文献 大规模平行测序法进行胎儿全染色体非整倍体的无创产前检测

2021探讨无创产前检测和FISH技术的检测中的临床应用价值范文 摘要：目的探讨无创产前检测和FISH技术在胎儿染色体非整倍体检测中的临床应用价值。

方法选择2016年10月-2017年10月自愿参与NIPT检测孕妇4807例, 对NIPT检测结果高风险孕妇行羊膜腔穿刺术, 应用染色体核型分析和FISH分析对NIPT结果进行验证, 对NIPT检测结果低风险者进行常规随访。

结果 4787例孕妇共检出65例 (1.34%) 染色体数目异常高风险胎儿, 包括1例13-三体、8例18-三体、18例21-三体, 38例性染色体异常。

59例孕妇接受进一步的羊膜腔穿刺术及产前诊断, 穿刺率为1.23%(60/4787) 。

介入性产前诊断确诊1例13-三体、6例18-三体、16例21-三体和13例性染色体异常胎儿, 阳性预测值分别是:100%、85.7%、88.9%和39.4%。

NIPT检测结果提示2例21-三体嵌合体和1例18-三体嵌合体, 利用FISH技术检测均证实为低比例嵌合体。

其中345例唐氏筛查高风险孕妇, NIPT检测出6例高风险孕妇经产前诊断确诊, 其余为低风险孕妇通过常规随访得到验证。

结论无创产前基因检测在胎儿染色体非整倍体疾病检测中具有很高的灵敏度、特异性, 联合FISH技术可以快速准确确诊染色体非整倍体, 值得临床应用推广, 降低先天性缺陷儿出生率。

关键词：无创产前检测;染色体非整倍体; 染色体核型分析; FISH技术; Theclinical application of non-invasive prenatal testing and FISH TANGJia SUN Shu-xiang XU Jin-mei LI Qing SUN Tie-lan LI qiu-li YANGJin-ju LU Ye LI Xiao-min ZHAO Shao-cui LING Ying-cong TAN Wei-lan LI Ling MO Zhong-you ZENG Qin-long MedicalGenetics Center, Jiangmen Maternity and Child health Care Hospital Department of Medical Imaging Center, The First Affiliated Hospital of Jinan University Abstract： Objective:Todetermine the clinical value of non-invasive prenatal test (NIPT) and Fluorescence in situ hybridization (FISH) for the diagnosis of Fetal Chromosoma I Aneuploidy. Methods:From October 2016 to October 2017, 4807 pregnant women volunteered to participate in the study. Amniocentesis was performed on high-risk pregnant women following NIPT. NIPT results were verified by karyotype analysis and FISH analysis. Low-risk patients were routinely followed up after birth. Results:65 of 4787 cases were in high-risk fetal abnormal chromosome aneuploidy (1.34%) , including 1 case of 13-trisomy, 8 cases of 18-trisomy, 18 cases of 21-trisomy, and 38 cases of sex chromosome abnormalities. 59 cases underwent amniocentesis and prenatal diagnosis. The puncture rate was 1.23% (59/4787) . 1 with trisomy 13, 6 with trisomy 18, 16 with trisomy 21 and 13 cases of fetuses with abnormal sex chromosomes were validated by prenatal diagnosis. The positive predictive values were:100%, 85.7%, 88.9%, and 39.4%. The result of NIPT test showed that 2 with mosaic trisomy 21 and 1 with mosaic trisomy 18 were confirmed by FISH. 345 pregnant women with high-risk following serum screening, of these 6 fetal aneuploidy cases were diagnosed by prenataldiagnosis, and the remaining low-risk pregnant women were verified by routine follow-up. Conclusion:Non-invasive prenatal genetic testing has high sensitivity and specificity in the detection of fetal aneuploidy, and combined with FISH can quickly and accurately diagnose aneuploidy of chromosomes. It is worthy of clinical application and promotion to reduce the birth rate of congenital defects. Keyword： Non-invasiveprenatal testing; Fetal aneuploidy; Karyotype analysis; FISH; 我国出生缺陷总发生率约1.1%,每年出生的先天残疾儿高达80-120万人, 约占每年出生人口总数4%-6%[1], 其中染色体异常是最为严重的出生缺陷疾病。

专利名称：一种用于检测胎儿染色体非整倍性的无创性产前检测系统
专利类型：发明专利
发明人：马旭,路建波
申请号：CN201811629579.2
申请日：20181228
公开号：CN109628567A
公开日：
20190416
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种适用于大规模平行测序的DNA片段范围，其特征在于所述DNA片段范围为80‑155bp。

本发明还提供一种用于检测胎儿13、18、21号染色体非整倍性的无创性产前检测系统，该无创性产前检测系统通过对来源于孕妇的外周血中游离DNA进行检测。

本发明的DNA片段范围和无创性产前检测系统用于检测胎儿13、18、21号染色体非整倍性，尤其是13号和18号染色体的非整倍性具有良好的效果。

申请人：国家卫生计生委科学技术研究所
地址：100081 北京市海淀区大慧寺路12号
国籍：CN
代理机构：北京市中伦律师事务所
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无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术的临床进展分析发布时间：2021-09-02T10:46:42.983Z 来源：《中国结合医学杂志》2021年2期作者：韦志萍[导读] 调查发现，染色体疾病的发病率越来越高韦志萍桂林市妇幼保健院广西桂林541000摘要：调查发现，染色体疾病的发病率越来越高，它是各种原因所导致的染色体数目，或者是其构异常的总称，更是一类非常严重的遗传病，如果不对其进行有效诊断和治疗，会对患者的多个器官系统形态和功能带来影响，严重情况下还要造成胚胎死亡等情况。

