高通量基因产前筛查与诊断技术规范解读

　　一无创产前检查的定义

　　根据获取胎儿标本的不同方法来分类，产前检查分为有创伤性和无创伤性两种。目前，有创性产前诊断是诊断胎儿染色体疾病的金标准，主要是指通过绒毛活检术、羊水穿刺术和脐静脉穿刺术采集胎儿细胞或组织，来获取胎儿染色体信息。有创检测的准确率为98%-99%，但伴有0.5%-1%的流产风险，同时也会伴有羊水渗漏、宫内感染等风险，因此有创产前诊断目前仅应用于筛查高风险、高龄妊娠或家庭中生育过遗传病患儿等情况。　　传统的无创性产前检查主要有超声检查和孕妇血清学检测等方法，使用这些方法进行检测可避免对胎儿和孕妇造成的危害，但是其灵敏度及特异性有限。近二十年来，基于超声检查和孕妇各种蛋白或激素的血清筛查相结合的产前筛查发展迅速。产前血清学筛查的目标疾病是21、18-三体综合征和神经管缺陷，其在早孕期、中孕期、早结合中孕期的检出率分别为83%、81%、94%-96%，假阳性率为5%左右，这些方法的假阳性率较高，为后续有创性产前诊断带来较大的临床压力与实验室压力，带来了一些不必要的穿刺。　　近年来，随着新一代高通量测序技术的发展，出现了基于第二代测序技术的无创产前基因检测（noninvasiveprenataltesting，NIPT）技术，简称无创产前基因检测。　　二无创产前基因检测如何定义？　　研究表明，整个孕期在孕妇的外周血中长期稳定地存在着大量来自胎儿的游离DNA片段，大约孕7周后游离胎儿DNA以一定的比例稳定存在于孕妇外周血中，并且随着孕周的增大比例也而缓慢上升。　　只抽取孕妇的外周血，提取其中的游离胎儿DNA，采用新一代高通量测序技术，结合生物信息分析来检测胎儿基因的技术，就是无创产前基因检测技术。这样有效避免了像绒毛活检术、羊水穿刺术和脐静脉穿刺术等有创检查对胎儿和孕妇造成的危害。　　三无创产前基因检测能查什么疾病？　　目前在临床上应用的，是针对染色体非整倍性疾病，主要是21-三体又称唐氏综合征，18-三体，13-三体3种疾病的产前检测。　　处于研究阶段的疾病有多种，像地中海贫血、假肥大性肌营养不良（DMD），血友病等。随着测序深度的增加和生物信息学的发展，能够应用于临床检测的疾病将会越来越多。　　四NIPT技术应用的目标疾病及技术定位有哪些？　　专家共识指出该技术在目前发展阶段的目标疾病应该明确在胎儿21-三体、18-三体和13-三体综合征，临床应用宜定位于“近似于产前诊断水平的”、“目标疾病指向精确的”产前筛查技术。　　主要的理由有以下几点：　　（1）多个临床研究结果已经充分证实了该技术用于21-三体、18-三体、13-三体产前筛查有良好的临床有效性；　　（2）这些研究中都存在21-三体、18-三体、13-三体和性染色体异常检测的假阴性病例和检测失败的病例（2%-5%）；　　（3）这些研究提示，性染色体异常无创性诊断的符合率较低（约25%）；　　（4）从技术角度分析，双胎或多胎、嵌合体及父母中存在染色体异常的病例均不适于进行NIPT分析，该部分病例约占所有病例的5%；　　（5）该技术由于发展过程的局限性，现阶段对于其他染色体三体异常、结构异常及微缺失综合征尚缺乏有效的筛查指示作用。　　五无创产前基因检测优势有哪些？　　（1）传统血清学筛查方法假阳性和漏检风险均较高；新技术对于目标疾病存在高检出率和低假阳性率。筛查孕周范围大，可以应用于早孕期和中孕期，甚至孕23周以后。　　（2）无创产前基因诊断仅采集少量母血，提取其中的游离胎儿DNA进行检测。所需信息少，取材便捷，流程较简单，质量控制相对容易。技术有后续进一步发展的空间。　　（3）传统产前诊断采用侵入性取样方法，有感染、流产等风险；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。　　