高通量测序技术在无创产前检测中的应用
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新一代测序技术无创产前检测胎儿FGFR3基因突变任远;高雅;卢彦平;赵佳;李芮冰;刘弘泰;姜淑芳;谢一帆;周红辉;游艳琴;孟元光【摘要】目的探讨新一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)无创产前筛查FGFR3相关疾病的可行性与准确率。
方法 4例软骨发育不全、2例致死性侏儒Ⅰ型胎儿基因组DNA(g DNA)片段化后,以相应母体产后血浆游离DNA为背景,按照10%、6%、3%、1%、0.5%的浓度进行稀释,形成30例阳性模拟样本,建立孕妇血浆游离DNA模型,同时采集13例阴性对照孕妇血浆游离DNA,运用NGS技术分别检测FGFR3致病突变位点,计算检测灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。
结果 30例模拟样本中,胎儿g DNA浓度为10%、6%、3%、1%、0.5%时,突变检出例数分别为6/6、6/6、6/6、3/6、1/6,13例阴性突变检出例数为0/13;胎儿g DNA浓度≥3%时,NGS的灵敏度为100%(95%CI:81.5%~100%),特异度为100%(95%CI:75.3%~100%),阳性预测值为100%(95%CI:81.5%~100%),阴性预测值为100%(95%CI:75.3%~100%)。
结论胎儿g DNA浓度≥3%时,NGS可以在孕妇血浆游离DNA模型中准确检出胎儿FGFR3基因突变,提示基于NGS技术的无创产前检测在新发突变或父源遗传疾病的产前诊断领域具有一定的应用前景。
【期刊名称】《解放军医学院学报》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】6页(P14-18,21)【关键词】新一代测序技术;无创产前检测;胎儿游离DNA;软骨发育不全;FGFR3基因【作者】任远;高雅;卢彦平;赵佳;李芮冰;刘弘泰;姜淑芳;谢一帆;周红辉;游艳琴;孟元光【作者单位】解放军总医院妇产科,北京100853【正文语种】中文【中图分类】R714.5软骨发育不全(achondroplasia,ACH;OMIM编码100800)是最常见的胎儿非致死性骨骼畸形之一,年发病率为0.36~0.60/10 000[1]。
无创dna产前检测都有哪些项目?95项全什么是无创dna产前检测?无创DNA产前检测,是一种非侵入性的胎儿染色体异常检测技术,采用第二代高通量DNA测序技术和结合生物信息学分析,只需抽取孕妇的静脉血,便可以预先知道胎儿患有21三体综合症(唐氏综合症)、18三体综合症(爱德华氏综合症)、13三体综合症(巴陶氏综合症)的风险率。
检测准确率高达99.9%,假阳率更低于0.1%。
同时也可检测性染色体非整倍体综合症以及染色体缺失症等。
是检查胎儿是否为唐氏儿的一种产前筛查手段。
无创dna产前检测都有哪些项目?香港卓信/医/疗(v亻言fchkdna)无创dna产前检测最早怀孕10周就可检测,在技术上也是非常的成熟,也是很多孕妈妈最信赖的一种检测方式,它可以检测23对染色体,检测95项内容,其中有6项三倍体综合症、4项性染色体异常综合症、84项微缺失及微重复综合症以及XY染色体检测(男女检测)。
香港无创dna产前检测项目(95项全):6种三倍体综合症:Trisomy21(Down Syndrome唐氏综合症)* Trisomy18(Edwards Syndrome爱德华氏综合症)* Trisomy13(Patau Syndrome巴陶氏综合症)* Trisomy9(9号染色体三倍体)Trisomy16(16号染色体三倍体)Trisomy22(22号染色体三倍体)4种性染色体异常综合症+XY染色体:45,X(XO)(Turner Syndrome透纳氏综合症) XXY(Klinefelter Syndrome柯林菲特氏综合症) XXX(Triple Syndrome三X综合症)XYY(XYY Syndrome XYY三体综合症)84种缺失和重复综合症1.染色体1p31重复综合症2.染色体1p32-p31缺失综合症3.染色体1p36缺失综合症4.染色体1q41-q42缺失综合症5.染色体2p12-p11.2缺失综合症6.染色体2p16.1-p15缺失综合症7.裂手裂足症5型9.染色体2q33.1缺失综合症10.染色体2q35重复综合症11.前脑无裂畸形6型12.染色体3p-综合症13.染色体3q13.31缺失综合症14.染色体3q22-q24缺失综合症15.染色体3q29缺失综合症16.染色体3q29重复综合症17.沃夫-贺许宏氏症候群18.染色体4q21缺失综合症19.染色体4q32.1-q32.2三倍重复综合症20.猫鸣综合症21.染色体5q12缺失综合症22.染色体5q14.3缺失综合症23.