无创产前检测（NIPT）技术的临床应用原则

我国出生缺陷发生率与世界中等收入国家的平均水平接近，占新生婴儿的5.6%，但由于人口基数大，每年新增出生缺陷病例总数庞大，全国每年新增出生缺陷约90万例[1] 。全国累计有近3000万个家庭曾生育过出生缺陷和先天残疾儿，约占全国家庭总数的近1/10。染色体非整倍体是造成出生缺陷的主要原因之一，其中21-三体、18-三体、13-三体较为常见。21-三体综合征（又称为唐氏综合征，Down’s syndrome或先天愚型）最为常见，新生儿中发病率大约为1/600~1/800，且随着母亲年龄的增长有显著上升趋势。患儿通常都存在学习障碍、智能障碍或伴有脏器畸形等问题。18-三体综合征（又称为爱德华氏综合征）是仅次于唐氏综合征的第二种常见染色体三体征，新生儿中发病率为1/8000~1/3500。主要表现为发育迟缓、智能障碍和严重先心病等多发畸形，患儿多于出生后数周死亡。13-三体综合征（又称为Patau综合征），新生儿中发病率约为1/25000。具有严重智力发育障碍，全前脑畸形，严重先心病，多指（趾），严重唇腭裂，多囊肾及多囊肝等异常。存活较久的患儿还有癫痫样发作，肌张力低下等。在这类遗传病中，胎儿期常有流产、死胎、畸胎等，患儿可表现为先天智力低下、生长发育迟缓，常伴有五官、四肢、内脏等方面的畸形，生活自理困难，给家庭和社会造成沉重的经济负担。

　　研究表明13、18、21-三体综合征及X，Y染色体非整倍体占新生儿染色体数目异常的95%。对于这些疾病尚无有效的治疗方法，唯一有效的措施是广泛开展产前筛查与诊断，及时诊断胎儿异常，适时终止妊娠，防止畸形儿出生，是降低出生缺陷的重要手段。研究发现在孕妇外周血中存在胎儿游离DNA[2] 、游离RNA、胎儿有核红细胞、甲基化标记位点的胎盘特异性DNA等[3] 。胎儿游离DNA中包括约90~95%母体自身凋亡DNA片段和约5~10%胎儿游离DNA，经过DNA萃取和测序前处理等方式，使得母亲外周血中的DNA能在大规模并行基因组测序平台进行碱基信息读取。在得到300~500万个有效DNA序列信息后，基于怀有正常二倍体胎儿的孕妇群体数据构建正态分布模型，以确定怀有二倍体胎儿的置信区间，统计得到怀有二倍体胎儿的检测阈值，从而对受检样本是否怀有染色体非整倍体胎儿做出判断。

　　无创产前检测（Noninvasive prenatal test， NIPT）胎儿染色体异常技术的出现，是产前检测技术的一大突破。该技术仅需抽取3~5 mL的母体外周血，即可检测胎儿是否存在染色体非整倍性异常。母体外周血中胎儿游离DNA含量相对较高，提取及分析过程简单，易于发展为可应用于临床的大样本高通量的检测方法。另外，胎儿DNA在孕早期就可检测到，且分娩后很快被清除，不会受前次妊娠的影响。因此，对孕妇外周血中胎儿游离DNA的检测及其临床应用研究将对无创性产前诊断技术的发展产生重大影响。该技术基于新一代高通量测序技术及生物信息学分析方法，具有无创、早期、高通量和高准确性。现阶段对21-三体综合征和18-三体综合征的检出率可以达到100%，特异性为97.9~99.7%[4,5] 。对其它的常染色体及性染色体数目异常的检出率虽不及以上二种病，但是克服了传统的血清学筛查技术不能筛查的困难。随着测序深度的增加和生物信息分析能力的提升，该技术还可以用于很多疾病的检测。例如，可能检测胎儿的某些染色体片段缺失和重复；可以检测胎儿Rh血型（父系基因型）；可能检测胎儿某些单基因遗传病（父系基因突变），辅助临床诊断。

　　经过近年的临床试验，目前对无创产前检测（NIPT）胎儿染色体非整倍体在临床应用的适应征为[6-8] ：血清学筛查唐氏综合征高风险或18-三体综合征高风险及临界高风险（风险率在1/1000～1/270）的孕妇；主动要求直接用该技术进行筛查的孕妇（出生卫生对经济学的考虑，在目前的价格条件下医生不可以推荐用NIPT做一线筛查）；拒绝介入性产前诊断的筛查高风险孕妇，包括高龄孕妇、血清学筛查高风险，在知情后拒绝介入性产前诊断技术的孕妇，以及对介入性产前诊断极度焦虑的孕妇；无产前诊断机构接受的，但有产前诊断适应征的孕妇；有介入性产前诊断手术禁忌症的孕妇（有活动性感染，或者中央性前置胎盘、先兆流产等指征的孕妇）；孕周超出目前产前筛查和产前诊断时限的孕妇。

　　随着技术的不断完善，现在双胞胎也可以做无创产前基因检测，检测结果解读与绒毛膜性有关。若为单绒毛膜双胎，则检测结果等同于单胎；若为双绒毛膜双胎，则检测结果有1/3可能性等同于单胎，2/3可能性为不同双胎。若双胎妊娠孕妇的NIPT结果为高风险（阳性），则说明至少有一个胎儿怀疑有非整倍性，就更需要超声引导的介入性产前诊断技术定位，分别对两个胎儿进行羊水穿刺确诊。若NIPT结果为低风险，说明99%的把握可排除双胎或者双胎之一患有21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征，建议孕妇继续常规产科检查。

　　综上所述，无创产前检测（NIPT）技术目前已经比较成熟，可应用于胎儿常见非整倍体的产前筛查，是精确度接近于产前诊断的筛查新技术。加入了NIPT技术后的产前筛查与产前诊断服务流程更显得完善，在预防胎儿染色体非整倍体疾病的临床应用中将发挥更大的作用。此外，随着NIPT技术的深入研究和不断完善，还有可能建立地中海贫血、苯丙酮尿症等多种单基因遗传病的无创产前检测，使二级预防成为高效降低新生儿出生缺陷率的最佳干预关口，减轻社会经济负担，提高出生人口的健康素质。

　　参考文献：

　　[1] 中华人民共和国卫生部。 中国出生缺陷防治报告（2012）[M]. 中华人民共和国卫生部。 北京， 2012. P2.

　　[2] Lo YM，Corbetta N，Chamberlain PF，et al. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum [J]. Lancet，1997，350 （9076）： 485-7.

　　[3] Evans MI ，Kilpatrick M. Noninvasive prenatal diagnosis: 2010 [J]. Clin Lab Med，2010，30（3）： 655-65.

　　[4] Bianchi DW, Parker RL, Wentworth J, et al. DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy screening. N Engl J Med 2014; 370: 799-808.

　　[5] Liao C, Yin AH, Peng CF, et al. Noninvasive prenatal diagnosis of common aneuploidies by semiconductor sequencing. Proc Natl Acad Sci U S A 2014; 111: 7415-20.

　　[6] 边旭明，中华预防医学会出生缺陷大会主题报告，2012，北京。

　　[7] Gregg AR , Gross SJ , Best RG , et al. ACMG statement on noninvasive prenatal screening for fetal aneuploidy. Genet Med 2013 Apr.

　　[8] Committee opinion no. 545: noninvasive prenatal testing for fetal aneuploidy. Obstet Gynecol 2012; 120 （6）：1532-4.