孩子,是生命延续、是国家未来。生一个健康的宝宝,是每个家庭的期盼。出生缺陷是指婴儿出生前发生的身体结构、功能 或代谢异常,是导致早期流产、死胎、婴幼儿死亡和先天残疾的主要原因。随着医疗技术不断进步,国家在出生缺陷防控的规范化和成效性也在不断提升。我国现行的方法是“三级预防”,其中最佳措施是通过产前筛查和产前诊断预防缺陷患儿出生。准妈妈在妊娠过程会经历各种检查,其中避免不了采血,特殊情况下还会羊水穿刺。根据准妈妈的情况不同,血样和羊水会经过不同实验检测,准妈妈们也会收到不同检测报告,本文将介绍这些样本都经过哪些实验检测。
1 产期筛查相关检测
1.1血清学产前筛查
在孕早期(9~13+6周)、孕中期(15~20+6周)采集孕妇外周血,通过检测母体血清妊娠相关蛋白A、甲胎蛋白、人绒毛膜促性腺激素游离β亚基、非结合雌三醇和抑制素A等指标,结合孕妇的年龄、体重、孕周、病史等信息,进行综合风险评估,得出其胎儿罹患唐氏综合征、18三体综合征和开放性神经管缺陷(中孕期检查项目)的风险度。
血清学产前筛查检测费用大概在两百元以内,在我国已经普及免费筛查。一般在孕早期(9~13+6周)、孕中期(15~20+6周)采血,通过检测母体相关激素水平变化,推测出胎儿是否患有唐氏综合征、18三体综合征和开放性神经管缺陷。一般一个星期出报告,属于一种“筛查”检测,报告准确性较低,可能存在“假阳性”和“假阴性”。报告结果一般为“低风险”和“高风险”。如果准妈妈遇见“高风险”报告,一定要配合医生进行下一步检测,确认胎儿是否真患有出生缺陷。
1.2 孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查(non-invasive prenatal testing,NIPT)
在怀孕后 5 周后,部分胎盘滋养层细胞DNA片段可以进入母体血液,被称为血浆游离DNA。胚胎滋养层细胞和胎儿DNA完全一致,所以通过检测血浆游离DNA,可以检测出胎儿的DNA是否存在缺陷。NIPT是应用高通量基因测序等分子生物学技术检测孕妇外周血中胎儿游离DNA片段,以评估胎儿常见染色体非整倍体(T21、T18、T13)风险的一种产前筛查方式。
NIPT检测费用大约2000元左右,我国部分省份免费检查,主要报告21号、18号、13号染色体非整倍体异常。一般在孕妇12-22 6孕周采血,两周内出检测结果,通过计算胎儿游离DNA和母体DNA比例,反应胎儿21号、18号、13号染色体非整倍体是否正常,报告结果一般为“低风险”和“高风险”。一般正常胎儿显示“低风险”,因为检测技术无法达到100%准确,所以一般以“低风险”形式报告。NIPT属于筛查,准确率远远高于血清学产前筛查,有专家共识要求阳性检出率:T21不低于95%,T18不低于85%,T13不低于70%。虽然NIPT的准确率较高,但是不能作为“诊断”性报告,如果检测出“高风险”,必须进行产前诊断,确认胎儿状况。
2产前诊断相关检测
在孕 16-24 周,血清学产前筛查、NIPT超声检测等异常的孕妇,医生会要求孕妇进行羊水穿刺手术,取羊水进行后续检测。妊娠期间,胎儿的表层细胞会脱落至羊水,如果羊水穿刺手术没有造成出血性损伤,那么羊水细胞主要构成就是胎儿来源的细胞。对羊水细胞检测,就相当于直接检测胎儿,属于“产前诊断“,可以完全确诊胎儿情况。医生会根据孕妇情况,选择一种或者多种实验检测,以达到确诊胎儿情况的目的。常见的实验检测包括以下几种。
2.1羊水染色体核型分析
正常人类染色体为46,XY或者46,XX,除一些染色体正常多态性外,染色体数目和结构突变都会引起严重缺陷。羊水中有大量胎儿脱落活细胞,通过体外培养羊水细胞、制片、染色等操作,再通过显微镜可以检测到胎儿染色体。
羊水染色体核型分析可以把胎儿染色体直观的呈现在医生面前,是产前诊断的“金标准”。检测费用在1千左右,报告周期2至3周。染色体是DNA压缩数万倍后的表现形式,所以无法看出具体哪个基因突变,也无法识别微小片段突变。除此之外,在诊断“唐氏综合征”等数目突变的遗传病方面,任何检测技术无法替代羊水染色体核型分析。
2.2染色体微阵列分析技术(Chromosomal Microarray Analysis, CMA)
CMA技术可分为两大类:基于微阵列的比较基因组杂交(array-based comparative genomic hybridization,aCGH)技术和单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技术。前者需要将待测样本DNA与正常对照样本DNA分别标记、进行竞争性杂交后获得定量的拷贝数检测结果,而后者则只需将待测样本DNA与一整套正常基因组对照资料进行对比即可获得诊断结果。通过aCGH技术能够很好地检出CNV,而SNP array除了能够检出CNV外,还能够检测出大多数的单亲二(uniparental disomy,UPD)和三倍体,并且可以检测到一定水平的嵌合体。而设计涵盖CNV SNP检测探针的芯片,可同时具有CNV和SNP芯片的特点。