染色体6pter-p24缺失综合症24.染色体6q11-q14缺失综合症25.染色体6q24-q25缺失综合症26.脊索瘤感受性27.染色体7q缺失综合症28.染色体7q11.23缺失综合症29.染色体7q11.23重复综合症31.染色体8p23.1重复综合症32.染色体8q12.1-q21.2缺失综合症33.染色体8q22.1重复综合症34.染色体8q22.1缺失综合症nger-Giedion综合症36.染色体9p缺失综合症37.狄乔治症候群第2型38.染色体10q22.3-q23.2缺失综合症39.染色体10q26缺失综合症40.Potocki-Shaffer综合症41.WAGR综合症42.WAGRO综合症43.雅各森症候群44.染色体12q14微缺失综合症45.染色体13q14缺失综合症46.染色体14q11-q22缺失综合症47.Frisa综合症48.染色体15q11-q13重复综合症49.天使综合征50.小胖威利症51.染色体15q14缺失综合症53.先天性横膈膜疝气疾病54.染色体15q26-qter缺失综合症55.Levy-Shanske综合症56.染色体16p缺失综合症57.染色体16p12.2-p11.2重复综合症58.染色体16p12.2-p11.2缺失综合症59.Chromosom染色体16p13.3缺失综合症60.染色体16q22缺失综合症61.Potocki-Lupski综合症62.史密斯-马吉利氏症候群63.Yuan-Harel-Lupski综合症64.染色体17p13.3重复综合症65.染色体17p13.3缺失综合症66.染色体17q12缺失综合症67.染色体17q12重复综合症68.染色体17q21.31重复综合症69.染色体17q23.1-q23.2缺失综合症70.染色体18p缺失综合症71.染色体18q缺失综合症72.染色体19q13.11缺失综合症73.前脑无裂畸形1型74.猫眼综合症75.染色体22q11.2缺失综合症76.染色体22q11.2重复综合症77.狄乔治症候群78.染色体Xp11.23-p11.22重复综合症79.染色体Xp11.3缺失综合症80.染色体Xp21缺失综合症81.染色体Xq21缺失综合症82.染色体Xq22.3端粒缺失综合症83.染色体Xq27.3-q28重复综合症84.染色体Xq28缺失综合症。
《中国产前诊断杂志(电子版)》 2023年第15卷第3期·论著· 双胎妊娠中无创产前检测的胎儿游离DNA浓度特征及检测失败原因分析钟佳通 胡亮 温丽娟 李双武 陈晓杭 裴元元 刘维强 (深圳市龙岗区妇幼保健院/汕头大学医学院龙岗妇幼临床学院中心实验室,广东深圳,518172)【摘要】 目的 分析双胎妊娠中无创产前筛查检测的胎儿游离DNA浓度及检测失败原因,探讨无创产前基因检测(noninvasiveprenataltesting,NIPT)在双胎妊娠中的筛查效果和临床价值。
方法 选择2017年11月至2023年6月接受NIPT产前筛查的1685例双胎孕妇和109784例单胎孕妇作为研究对象,对行NIPT检测孕妇的血浆中胎儿游离DNA(cellfreefetalDNA,cffDNA)浓度情况和检测失败原因及双胎妊娠对三大目标染色体的筛查效果进行分析。
结果 1685例双胎妊娠孕妇中NIPT检测成功1669例,检测成功率为99.05%,检测失败16例,检测失败率为0.95%,cffDNA浓度均在0.84%~41.22%,平均循环游离DNA(cffDNA)浓度为(10.30±4.75)%。
109784单胎妊娠孕妇NIPT检测成功109335例,检测成功率为99.59%,检测失败总计有449例,检测失败率为0.41%,cffDNA浓度均在0.94%~49.83%,平均cffDNA浓度为(9.52±3.92)%。
双胎妊娠孕妇中有11例检测结果提示高风险,筛查阳性率为0.66%,其中确诊7例,阳性预测值为63.63%(7/11)。
结论 NIPT是双胎妊娠目标染色体筛查的重要手段,但仍存在假阳性、检测失败等局限性,其检测失败率高于单胎妊娠。
【关键词】 双胎妊娠,胎儿游离DNA浓度,无创产前筛查,产前诊断【中图分类号】 R714.55 【文献标识码】 A犇犗犐:10.13470/j.cnki.cjpd.2023.03.005基金项目:深圳市自然科学基金基础研究面上项目(JCYJ20210324111810028);深圳市龙岗区科技创新专项资金医疗卫生技术攻关项目(LGKCYLWS2022013);深圳市龙岗区医疗卫生科技计划项目(LGKCYLWS2020106)(LGKCYLWS2020157)(LGKCYLWS2021000024). 