引言:NIPT经大量临床试验已经充分证明对胎儿T21、T18和T13三大常染色体非整倍体的检测具有高度准确性,与此同时,伴随NIPT在临床中的更多应用以及相关研究的不断深入,其检测范围已扩展至更多染色体疾病如染色体微缺失/微重复的无创检测。

 

  众所周知,与常染色体非整倍体一样,一些染色体亚结构异常(微缺失/微重复)也会导致严重的身体或智力发育异常。目前绝大多数该类型疾病为随机发生,但是其中同样存在一些可复发性疾病,例如DiGeorge综合征和猫叫综合征。尽管染色体微缺失/微重复综合征的发病率目前还不是非常明确,但相当多的研究表明其综合发病率可能非常接近唐氏综合征【1 -2】。同时,相关临床研究表明:核型正常的情况下,6% B超显示异常和1.7% 高龄或唐筛阳性的病例中存在致病性CNVs【2】。而与染色体非整倍体疾病不同,致病CNVs的发生风险与孕妇年龄并没有密切的关联性【3】,提示针对低龄孕妇(通常认为的三大常染色体非整倍而言的低风险人群)中胎儿可能出现致病CNVs的风险目前是被低估的。尽管如此,目前临床上针对该类疾病的检测并没有像唐氏综合征一样有比较完善的产前筛查/诊断体系。

 

  孕妇外周血中来源于胎儿或胎盘的游离DNA(cffDNA)的发现为产前筛查带来了革命性突破。大量的临床试验也已经充分证明利用高通量测序技术和cffDNA对胎儿三大常染色体非整倍体(T21、T18和T13)进行风险评估的高度准确性。与此同时,伴随NIPT在全球超过60多个国家临床工作中的推广应用【4】以及相关临床研究的深入,NIPT的检测范围也在进一步扩大,满足临床对于更多染色体微缺失/微重复疾病的无创检测。

 

  针对染色体微缺失/微重复的NIPT检测主要与胎儿游离DNA含量、相关区域生物或技术的变异性、CNVs片段大小以及测序深度等因素有关【5】。目前国内外已经开展多个临床试验验证该方法的有效性。其中部分研究团队利用较高的测序深度可以有效检测出孕妇外周血中的胎儿CNVs【6-9】,其检测的分辨率甚至可以低至300Kb【7】。但是鉴于较高的测序深度带来的显著增长的成本和临床实际应用难度,也有很多研究团队将目光集中到利用较低测序深度进行染色体微缺失/微重复的研究中【10-16】。其中一项涉及1222例样本的大规模临床试验显示,针对大于7Mb微缺失/微重复综合征以及特定的小于7Mb的染色体微缺失综合征(包括22q11.2缺失综合征、Prader-Willi/Angelman综合征、猫叫综合征等)的检测灵敏度为97.7%,特异性为99.9%【15】。

 

  相关大规模临床试验也极大的推动了该项目向临床的转化,从2013年起,国际上知名的NIPT服务商Sequenom、Natera以及Verinata Health等公司,陆续推出针对染色体微缺失/微重复的检测服务。其中Sequenom公司在传统NIPT的检测基础上分别推出MaterniT21和MaterniT GENOME两种服务,针对特定7种染色体微缺失综合征以及全基因组中大于7Mb的微缺失/微重复进行检测。于此同时,2015年国际产前诊断协会(ISPD)针对NIPT出台了最新临床应用指南。指南对染色体微缺失/微重复的NIPT检测给出了积极肯定的建议,明确指出NIPT可以针对研究清楚的染色体微缺失/微重复综合征进行检测【17】。美国医学会(AMA)已获得染色体微缺失 NIPT的CPT code,采用NIPT针对染色体微缺失的检测将在2017年年初进入保险实施。

 

  贝瑞和康结合国际NIPT临床应用新坐标,率先于2015年10月在香港地区推出了覆盖常见的三大染色体、性染色体以及7种特定微缺失综合征(1p36缺失综合征、22q33.1 缺失综合征、猫叫综合征、兰-吉综合征、Angelman/ Prader-Willi综合征、22q11.2 缺失综合征)的NIPT Plus项目。紧随其后,针对上述14种染色体疾病的NIPT Plus检测项目也于2016年2月在国内上市,为国内孕妇提供更全面、性价比更高的检测服务,同时附加完备的保险保障。截止目前,贝瑞和康在国内已检出Angelman/ Prader-Willi综合征和22q11.2 缺失综合征等,并均经过产前诊断确诊。

 

【1】Shaffer, L. G., et al. (2012). "Detection rates of clinically significant genomic alterations by microarray analysis for specific anomalies detected by ultrasound." Prenat Diagn 32(10): 986-995.

【2】Wapner, R. J., et al. (2012). "Chromosomal microarray versus karyotyping for prenatal diagnosis." N Engl J Med 367(23): 2175-2184.

【3】Wapner, R. J., et al. (2015). "Expanding the scope of noninvasive prenatal testing: detection of fetal microdeletion syndromes." Am J Obstet Gynecol 212(3): 332 e331-339.

【4】Minear, M. A., et al. (2015). "Global perspectives on clinical adoption of NIPT." Prenat Diagn 35(10): 959-967.

【5】Zhao, C., et al. (2015). "Detection of fetal subchromosomal abnormalities by sequencing circulating cell-free DNA from maternal plasma." Clin Chem 61(4): 608-616.

【6】Peters, D., et al. (2011). "Noninvasive prenatal diagnosis of a fetal microdeletion syndrome." N Engl J Med 365(19): 1847-1848.

【7】Srinivasan, A., et al. (2013). "Noninvasive detection of fetal subchromosome abnormalities via deep sequencing of maternal plasma." Am J Hum Genet 92(2): 167-176.

【8】Jensen, T. J., et al. (2012). "Detection of microdeletion 22q11.2 in a fetus by next-generation sequencing of maternal plasma." Clin Chem 58(7): 1148-1151.

【9】Yu, S. C., et al. (2013). "Noninvasive prenatal molecular karyotyping from maternal plasma." PLoS One 8(4): e60968.

【10】Chen, S., et al. (2013). "A method for noninvasive detection of fetal large deletions/duplications by low coverage massively parallel sequencing." Prenat Diagn 33(6): 584-590.

【11】Straver, R., et al. (2014). "WISECONDOR: detection of fetal aberrations from shallow sequencing maternal plasma based on a within-sample comparison scheme." Nucleic Acids Res 42(5): e31.

【12】Helgeson, J., et al. (2015). "Clinical outcome of subchromosomal events detected by whole-genome noninvasive prenatal testing." Prenat Diagn 35(10): 999-1004.

【13】Zhao, C., et al. (2015). "Detection of fetal subchromosomal abnormalities by sequencing circulating cell-free DNA from maternal plasma." Clin Chem 61(4): 608-616.

【14】Lo, K. K., et al. (2016). "Limited Clinical Utility of Non-invasive Prenatal Testing for Subchromosomal Abnormalities." Am J Hum Genet 98(1): 34-44.

【15】Lefkowitz, R. B., et al. (2016). "Clinical validation of a noninvasive prenatal test for genomewide detection of fetal copy number variants." Am J Obstet Gynecol.

【16】Liu, H., et al. (2016). "Performance Evaluation of NIPT in Detection of Chromosomal Copy Number Variants Using Low-Coverage Whole-Genome Sequencing of Plasma DNA." PLoS One 11(7): e0159233.

【17】Benn, P., et al. (2015). "Position statement from the Chromosome Abnormality Screening Committee on behalf of the Board of the International Society for Prenatal Diagnosis." Prenat Diagn 35(8): 725-734.