CMA检测一般伴随羊水染色体核型分析同时进行,检测费用3千左右,报告周期2周左右。特点是可以检测出核型分析无法识别的小片段染色体突变且一次可以检测数千个位点。针对异常报告,一般会有详细的结果说明,再结合其他检测,医生综合判断胎儿是否异常。
2.3荧光原位杂交技术
荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)是依据碱基互补原理,应用荧光素直接或间接标记的核酸探针,在组织切片、细胞涂片、染色体铺片上检测间期细胞核染色质数量及结构变化,进行定性和相对定量的分析检测技术。
如果羊水染色体核型分析和CMA结果存在异议,一般医生会建议FISH。目前在产前诊断领域,FISH主要检测13、18、21、X、Y染色体非整倍体,一个位点检测价格约500元,报告周期2天左右。FISH检测结果由人工判读,主观因素影响较大,且检测位点较少,一般只应用于特殊病例验证。
2.4二代测序(next generation sequencing,NGS)
NGS又称高通量测序,以高输出量和高解析度为主要特色,能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列读取,在提供丰富的遗传学信息的同时,还可大大降低测序费用、缩短测序时间的测序技术。
NGS应用十分广泛,应用于产前诊断主要是检测拷贝数变异(copy number variation,CNV),又称CNV-seq。CNV是指染色体上大于1 kb的DNA片段的增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复。致病性CNV可导致一类重要的遗传病——基因组病,其临床表型复杂多变,主要包括智力低下、发育滞后、面容异常、多发畸形等。CNV检测除能发现显微水平的染色体不平衡改变外,亦能发现传统G显带核型分析所无法检出的染色体亚显微结构异常(通常<5~10 Mb)。在儿科领域,CNV检测已被作为不明原因发育滞后/智力低下、孤独症伴(或不伴)多发畸形患儿的一线检测方法,目前也被作为针对超声发现结构异常的胎儿进行产前诊断的一线遗传学检测方法。CNV检测价格3000左右,报告周期2周左右。由于测序设备和实际较贵,一般外送第三方检验公司检测。
3总结
我国每年新出生先天缺陷儿 100 万左右, 是出生缺陷的高发国家。疾病的发生、发展、演化是一个不断变化的动态过程。 而产前筛查方法具有一定的局限性,产前诊断仅针对高风险的出生缺陷。单独一种检测技术不能完全反应胎儿健康状况,多种技术结合可以更加准确的反应胎儿状况。当然,每种检测技术各有特色,过度检测只能增加孕妇经济压力。如果孕妇产检有问题,不必因为担心孩子健康状况而多选检测项目,听从医生安排即可。
参考文献:
[1] 中国医院协会临床检验专业委员会出生缺陷防控实验技术与管理学组,强荣,陶炯,等. 产前诊断实验室质量指标专家共识[J]. 中华医学遗传学杂志,2020,37(12):1321-1325. DOI:10.3760/cma.j.cn511374-20191017-00536.
[2] 《荧光原位杂交检测技术共识》编写组. 荧光原位杂交检测技术共识[J]. 中华病理学杂志,2019,48(9):677-681. DOI:10.3760/cma.j.issn.0529?5807.2019.09.003.
[3] 染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用协作组. 染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识[J]. 中华妇产科杂志,2014,49(8):570-572. DOI:10.3760/cma.j.issn.0529-567x.2014.08.002.
[4] 中华医学会医学遗传学分会临床遗传学组,中国医师协会医学遗传医师分会遗传病产前诊断专业委员会,中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会遗传病防控学组. 低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识[J]. 中华医学遗传学杂志,2019,36(4):293-296. DOI:10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2019.04.001.
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