通信作者:刘维强,Email:liuwq06@126.com犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犉犲狋犪犾犆犲犾犾 犳狉犲犲犇犖犃犉狉犪犮狋犻狅狀犪狀犱犆犪狌狊犲狊狅犳犉犪犻犾狌狉犲犻狀犖狅狀犻狀狏犪狊犻狏犲犘狉犲狀犪狋犪犾犜犲狊狋犳狅狉犜狑犻狀犘狉犲犵狀犪狀犮狔犣犺狅狀犵犑犻犪狋狅狀犵,犎狌犔犻犪狀犵,犠犲狀犔犻犼狌犪狀,犔犻犛犺狌犪狀犵狑狌,犆犺犲狀犡犻犪狅犺犪狀犵,犘犲犻犢狌犪狀狔狌犪狀,犔犻狌犠犲犻狇犻犪狀犵犜犺犲犆犲狀狋狉犪犾犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔,犔狅狀犵犵犪狀犵犇犻狊狋狉犻犮狋犕犪狋犲狉狀犻狋狔牔犆犺犻犾犱犎犲犪犾狋犺犮犪狉犲犎狅狊狆犻狋犪犾狅犳犛犺犲狀狕犺犲狀犆犻狋狔(犔狅狀犵犵犪狀犵犕犪狋犲狉狀犻狋狔犪狀犱犆犺犻犾犱犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犺犪狀狋狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔犕犲犱犻犮犪犾犆狅犾犾犲犵犲),犛犺犲狀狕犺犲狀,犌狌犪狀犵犱狅狀犵518172,犆犺犻狀犪【犃犫狊狋狉犪犮狋】 犗犫犼犲犮狋犻狏犲 Theaimofthisstudyistoexaminetheconcentrationofcell freefetalDNAandthefactorsthatcontributedtothefailureofnoninvasiveprenataltesting(NIPT)intwinpregnancy,aswellastodiscussthescreeningimpactandclinicalsignificanceofNIPTduringtwinpregnancy.犕犲狋犺狅犱狊 1,685twinpregnantwomenand109,784singletonpregnancywomenwhoreceivedNIPT,ShenzhenfromNovember2017toJune2023wereselectedastheresearchsubjectstotestthecffDNAconcentrationandthereasonsforthefailureofthetest.Screeningeffectwasevaluatedfo3targetchromosomesintwinpregnancy.犚犲狊狌犾狋狊 1665pregnantwomenwithtwinsweresuccessfullytestedforNIPT,withasuccessrateof99.05%.16caseshavefailedwitharateof0.95%.TheconcentrationofcffDNAvariedfrom52·论著·《中国产前诊断杂志(电子版)》 2023年第15卷第3期0.84%to41.22%,withanaverageconcentrationof(10.30±4.75)%.ThenumberofNIPTcaseswithsingletonpregnancywomenwas109784,and109,335ofthemweresuccessfullydetected,withasuccessrateof99.59%.Therehavebeenatotalof449casesoffailuretesting,withafailurerateof0.41%.ThecffDNAconcentrationinsingletonpregnancywasrangedfrom0.94%to49.83%,withanaverageconcentrationof(9.52±3.92)%.Therewere11screeningpositivecasesdetectedamongthepregnantwomenwithtwins,withascreeningpositiverate0.66%,ofwhich,7caseswereconfirmedtruepositivebyinvasiveprenataldiagnosis.Therefore,thepositivepredictionvalueoftwinpregnancyscreeninginourstudywas63.63%(7/11).犆狅狀犮犾狌狊犻狅狀 NIPTcanbeusedasameansfortwinpregnancyscreening,buttherearestilllimitationssuchasfalsepositives,testfailure,etc.TheNIPTfailureratesintwinpregnancyissignificantlyhigherthanthatinsingletonpregnancy.【犓犲狔狑狅狉犱狊】 Twinpregnancy;cffDNA;non invasiveprenatalscreening;prenataldiagnosis 随着我国全面放开了二胎政策以及辅助生殖技术的不断发展和普及,双胎妊娠率逐年升高。
高通量测序技术在遗传疾病研究中的应用近年来,随着生物技术的不断发展和进步,高通量测序技术已经成为了遗传学领域中最受欢迎的研究方法之一。
