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被神化的无创产前检测

向日葵 生信人 2022-06-21

一篇文章带你了解NIPT 

不知道各位小伙伴是否还记得前段时间一则关于华大基因NIPT“漏检”事件的消息在朋友圈疯转,并引发了各大媒体和关注和铺天盖地的报道,将NIPT基因检测推向了社会舆论的风口浪尖。“华大基因”也因为此事为整个基因检测行业“背了锅”。那么到底什么是NIPT呢?今天就让小编带您详细了解一下NIPT

 

 

NIPT,即无创性胎儿染色体非整倍体检测,是通过采集孕妇外周血,提取游离的来自胎儿的DNA,采用新一代高通量测序结合生物信息学分析,得出胎儿患染色体非整倍体疾病的风险率。


那么什么是胎儿染色体非整倍体呢? 染色体是细胞内具有遗传性质的物体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体;其主要化学成分是脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质,是遗传物质基因的主要载体。人类的体细胞为二倍体,共有23对染色体。所谓二倍体,通俗的说,就是有两套染色体,一套来自父方,另一套来自母方,加起来一共为46条染色体。这里提到的体细胞,是相对于生殖细胞的概念,是指身体中除生殖细胞以外的细胞。当细胞中的染色体发生了数目或者结构变异,统称为染色体异常。由染色体数目或结构异常所引起的疾病称为染色体病。 染色体非整倍体是指细胞中个别染色体的增多或减少形成的染色体数目异常。2016年国家卫计委发布《卫计委关于规范有序开阵孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断工作的通知》中,对于常规染色体非整倍体的检出率作了一下要求:21-三体、18-三体、13-三体的检出率分别不低于95%、85%和70%。这个标准,大大高于以前的唐氏筛查。

NIPT适用目标疾病:21、18、13-三体综合征。

NIPT适用时间:孕 12-26+6周的孕妇。

NIPT适用人群:孕12-26+6周(最佳12-22+6)的单胎孕妇,尤其以下重点人群:

1、 血清学筛查、影像学检查显示为常见染色体非整倍体高风险及临界风险(即唐氏综合症风险值>=1/1000,18三体综合征值>=1/1000)的孕妇;

2、 有介入性诊断禁忌症者(先兆流产、发热、出血倾向、感染未愈等)

3、 就诊时20+6周以上,错过了血清学筛查最佳时间,或错过了常规产前诊断,但要求降低21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征风险的孕妇;

4、 夫妻任何一方年龄大于30岁的孕妇;

5、 心理压力过大,不能接受侵入性产前诊断的孕妇;

6、 有不明原因自然流产史、死胎或畸胎史的孕妇。

慎用人群:

1. 产前筛查高风险,预产期年龄≥35岁的高龄孕妇,以及有其他直接产前诊断指征的孕妇:高危及高龄孕妇怀有染色体非整倍体胎儿的风险显著升高。我们的NIPT临床数据显示,47713例高龄孕妇中三大染色体非整倍体阳性率为1.36%,31804例高风险孕妇中三大染色体非整倍体阳性率为0.94%,在NIPT技术出现前,高危及高龄孕妇只能选择介入性产前诊断。需注意的是此部分人群为慎用人群而不是禁用人群,但需要在NIPT检测前,充分告知孕妇其风险。

2. 孕周<12周的孕妇:NIPT早孕期临床研究显示,12孕周前,约5%的孕妇,其胎儿游离DNA含量(cffDNA)低于NIPT检测的最低极限水平4%,因此小于12孕周,NIPT检测存在假阴性风险。

3. 体重>100kg的孕妇:体重过重的孕妇,其母血浆cffDNA含量偏低。因怀孕而增大的血液循环体系稀释了血浆中的cffDNA,同时血液中相对增多凋亡的脂肪细胞,增加了血浆中母亲游离DNA的含量,导致cffDNA含量的降低,一旦cffDNA含量低于NIPT检测的最低极限水平4%,就存在假阴性的风险。

4. IVF-ET(体外受精-胚胎移植)受孕孕妇:通过IVF-ET方式受孕的孕妇,妊娠情况比较复杂,易出现双胎/多胎妊娠“双胎消失综合征”等情况,NIPT结果将不准确。

5. 双胎、三胎及以上妊娠:若为同卵双胞胎,NIPT对于双胎的检测等同于单胎。 若为异卵双胞胎,如果一胎为正常胎儿,一胎为染色体非整倍体高风险胎儿时,虽然总体血浆cffDNA含量上升,但单个胎儿的cffDNA含量却是相对降低的,大约10-15%的双胎cffDNA含量低于4%,存在假阴性风险。当发生双胎一胎早期流产时(Vanishing Twin),残留的cffDNA会干扰检测,结果将不准确。

