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台灣婦產科醫學年會 聚焦產前染色體篩檢

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台灣婦產科醫學界的年度盛事-婦產科醫學年會,於 3 月 5~6 日在台北盛大舉行,大會主題囊括婦科、產科、婦癌、生殖內分泌與基因體學等議題,邀請台、港、中、美、日、韓的專家醫師學者共聚一堂,進行深度的學術交流與臨床經驗分享。其中,近年來十分熱門的非侵入性胎兒染色體基因檢測 (NIPT/NIFTY) 仍然是今年度吸引與會醫師目光的焦點議題,不僅全球的主要服務廠商:台灣基康 (香港 BGI Diagnostics) 、台灣生醫 (美國 Natera)、訊聯生技 (中國貝瑞和康、美國 Natera)、慧智基因 (美國 Illumina、美國 Ariosa) 幾乎全員到齊,大會安排兩場了主題演講,聚焦非侵入性胎兒染色體基因檢測 (NIPT/NIFTY) 的最新進展與臨床應用。

代表 Illumina 發表演講的 Ya-Ting Lei 博士指出,目前全球在非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 主要可分為四種技術平台:

深度高通量定序 (Deep Massive Parallel Sequecing) : 將 23 對染色體片段都進行分析,解讀每一條染色體上的染色體數目,包括: BGI Diagnostics 、Verinata (現為 Illumina 子公司) 、貝瑞和康、Sequenom 等廠商都使用這種主流技術平台。優點是分析快速且檢測失敗率 (<1.4%) 低。

目標片段定序 (Targeted Sequencing):僅針對欲分析的染色體片段進行定序分析,又可分為 SNP based 和非 SNP based 兩種技術平台,具代表性的分別是 Natera (SNP based)和早期的Ariosa (Non-SNP based) 兩家廠商。

微陣列晶片 (Microarray based):近期 Ariosa 發展出以微陣列晶片為工具的技術平台,可節省定序分析時間,但仍和目標片段定序 (Targeted Sequencing) 類似,僅分析特定的染色體 DNA 片段,並未分析全部染色體片段。

Ya-Ting Lei 博士認為,SNP based NIPT 的平台由於分析染色體片段較為細小,需要較高 (>3.8~4.0%) 的游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (Fetal fraction),因此會有較高 (4~8%) 的檢測失敗率(需重新抽血),而無法如期得到結果,一般來說會花費較長的時間進行分析,且不適用於接受卵子捐贈的孕婦、雙(多)胞胎孕婦和父母雙方有親緣關係的胎兒。然而,微陣列晶片 (Microarray based) 的檢測平台目前僅有 2 篇臨床研究論文發表,其精準度與穩定性可能尚待更多的臨床數據驗證。Ya-Ting Lei 博士還提到,除了檢測染色體倍數異常外,目前 Illumina 原廠提供6項較常見的染色體片段缺失疾病: 狄喬治氏症 (22q)、小胖威利症 / 天使症候群、1p36 缺失症候群、貓哭症候群和沃夫-賀許宏氏症,將非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 的應用又更上一層樓。

代表 Natera 的講者 Katelyn Hashimoto 博士則表示,SNP based NIPT 能分析出實際在母體血液中游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (Fetal fraction),有利於提升非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 的精準度,曾有研究報告使用未懷孕的婦女的血液進行分析,卻得到疑似胎兒染色體異常的檢測結果。也有一些文獻指出,母體血液中的游離胎兒(盤)染色體 DNA 濃度過低,與胎兒發生染色體異常的狀況有關,因此 Hashimoto 博士認為能夠分析提供胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (Fetal fraction) 是非常重要的一環,然而絕大多數的檢測單位的分析報告並未提供胎兒(盤)染色體 DNA 濃度 (Fetal fraction)。目前 SNP based NIPT 除了能夠檢測唐氏症 T21 (PPV:91%)、愛德華氏症 T18 (PPV:93%)、巴陶氏症 T13 (PPV:38%)、X 染色體單體 Monosomy X (PPV:50%)外,還能檢測狄喬治氏症 (22q) 、小胖威利症 / 天使症候群、1p36 缺失症候群和貓哭症候群等染色體片段缺失疾病,其中較具代表性的狄喬治氏症 (22q) 用於臨床篩檢的陽性預測值 (PPV) 為 18.3%。 Hashimoto 博士強調非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 在臨床屬於篩檢性質,因此並不能提供 Yes 或 No (未檢出異常) 的答案,僅能告知檢測結果為高風險 (High Risk) 或是低風險 (Low Risk) ,若檢測項目結果為高風險,最好能再接受侵入性診斷的雙重確認,因為非侵入性胎兒基因染色體檢測仍有發生偽陽性的可能。

婦產科3

延伸閱讀:非侵入性染色體篩檢 將邁入新紀元

從今年的婦產科醫學年會可以觀察到,非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 的未來發展將有以下幾個趨勢:

1. 隨著非侵入性胎兒基因染色體檢測 (NIPT/NIFTY) 日漸普及,將全面取代傳統唐氏症血清篩檢,成為無法/不願接受侵入性診斷的孕婦的首要替代方案。

2. 檢測項目將從染色體倍數異常擴增到染色體片段缺失/重複的疾病,目前已經有 5~10 種染色體片段缺失疾病:貓哭症候群 (Cri-du chat syndrome)、普瑞德威利症候群 (Prader-Willi syndrome) 俗稱小胖威利症、天使症候群 (Angelman syndrome)、狄喬治氏症候群 (Digeorge syndrome)、遺傳性唇顎裂(Van der Woude Syndrome)、雅各布森症候群 (Jacobsen Syndrome)、沃夫-賀許宏氏症(Wolf–Hirschhorn syndrome)、1p36 缺失症候群、2q33.1 缺失症候群、16p12 缺失症候群等等。

3. 由於這些染色體片段缺失發生率較低,少量收案的在地型檢測單位或醫療單位自行成立的檢測單位很難累積足夠的臨床數據,可能無法跟上國際主流的升級速度。

4. 目標片段定序 (Targeted Sequencing) 為基礎的技術平台,由於僅針對特定染色體片段進行分析,無法檢出其他染色體缺失,項目擴增彈性較低,可能將逐漸被其他技術平台所取代。

5. 次世代基因定序 (NGS) 技術將日趨成熟,因此定序後的染色體 / 基因片段生物資訊演算方法,將是決勝的關鍵。

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參考文獻:
1.A method for noninvasive detection of fetal large deletions/duplications by low coverage massively parallel sequencing. Prenat Diagn. 2013 Jun;33(6):584-90.
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