它被广泛应用于遗传疾病的研究中,可以帮助科学家们更好地理解人类基因组和疾病发生的机制。
本文将会深入探讨高通量测序技术在遗传疾病研究中的应用。
一、高通量测序技术简介所谓高通量测序技术,是指一种同时分析数以千万计DNA序列的技术。
通过对DNA样本的大规模测序,科学家们可以快速准确地获取DNA序列。
高通量测序技术不仅对基因组研究有着非常重要的作用,同时也在医学研究中得到越来越广泛的应用。
高通量测序技术有两种主要的方法:Sanger测序和Next-generation测序。
Sanger测序是一种传统的测序方法,可用于破解较小的DNA 片段。
它利用DNA聚合酶逐步合成DNA链,并在其中加入少量的荧光标记核苷酸。
这些核苷酸颜色不同,可以在缩温电泳中被分辨出来,从而得到DNA序列。
Next-generation测序则是一种更现代化的高通量测序技术,它可以实现在较短的时间内大规模地测序。
Next-generation测序使用不同于Sanger测序的DNA复制技术,包括Illumina、Roche/454和Ion Torrent等。
这些技术构建了更高效、更智能的测序装置,使科学家们能够更快、更精确地将长DNA序列分成数以万计的小片段,然后对这些小片段进行分析。
二、高通量测序技术被广泛应用于遗传疾病的研究中。
在过去,遗传疾病常常是被诊断为基因突变引起的,但通常没有明显的症状。
高通量测序技术可以帮助科学家们找出这些基因突变,并将它们与疾病的发病机制联系起来。
例如,这项技术可以用于确诊遗传性疾病,如先天性心脏病、血友病和囊性纤维病等。
这些疾病往往涉及到DNA变异的问题,高通量测序技术可以检测这些变异并确定其精确位置和性质。
此外,基因突变也可以是癌症的原因之一。
高通量测序技术可以帮助科学家们发现癌细胞中的DNA变异,了解癌症病因,并开发出更有效的癌症治疗方法。
胎儿出生缺陷产前筛查及无创基因测序技术的临床应用分析【摘要】目的:分析胎儿出生缺陷产前筛查及无创基因测序技术的临床应用。
方法:采用回顾性分析法,选取2017 年1月至2020 年12月在江门市妇幼保健院检测的4010例孕妇作为研究对象,征得孕妇同意后行 NIPS,对检测阳性孕妇建议羊膜腔穿刺或脐带血穿刺进行胎儿染色体核型分析和CNV-seq检测,对比分析 NIPS与胎儿染色体核型分析和CNV-seq检测结果的一致性。
结果:本组4010例孕妇经 NIPS检测共筛查出82例阳性,其中21-三体19例, 18-三体11例,13-三体2例,性染色体非整倍体30例,染色体致病性微缺失微重复20例,以核型分析结果为金标准,NIPS检测 18-三体高风险、21-三体高风险及 13-三体高风险的复合阳性预测值为80%,性染色体非整倍体的复合阳性预测值为44.82%,致病性微缺失/微重复的阳性预测值为26.32%。
4010例孕妇通过NIPS检测得出阴性结果人数为3928人,在后续随访中发现12例流产,4例新生儿染色体异常,其余3912例新生儿未发现明显异常。
结论:无创基因测序技术在胎儿出生缺陷产前筛查中具有较强的实用价值,但是无创基因测序技术检测中对常见非整倍体疾病的阳性预测值较高,而在微缺失/微重复、性染色体异常等的检测中阳性预测值尚有待提高,临床中应根据孕妇风险情况合理选择【关键字】胎儿出生缺陷;无创产前筛查技术(NIPS);微缺失/微重复疾病;CNV-seq检测;临床应用前言出生缺陷由染色体畸变、基因突变等因素引起,包括先天畸形、染色体异常、遗传代谢性疾病、功能异常。
目前用于评估胎儿患21三体、18三体和13三体综合征风险的无创产前筛查技术(NIPS,Non-invasive Prenatal screening)已在临床广泛应用。
随着NIPS检测和生物信息分析技术的日趋完善,已有研究报道,利用NIPS技术也可以检测胎儿基因组疾病即染色体微缺失微重复综合征[1-2]。
无创产前筛查(NIPT)目录1 2 3背景介绍产品原理产品应用生命天书●23对染色体●约3万个基因●30亿个碱基对●一切生命现象都与基因有关●染色体异常或者基因突变均有可能导致疾病的发生染色体病与基因病检测●染色体病:染色体的数目异常和形态结构畸变,如唐氏综合征,18-三体,Turner综合征,猫叫综合征等●单基因病:基因突变导致的疾病,如遗传性耳聋、苯丙酮尿症、地中海贫血等●染色体病是遗传病中发病率最高的一类(约1.5%),终生难以治愈染色体病通常涉及整条染色体或者多个基因的改变,而基因病是由某个基因引起的疾病。
无创基因检测精度无法检测基因遗传病唐氏综合征●即21-三体综合征,又称先天愚型,是一种染色体疾病,在我国发病率在600~800分之一●在新生儿染色体疾病中,唐氏儿占95%左右,医学上尚无有效的治疗手段。