6. 合并恶性肿瘤孕妇:恶性肿瘤细胞的染色体和基因组多发生变异,可能肿瘤本身即含有T21、T18或T13的异常细胞,细胞凋亡后释放异常的基因组DNA进入母体血浆中,将导致NIPT出现假阳性。

不适用人群:

1. 染色体异常胎儿分娩史,夫妇一方明确有染色体异常。

2. 1年内接受过异体输血、移植手术、细胞治疗或免疫治疗

3. 胎儿影像学检查怀疑胎儿有微缺失微重复综合征或其他染色体异常

4. 各种基因病的高风险人群

 

在没有NIPT检测技术之前,要检测一个胎儿是否是唐氏儿,通常有以下三个办法检测:第一种检测方法是测量胎儿颈部皮肤透明带厚度(NT)。第二种方法是抽取孕妇外周静脉血,测血清中甲型胎儿蛋白、绒毛促性腺激素和游离雌三醇的浓度,并结合孕妇的预产期、体重、年龄和采血时的孕周等,计算生出先天缺陷胎儿的危险系数的检测方法。这个方法有一个缺陷,它的假阳性比率过高。 第三种方法是羊水穿刺,抽取孕妇的羊水细胞进行培养,显微镜下看染色体。因为是在显微镜下直接观看,所以这种方法几乎可以100%诊断一个胎儿是否是唐氏儿。但这个方法也有一个坏处,就是该方法为一种有创检查,会有1%的流产风险。

 

Ø NIPT理论基础:孕妇外周血中存在胎儿DNA

 

 

Ø 胎儿DNA的来源和特点

来源:

1、 胎儿细胞通过胎盘渗透到母血中,被母体免疫系统破坏,胎儿DNA残留下来;

2、 胎儿细胞凋亡;

3、 胎盘滋养层细胞的凋亡

基本特点:

1、 含量有一定的变化规律。妊娠第4周开始可检出胎儿游离DNA,随着孕周增加而增加,存在个体差异。

2、 分娩后短时间内小时,平均半衰期为16.3min(4-30min),2h就无法检出。再次妊娠不影响检测结果。

3、 DNA片段较小,平均166bp左右。常规技术很难检测。


Ø NIPT理论模型

以21-三体为例:100 DNA单位/毫升血浆。其中,95个单位来源于母亲,5个单位来源于胎儿

 

 

Ø NIPT检测流程

 

 

Ø 技术优势

1、 作为筛查技术的优势

2、 对于目标疾病检出率高,假阳性率低

3、 所需信息少,取材便捷,流程简单,质量控制相对容易

4、 检测周期短(10个工作日)

5、 技术有后续进一步发展的空间

6、 可以有效地降低后续侵入性产前诊断的数量,解决产前诊断技术力量不足的问题

Ø 局限性

1、 筛查的目标疾病尚偏少,缩小了后续产前诊断的疾病范围

2、 嵌合体以及父母中存在染色体异常的病例均不适合进行该技术的筛查

3、 双胎妊娠/多胎妊娠是否适合还有待研究


通过这篇文章只想让大家更好、更深入地了解NIPT技术的实施原理以及优势和局限性。NIPT技术问世以来,使千万家庭避免了出生缺陷的悲剧发生,甚至提早发现了数十例母体中所存在的恶性肿瘤。由于NIPT可能会漏检像先天性心血管疾病等很多遗传综合征,目前的NIPT并不能完全替代标准的妊娠早期筛查因此需要具有专业素质的医生配合。关于华大基因的漏检事件,小编觉得可以这样理解, NIPT是检查你有两条胳膊还是三条胳膊,其任务范围是保证你不是三条胳膊,至于胳膊上的手指头会不会少一根,不是这种检查目前能够解决的问题。华大基因无创DNA检测查了三条染色体“低风险”,说明21、18、13号染色体并不存在数量上的问题,对于染色体倒位、平衡异位这类问题目前不是NIPT的检测范围。因此小编希望大家能够准确的认识NIPT,不能将其过于神化。

 

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