台湾妇产科医学年会 聚焦产前染色体筛检

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台湾妇产科医学界的年度盛事-妇产科医学年会,于 3 月 5~6 日在台北盛大举行,大会主题囊括妇科、产科、妇癌、生殖内分泌与基因体学等议题,邀请台、港、中、美、日、韩的专家医师学者共聚一堂,进行深度的学术交流与临床经验分享。其中,近年来十分热门的非侵入性胎儿染色体基因检测 (NIPT/NIFTY) 仍然是今年度吸引与会医师目光的焦点议题,不仅全球的主要服务厂商:台湾基康 (香港 BGI Diagnostics) 、台湾生医 (美国 Natera)、讯联生技 (中国贝瑞和康、美国 Natera)、慧智基因 (美国 Illumina、美国 Ariosa) 几乎全员到齐,大会安排两场了主题演讲,聚焦非侵入性胎儿染色体基因检测 (NIPT/NIFTY) 的最新进展与临床应用。

代表 Illumina 发表演讲的 Ya-Ting Lei 博士指出,目前全球在非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 主要可分为四种技术平台:

深度高通量定序 (Deep Massive Parallel Sequecing) : 将 23 对染色体片段都进行分析,解读每一条染色体上的染色体数目,包括: BGI Diagnostics 、Verinata (现为 Illumina 子公司) 、贝瑞和康、Sequenom 等厂商都使用这种主流技术平台。优点是分析快速且检测失败率 (<1.4%) 低。

目标片段定序 (Targeted Sequencing):仅针对欲分析的染色体片段进行定序分析,又可分为 SNP based 和非 SNP based 两种技术平台,具代表性的分别是 Natera (SNP based)和早期的Ariosa (Non-SNP based) 两家厂商。

微阵列芯片 (Microarray based):近期 Ariosa 发展出以微阵列芯片为工具的技术平台,可节省定序分析时间,但仍和目标片段定序 (Targeted Sequencing) 类似,仅分析特定的染色体 DNA 片段,并未分析全部染色体片段。

Ya-Ting Lei 博士认为,SNP based NIPT 的平台由于分析染色体片段较为细小,需要较高 (>3.8~4.0%) 的游离胎儿(盘)染色体 DNA 浓度 (Fetal fraction),因此会有较高 (4~8%) 的检测失败率(需重新抽血),而无法如期得到结果,一般来说会花费较长的时间进行分析,且不适用于接受卵子捐赠的孕妇、双(多)胞胎孕妇和父母双方有亲缘关系的胎儿。然而,微阵列芯片 (Microarray based) 的检测平台目前仅有 2 篇临床研究论文发表,其精准度与稳定性可能尚待更多的临床数据验证。Ya-Ting Lei 博士还提到,除了检测染色体倍数异常外,目前 Illumina 原厂提供6项较常见的染色体片段缺失疾病: 狄乔治氏症 (22q)、小胖威利症 / 天使症候群、1p36 缺失症候群、猫哭症候群和沃夫-贺许宏氏症,将非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 的应用又更上一层楼。

代表 Natera 的讲者 Katelyn Hashimoto 博士则表示,SNP based NIPT 能分析出实际在母体血液中游离胎儿(盘)染色体 DNA 浓度 (Fetal fraction),有利于提升非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 的精准度,曾有研究报告使用未怀孕的妇女的血液进行分析,却得到疑似胎儿染色体异常的检测结果。也有一些文献指出,母体血液中的游离胎儿(盘)染色体 DNA 浓度过低,与胎儿发生染色体异常的状况有关,因此 Hashimoto 博士认为能够分析提供胎儿(盘)染色体 DNA 浓度 (Fetal fraction) 是非常重要的一环,然而绝大多数的检测单位的分析报告并未提供胎儿(盘)染色体 DNA 浓度 (Fetal fraction)。目前 SNP based NIPT 除了能够检测唐氏症 T21 (PPV:91%)、爱德华氏症 T18 (PPV:93%)、巴陶氏症 T13 (PPV:38%)、X 染色体单体 Monosomy X (PPV:50%)外,还能检测狄乔治氏症 (22q) 、小胖威利症 / 天使症候群、1p36 缺失症候群和猫哭症候群等染色体片段缺失疾病,其中较具代表性的狄乔治氏症 (22q) 用于临床筛检的阳性预测值 (PPV) 为 18.3%。 Hashimoto 博士强调非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 在临床属于筛检性质,因此并不能提供 Yes 或 No (未检出异常) 的答案,仅能告知检测结果为高风险 (High Risk) 或是低风险 (Low Risk) ,若检测项目结果为高风险,最好能再接受侵入性诊断的双重确认,因为非侵入性胎儿基因染色体检测仍有发生伪阳性的可能。

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从今年的妇产科医学年会可以观察到,非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 的未来发展将有以下几个趋势:

1. 随着非侵入性胎儿基因染色体检测 (NIPT/NIFTY) 日渐普及,将全面取代传统唐氏症血清筛检,成为无法/不愿接受侵入性诊断的孕妇的首要替代方案。

2. 检测项目将从染色体倍数异常扩增到染色体片段缺失/重复的疾病,目前已经有 5~10 种染色体片段缺失疾病:猫哭症候群 (Cri-du chat syndrome)、普瑞德威利症候群 (Prader-Willi syndrome) 俗称小胖威利症、天使症候群 (Angelman syndrome)、狄乔治氏症候群 (Digeorge syndrome)、遗传性唇颚裂(Van der Woude Syndrome)、雅各布森症候群 (Jacobsen Syndrome)、沃夫-贺许宏氏症(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. 由于这些染色体片段缺失发生率较低,少量收案的在地型检测单位或医疗单位自行成立的检测单位很难累积足够的临床数据,可能无法跟上国际主流的升级速度。

4. 目标片段定序 (Targeted Sequencing) 为基础的技术平台,由于仅针对特定染色体片段进行分析,无法检出其他染色体缺失,项目扩增弹性较低,可能将逐渐被其他技术平台所取代。

5. 次世代基因定序 (NGS) 技术将日趋成熟,因此定序后的染色体 / 基因片段生物资讯演算方法,将是决胜的关键。

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参考文献:
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