●主要临床症状:智力低下、五官异常、生长发育迟缓、伴有多系统畸形●我国唐氏患者总计约60万,每年新增唐氏综合征患儿约26600例●每年新出生的唐氏综合征带来的负担超100亿中国出生缺陷防治报告(2012)产前筛查传统的唐氏筛查方法:血清血检测(AFP 、HCG 、uE3等)胎儿颈部透明带超声(NT )唐氏综合征、18三体综合征、开放性神经管缺陷检出率60-70%假阳性率高达5%无创产前胎儿DNA 检测技术(NIPT )21/18/13三体综合征+染色体非整倍体、微缺失/重复准确率>99%产前诊断羊水穿刺绒毛取样脐静脉穿刺染色体非整倍体+易位等结构异常行业金标准侵入性检查存在感染存在一定流产风险我国现行唐氏筛查与预防模式备注:神经管畸形的发病原因通常不是染色体数异常,所以我们现在推出的无创检测技术,是不能检测神经管畸形的。
如果客户遇到了“神经管畸形高危”的问题,还是要咨询医生,借助超声波检测等手段来验证的。
目录1 2 3背景介绍产品原理产品应用胎儿游离DNA (cffDNA )胎儿游离DNA来源:◆几乎全部来源于胎盘滋养层细胞◆胎儿细胞通过胎盘渗透到母血中,被母体免疫系统破坏,胎儿DNA 残留特征●cffDNA 片段比较小,长度在75bp 和250bp 之间,平均仅为166bp ●怀孕5周可检出,8周后含量上升并稳定存在,20周后以比较明显的比例上升。
无创DNA检测在高龄孕妇产前筛查中的应用研究郑芸芸;万陕宁;宋婷婷;党颖慧;陈必良;张建芳【摘要】目的探讨无创DNA检测和血清学在高龄孕妇产前筛查中的应用.方法收集2016年12月至2017年11月在本院进行血清学产前筛查的孕妇2405例,其中869例血清学高风险,单胎高龄孕妇行无创DNA产前检测,并对检测结果中21-三体、18-三体、13-三体及性染色体高风险者进行羊膜穿刺术及胎儿染色体核型分析确诊.以染色体核型结果作为检测\"金标准\",分析比较血清学筛查和无创DNA 检测在产前筛查中的显著性差异.结果 869例血清学筛查高风险、单胎高龄孕妇行NIPT检测,高风险34例,阳性率为3.91%,29例NIPT高风险孕妇接受染色体核型分析确诊阳性19例;NIPT检测的假阳性率为1.73%远低于传统的血清学筛查方法(35.34%);高龄孕妇无创DNA检测结果与羊水穿刺胎儿染色体核型分析有较高的符合率,NIPT检测能避免96.08%侵入性诊断;两种筛查方法的假阳性率、特异度、准确度、阳性预测值的显著性差异有统计学意义(P<0.01).结论无创DNA产前检测在高龄孕妇产前筛查中具有较高的灵敏度、特异度和准确度,提倡临床广泛推广.【期刊名称】《当代医学》【年(卷),期】2019(025)002【总页数】3页(P114-116)【关键词】无创DNA产前检测;高龄;血清学筛查;染色体核型分析【作者】郑芸芸;万陕宁;宋婷婷;党颖慧;陈必良;张建芳【作者单位】空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032;空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032;空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032;空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032;空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032;空军军医大学西京医院妇产科,陕西西安 710032【正文语种】中文我国为出生人口缺陷高的国家,缺陷疾病种类繁多[1],其中以染色体异常疾病为主。
·综述·《中国产前诊断杂志(电子版)》 2016年第8卷第2期孕妇血浆游离核酸高通量测序检测胎儿遗传异常殷旭阳1 陈芳1,2 王威3(1.深圳华大基因研究院,广东深圳518083;2.哥本哈根大学,丹麦哥本哈根2200;3:深圳华大临床检验中心,广东深圳518083)【摘要】 孕妇血浆中胎儿源性的游离DNA的发现,为无创产前检测(noninvasiveprenataltesting,NIPT)奠定了科学基础。
通过对孕妇外周血中的游离DNA进行检测,能够以无创的方式分析胎儿的遗传特征,为产前筛查(prenatalscreening)和产前诊断(prenataldiagnosis)提供了有效的手段。
新一代高通量测序技术(nextgenerationsequencing,NGS)的发展及其在临床的广泛应用,使其在孕妇血浆胎儿游离DNA检测中的应用成为必然趋势,并推动无创产前检测技术的迅猛发展。
通过孕妇血浆游离DNA的高通量测序,可实现胎儿的染色体非整倍体、单基因遗传疾病、微缺失微重复的检测,也可以对胎儿基因组、DNA甲基化组以及转录组等信息进行分析。
【关键词】 孕妇血浆;胎儿游离DNA;无创产前检测;产前筛查;产前诊断;高通量测序【中图分类号】 R714.53 【文献标识码】 A犇犗犐:10.13470/j.cnki.cjpd.2016.02.012基金项目:出生缺陷筛查工程实验室项目[JZFNo.(2011)861] 通讯作者:王威,E mail:wangw@genomics.cn 孕妇血浆中胎儿源性游离DNA的发现,为无创产前检测(noninvasiveprenataltesting,NIPT)奠定了科学基础。