六无创产前基因检测存在哪些局限？　　（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）双/多胎、嵌合体以及父母中存在染色体异常的病例均不适于进行该技术的筛查。　　（3）无创产前基因筛查仍无法取代有创的产前诊断检查（假如无创检测结果为阳性，仍需做羊水或脐血穿刺明确诊断）。　　七无创产前基因检测的准确性如何？　　该技术对目标疾病有高检出率和低假阳性率。该技术对于21-三体等常见染色体非整倍体异常总体检出率在99%以上，假阳性率在0.1%左右，大大优于目前产前血清学筛查的效率。　　但是现在筛查的目标疾病仅为21-三体、18-三体、13-三体，而人有23对染色体，所以无法知道其他染色体的情况。有创性产前诊断仍然是诊断胎儿染色体疾病的金标准。　　八无创产前基因检测适应人群？　　（1）不能做有创产前诊断的孕妇，像有先兆流产、发热、出血倾向、感染未愈等情况的孕妇；　　（2）产前筛查临界高风险孕妇（如风险率在1/270-1/1000）；　　（3）高龄孕妇（年龄大于35岁）不合并其他染色体病高危因素时；　　（4）珍贵儿妊娠，知情后拒绝介入性产前诊断的孕妇；　　（5）对介入性产前诊断极度焦虑的孕妇；　　（6）无法预约到产前诊断的孕妇。　　九哪些情况下不适合做无创产前基因检测？　　（1）产前B超检查异常的孕妇；　　（2）双胎或多胎孕妇；　　（3）夫妇之中任何一方有明确染色体结构或数目异常时；　　（4）胎儿疑有微缺失综合征、有其他染色体异常或基因病的孕妇；　　（5）接受过异体输血、移植手术、干细胞治疗、免疫治疗的孕妇。　　十什么时候可以做无创产前基因检测？　　在南方医科大学南方医院妇产科，怀孕9周-26周的孕妇均可抽血做无创产前基因筛查。　　十一做无创产前基因检测前需要做哪些准备？　　带齐化验资料到医院就诊即可，本检查不需要空腹，所以孕妇可以在饭后检查。　　下面是南方医院的基于第二代测序技术的无创产前基因检测（noninvasiveprenataltesting，NIPT）的数据：2010-2014，5年共做1080例，共发现10例异常，21-三体8例，性染色体异常2例。最终通过羊水穿刺确诊：21-三体8例，性染色体异常1例。有1例性染色体异常的为假阳性。无漏诊情况。　　十二高通量测序技术能够应用于遗传病的基因诊断吗？　　目前的研究表明，应用高通量测序技术对单基因遗传病家系的全基因组测序可以鉴定出致病突变。这样对有众多致病基因、遗传异质性强的遗传病也有可能做出高速及确切地基因诊断。另外，随着测序费用的不断下降及时间缩短，个人基因组测序可能会成为个性化医疗保健的基础。　　十三高通量测序技术能够取代基因芯片吗？　　高通量测序技术一次可获得上百万条、甚至几百万条序列信息，因此具有取代“基因芯片”技术的态势。　　由于基因芯片的检测范围取决于芯片上探针的信息，因此只能检测人们已知序列的特征，缺乏发现寻找新基因的能力，而高通量测序则能够很好地弥补基因芯片这方面的不足。　　但就目前而言，高通量测序技术建立的时间还很短，技术不是很成熟，其信息储备量也很有限；而基因芯片技术已经发展了20余年，其实验技术及后期数据分析理论已经很成熟很完备，也积累了庞大的公共数据库，因此短时间内基因芯片技术还会占据主导优势。但相信在不久的将来，高通量测序技术将会越来越成熟并得到更加广泛的应用。　　高通量试点单位名单的公布为整个行业带来了信心，意味着基因检测产业将“有法可依”，整个行业秩序回归理性与正常。对于罕见病家庭及有基因检测需求的孕妇来说，从此有了检测基因的正规渠道，可以帮助这类家庭规避遗传风险，生育健康的下一代，这是一件利国利民的好事！