通过对孕妇外周血中的游离DNA进行检测,能够以无创的方式分析胎儿的遗传特征,为产前筛查(prenatalscreening)和产前诊断(prena taldiagnosis)提供了有效的手段。
无创产前DNA检测在性染色体非整倍体筛查中的效果评价目录一、内容综述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (5)二、无创产前DNA检测技术概述 (5)2.1 技术原理 (7)2.2 方法分类 (8)2.3 应用现状与发展趋势 (8)三、性染色体非整倍体筛查的重要性 (10)3.1 生殖健康与遗传优生 (11)3.2 出生缺陷预防 (12)3.3 社会经济影响 (13)四、无创产前DNA检测在性染色体非整倍体筛查中的应用 (13)4.1 适用人群与筛查时机 (14)4.2 检测流程与操作规范 (15)4.3 阳性与阴性结果解读 (16)五、临床效果评价指标体系构建 (17)5.1 评价指标选取原则 (18)5.2 经验性评价指标体系建立 (19)5.3 客观性评价指标体系建立 (20)六、无创产前DNA检测在性染色体非整倍体筛查中的效果评价 (21)6.1 真实性分析 (23)6.2 效率评估 (24)6.3 特异度与灵敏度分析 (25)6.4 临床应用价值探讨 (26)七、案例分析与讨论 (28)7.1 典型病例介绍 (29)7.2 检测结果与分析 (30)7.3 存在问题与挑战 (31)7.4 改进策略建议 (32)八、结论与展望 (33)8.1 研究总结 (34)8.2 未来发展方向 (35)8.3 推广与应用前景 (37)一、内容综述随着科技的飞速发展,无创产前DNA检测技术(NIPT)已成为产前筛查领域的重要工具。
NIPT通过采集孕妇的外周血样本来分析胎儿的游离DNA,进而预测胎儿是否可能患有染色体非整倍体疾病,如唐氏综合征等。
NIPT在性染色体非整倍体筛查中的应用逐渐受到广泛关注。
性染色体非整倍体是指染色体数目异常,包括XYY综合征、XXY综合征和XXX综合征等。
这些疾病的发生与遗传因素、环境因素以及两者相互作用有关,且往往导致胎儿生长发育异常和智力障碍等严重后果。
对性染色体非整倍体进行早期筛查和诊断具有重要的临床意义。
无创产前亲子鉴定遗传咨询报告一.检测结论检测结果支持“韩梅梅”胎儿DNA样品与“李磊”提供的DNA样品之间符合孟德尔遗传定律,即DNA样品的提供双方符合生物学亲子关系。
待测样品的累计父权指数(CPI)为5.51E+82,亲权概率为>99.99%。
在本报告中,胎儿DNA样品为检测对象,男方提供的为待测样品。
二.样品信息检案号:PPT2017070581委托人:韩梅梅检测对象样品:血液待测样品类型:血液受理日期:2017年6月29日检测日期:2017年7月11日本报告属于实验室科研检测报告,仅对本次送检样本负责,不作为司法鉴定用途。
本检测方法使用高通量测序技术,对孕妇外周血中的游离DNA进行测序和分析,筛选出胎儿特异的SNP位点(在本检测中称为信息位点)并与待测样品的测序结果进行比对,检验两个样品是否符合孟德尔遗传定律。
具体方法如下:1.在高速离心机中分离血液,获得血浆;2.提取血浆和待测样品中的DNA;3.采用高通量测序和液相杂交捕获技术对样品进行测序;4.使用超级计算平台对测序结果进行分析;5.如果胎儿浓度达到要求,出具报告;如果胎儿浓度过低,需要重新抽取孕妇外周血。
1.待测样品SNP分型清晰,无污染,符合质控标准;图1. 待测样品SNP分型图。
蓝色和红色用于标识不同的染色体。
2.从检测对象中分析筛选出379个信息位点,符合质控标准;3.与待测样品SNP分型结果比对后,信息位点中有1个位点不符合孟德尔遗传定律,错配率为0.2639%;4.所有信息位点在22条常染色体上的分布情况,绿色为符合孟德尔遗传定律的信息位点,红色为不符合孟德尔遗传定律的信息位点;图 2. 所有检测位点在染色体上的分布。
最外圈为染色体,内侧三个圈为待测样品,母本样品和胎儿样品的SNP 分布,灰色为非信息位点,绿色为符合孟德尔遗传定律的信息位点;红色为不符合孟德尔遗传定律的信息位点。
左下图为待测样品不符合亲子关系的对照示意图;右下为待测样品符合亲子关系的对照示意图。
高通量测序技术在无创产前检测中的应用摘要:随着以高通量、自动化为显著特征的二代测序技术的发展,基于该技术的无创产前检测(NIPT)在临床上迅速得以应用。
国际上发表了一系列与NIPT相关的指导意见,我国卫计委也于今年发布了技术规。
文章将对NIPT技术规进行解读,并对高通量测序技术在NIPT 应用中的优势、局限性和临床应用要点进行评价。
染色体非整倍体是胎儿出生缺陷最常见病因之一,其中以21-三体综合征、18-三体综合征最为常见,占所有足月妊娠的0.2%~0.3%。
对先天性遗传病进行产前筛查和产前诊断是优生优育的重要保证。
自1970年以来,针对上述胎儿染色体疾病的产前筛查和产前诊断已逐渐应用到临床上,并在降低出生缺陷方面得到了良好的效果。
从取材方法进行分类,产前检查分为有创性和无创性两种。
有创性产前诊断是目前诊断胎儿染色体疾病的的金标准,主要是指通过绒毛活检术、羊水穿刺术和脐静脉穿刺术采集胎儿细胞或组织,进行细胞核型分析获取胎儿染色体信息,有创检测的准确率为98%~99%,但伴有0.5%~1.0%的流产风险,同时也会伴有羊水渗漏、宫感染等风险。
因此,有创产前诊断目前仅应用于筛查高风险、高龄妊娠或家庭中生育过遗传病患儿等情况。
传统的无创性产前检查主要有超声检查和孕妇血清学检测等方法,使用这些方法进行检测可避免对胎儿和孕妇造成的危害,但是其灵敏度及特异性有限。
近20年来,基于超声检查和孕妇各种蛋白或激素的血清学筛查相结合的产前筛查发展迅速。
产前母体血清学筛查的目标疾病是21、18-三体综合征和神经管缺陷,当假阳性率控制在5%时,在早孕期、中孕期、早中孕期的检出率分别为82%~87%、81%、94%~96%[1],这些方法的假阳性率较高,为后续有创性产前诊断带来较大的临床压力与实验室压力。
常规产前筛查和有创性产前诊断方法的局限性促使研究者积极开发一种针对胎儿染色体非整倍体及其他染色体异常的、无创伤性的高精度检测方法。
1997年Lo等[2]通过孕育男性胎儿的孕妇外周血血浆Y染色体PCR扩增的方法证明了孕妇外周血循环中存在胎儿游离DNA(cell free fetal DNA,cffDNA),开启了基于cffDNA无创产前检测(non-invasive prenatal testing,NIPT)方法。
其后,利用各种分子诊断技术对cffDNA的检测已经在胎儿性别鉴定、Rh血型鉴定、X连锁隐性遗传病、先天性多囊肾检测等方面得到应用,但由于方法繁琐、耗费时间长、精度低、费用较高等问题,一直难以推广于临床。
近年来,随着以高通量、自动化为显著特征的二代测序技术的发展,基于该技术的NIPT在临床上迅速得以应用。
今年,国家卫生计生委妇幼司发布了第一批高通量测序技术临床应用试点单位,同时发布了《高通量基因测序产前筛查与诊断技术规(试行)》。
如何充分理解并合理规应用NIPT,如何正确解读技术规,将NIPT作为常规产前筛查方法时有哪些注意事项,我国产前筛查和产前诊断体系中NIPT 该如何正确定位等,本文将对这些问题进行深入探讨。
一、母血中胎儿游离DNA的特性大量研究发现,cffDNA来源于凋亡的胎儿滋养层细胞,经过胎盘屏障时受母体免疫攻击破裂或胎盘细胞凋亡进入母血,自然降解成DNA片段。
绝大部分的cffDNA都是包裹在核小体外部,与胎儿游离RNA(cell free fetal RNA,cffRNA)相比,其在外周血浆中的性质更加稳定。
早期研究认为,cffDNA在早、晚孕期分别占孕妇外周血总DNA的3%、6%,不同孕妇间个体差异性较大,其中80%的片段长度<193bp,最早可从孕4周时检出,且在7周时稳定存在,随孕周延长而增加[3]。
最近研究发现,cffDNA在早、中、晚孕期时含量分别为9.7%、9.0%、20%,分娩后母体cffDNA快速降解,2h快速消失,半衰期为16.3min,再次妊娠cffDNA的检测不受上次妊娠影响[4]。
孕妇外周血中cffDNA微量存在、非整倍体检测过度依赖于特定基因位点等特点,严重限制了使用常规分子生物学方法检测胎儿染色体非整倍体的技术可靠性和使用围,迫切需要一种快速、高精度、可自动化的方法。
新一代高通量测序方法的出现,可轻易实现同时针对百万以上单分子多拷贝PCR克隆阵列的检测,该方法对游离DNA的研究已经成功应用到无创产前检测、癌症和器官移植标志物研究等方面。
二、基于高通量测序技术的NIPT2008年Lo和Quake两个小组开创性地使用第二代高通量测序技术,对孕妇外周血浆进行测序,成功检测出21-三体综合征(trisomy 21,T21)胎儿[5-6],后续研究表明该方法的敏感性仅受限于测序序列的数据量,其分析的原理是胎儿为T21时,胎儿的21号染色体2个拷贝数变成了3个拷贝数,从孕妇外周血游离DNA中检出的21号染色体来源的序列(包括T21胎儿和正常孕妇)占整个基因组的比例较胎儿为21号染色体2个拷贝数时升高。
大量的科研小组对该方法的临床应用进行了验证,并使得该方法逐渐成为新的无创检测染色体非整倍体的方法。
Chiu等[7]研究753例筛查高风险孕妇,其中86例T21胎儿,结果表明,该方法针对T21胎儿有100%的检测灵敏度和97.9%的特异度,紧接着Ehrich和Sehnert两个小组通过类似的方法证明了该方法的高灵敏度和特异度[8]。
Bianchi等[9]对532个样本进行了分析,与其他研究不同的是,此研究对包括易位型三体、嵌合体及复杂变异在的胎儿非整倍体进行检测,发现13、18、21、X、Y五大染色体非整倍体的检测灵敏度为78.6%~100%,特异度为99.8%~100%,并发现某个染色体为非整倍体时并不影响其他染色体整倍体状态的分析。
针对18-三体综合征(trisomy 18,T18)和13-三体综合征(trisomy 13,T13)的检测,Chen等[10]研究小组使用改进后的算法分析发现T13、T18的灵敏度提高到98.9%和91.9%[10]。
Palomaki 等[11]后续研究亦使用类似方法,对T18和T13的检出率分别为100.0%和91.7%,假阳性率分别为0.28%和0.97%;对283个染色体非整倍体异常样本复合检出率为98.9%,总的假阳性率仅0.5%。
近期,北京协和医院完成的一项以低危为主的孕妇人群进行游离胎儿DNA检测的研究,有效样本1741例,准确检出其中的15例染色体非整倍体样本:8例T21,3例T18,1例T13,2例45X,和1例XXY,结果现在该技术对21、18、13号染色体非整倍体的检测灵敏度100%,特异度99.94%,发现2例假阳性(1例T18和1例XXY),假阳性率0.12%[12]。
此项研究更进一步验证了NIPT未来在中等风险及低风险孕妇人群的应用。
不谋而合的是,国外研究也表明NIPT在中等风险人群中也具有类似的灵敏度和特异度[13]。
这预示着随着临床数据的积累,未来NIPT可以覆盖到中等风险孕妇人群。
三、基于高通量测序技术的NIPT的优势及局限性基于高通量测序的胎儿游离DNA检测技术作为针对胎儿染色体非整倍体产前筛查技术的优势在于:(1)无创伤性,避免了有创性取材方式带来的污染、感染及胎儿流产风险。
(2)对于目标疾病有高的检出率和低的假阳性率。
该技术对于21、18、13-三体综合征等常见染色体非整倍体异常总体检出率在99%以上,假阳性率在0.1%左右,大大优于目前产前血清学筛查的效率,可以有效降低部分需要介入性产前诊断的数量,从而解决产前诊断技术或人力不足的问题。
(3)适用的孕周围较大,从孕9周以后至中孕期。
(4)临床所需信息少,流程较简单,质量控制相对容易。
该技术用于胎儿疾病风险计算所需要的相关临床信息很少,临床操作简单易行。
(5)技术的扩展性强,未来有望扩展到染色体部分单体、三体综合征等全部因剂量改变导致的染色体病及其他遗传性疾病的检测上。
但该技术还存在多种局限,体现在:(1)筛查的目标疾病尚偏少,仅针对胎儿21、18和13-三体综合征,缩小了后续产前诊断的疾病围。
目前的产前血清学筛查实际上涵盖了除21、18-三体综合征以外的其他染色体异常,筛查疾病比预期要广泛。
(2)多胎、嵌合体及父母中存在染色体异常的病例均不适于采用该技术进行筛查。
因正常与异常细胞系比例不定,深度测序技术检测嵌合体存在难度。
对于多胎而言也有类似情况,如多胎中的某一个胎儿患有21-三体综合征而其他胎儿为正常,该技术的检测灵敏度将降低。
(3)孕妇近期接受过异体输血、移植手术、细胞治疗,孕妇体重超过100kg等将影响无创检测结果的准确性。
(4)检测费用较昂贵。
四、国外应用指南及专家观点目前国外NIPT的临床研究已广泛开展,已经发表了一系列专业协会共识或关于NIPT的临床应用指南。
2012年美国妇产科医师协会(ACOG)与美国母胎医学会(SMFM)共同发表委员会指导意见[14],指出胎儿游离DNA检测可以作为非整倍体高危人群的一种初筛检测,其应用指征为:(1)孕妇年龄≥35岁。
(2)超声结果显示非整倍体高危。
(3)生育过三体患儿。
(4)早孕期、序贯筛查、整合筛查或四联筛查高风险。
(5)父母为罗伯逊易位携带者。
面对NIPT迅猛发展带给临床遗传咨询的种种问题,2013年美国国家遗传咨询师协会(The National Society of Genetic Counselors,NSGC)针对无创DNA产前检测发表指南[15],NSGC认为:(1)NIPT当前只能作为染色体非整倍体产前筛查-诊断体系的补充检测,检测阳性结果必须通过有创产前诊断确诊。
(2)因缺乏在中低风险人群中的临床数据,NIPT暂时不能替代现有的产前筛查技术。
(3)现有的NIPT只能检测21、18、13-三体综合征,所以应在孕妇检测之前说明这项检测的检测围和局限性。
(4)需重视检测前和检测后的遗传咨询,并给出正确的咨询意见。
(5)如果超声检查异常、家族有染色体异常病史、复发性流产、高龄、筛查阳性等,无论NIPT结果如何,都应对其进行详细的遗传咨询。
国家卫生计生委全国产前诊断技术专家组也于2012年就胎儿游离DNA产前检测技术进行了论证,指出游离胎儿DNA检测技术在目前发展阶段的目标疾病应该明确在胎儿2l、18和13-三体综合征,该检测技术是一种“近似于产前诊断水平的”、“目标疾病指向精确的”的产前检筛查新技术,应该与现行的产前筛查体系相结合,并准确把握临床适用人群。
2015年1月15日,国家卫生计生委妇幼司发布了第一批高通量测序技术临床应用试点单位,同时发布了《高通量基因测序产前筛查与诊断技术规(试行)》,规定了高通量基因测序产前筛查在临床上的适用围、临床服务流程及临床质量控制。