在目前我国医学研究中，临床上还没有无染色体疾病有效治疗方法，所以在产前诊断本病是预防这种症状的有效手段。

特别是无创染色体非整倍体基因检测技术在产前胎儿染色体疾病诊断中的有效应用，不仅可以了诊断效率，还减少了胎儿畸形等问题的发生。

基于此，本文对无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术的特点和应用内容进行了分析。

关键词：无创产前；基因检测胎儿染色体；非整倍体技术；临床进展；分析?为了保证胎儿的质量，避免在其发育过程中出现意外，医学人员对胎儿的染色体异常检测方法进行了研究。

目前，临床上对这种症状的检测方式有多种，包括无创DNA产前检测和无创胎儿染色体非整倍体检测等技术。

其中，无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术，不仅可以避免对患者身体带来影响，还可以提高检测的效果，是预防胎儿染色体异常的主要手段。

因此，相关的医学人员要对此技术的应用现状进行分析，进而保障胎儿遗传信息的有效性。

一、无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术的发展背景据调查，发现我国是出生缺陷比较高的国家，在全国出生缺陷医院监测数据中发现我国出生缺陷发生率在不断上升趋势，这对胎儿的生命安全和生活质量都带来了严重影响[1]。

部分医学人员在导致上述问题的因素进行分析的时候，发现染色体异常是导致其出生缺陷的主要原因。

统计发现[2]，约160例新生儿中，就会出现1例是染色体异常患者。

·新进展快讯·《中国产前诊断杂志（电子版）》　２０１４年第６卷第１期临床上利用全基因组测序对常见胎儿非整倍性进行非侵入性产前检查结果进行验证刘勇　摘编 文章发表在２０１３年６月的《Ｇｙｎｅｃｏｌｏｎｃｏｌ》杂志上。

作者通过５个案例报道临床上利用全基因组测序对常见胎儿非整倍性进行非侵入性产前检查（ＮＩＰＴ）的次要发现。

这５个案例分别为：案例１，ＮＩＰＴ发现染色体１８ｐ的巨大的复制，这一结果被羊水细胞ＣＧＨ芯片分析结果所支持，最终核型分析证实为１８ｐ四体镶嵌性；案例２，ＮＩＰＴ怀疑母源性的１８ｑ近端缺失，被ＣＧＨ芯片检测母亲白细胞ＤＮＡ证实；案例３，ＮＩＰＴ筛查结果显示２１和１８三体阴性，但随后常规产检中发现胎儿结构异常，回头深度分析早期ＮＩＰＴ结果的缺失或重复，结果通过核型分析证实为３ｑ近端缺失；案例４，ＮＩＰＴ正确预测局限性胎盘嵌合体，包括Ｘ、７、２１染色体三体嵌合；案例５，ＮＩＰＴ正确检测到一种先前不知道的４５Ｘ母源性嵌合。

作者最后得出结论，ＮＩＰＴ能够检测到很多胎儿、胎盘和母体的染色体异常。

当ＮＩＰＴ发现异常时，其对病人的咨询具有重要意义。

对宫内生长受限（ＦＧＲ）胎儿的神经发育的研究何志明　摘编 该文发表在２０１３年的《ＦｅｔａｌＤｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄＴｈｅｒａｐｙ》杂志上。

胎儿生长发育受限（ＦＧＲ）出生后将存在一系列的远期并发症，其中神经系统的后遗症是对个人日后的生存质量影响最为深远。

胎儿生长发育受限（ＦＧＲ）作为胎盘功能不全所引起的并发症，将增加神经发育延迟的发病风险。

脐动脉（ＵＡ）多普勒血流阻力的显著升高引起胎儿心血管及生物物理功能的恶化，以及随后发生的早产是早发性ＦＧＲ的特征。

在迟发性ＦＧＲ中，通常只存在单独的大脑多普勒改变，且进展恶化程度较轻，而脐动脉血流则无明显变化或变化较小，但存在不可预计的足月后死胎风险。

在所有类型的ＦＧＲ中，营养缺乏引起的胎头发育落后均是预测神经系统发育落后的最有力指标。

通过母系血浆的高通量平行DNA基因组测序来进行胎儿染色体非整倍性的无创产前诊断前言染色体非整倍性是很多配偶选择做产前检查的主要原因。

现在决定性诊断的方法主要靠破坏性的过程，比如绒毛膜取样和羊膜穿刺术，然而这些方法都有流产的风险。

虽然胎儿的DNA可以在母亲的血浆中找到，但是作为其中非常微小的部分，总是伴随着大量母系DNA 背景。

因此胎儿基因组内的非整倍性染色体数量上的不同对于母亲血浆中全部的染色体序列表达就非常的微小。

即使用非常精确的单分子计数方法比如数码PCR，为了达到必要的分析精度仍必须分析大量的DNA分子，即需要大量的母系血浆。

这样我们就证明了使用独立位点的方法比定位于某一基因位点的方法将极大的提高从相同一定容量的血浆中可供分析的非整倍性染色体目标分子的数量。

因此我们为了达到产前胎儿二十一三体综合症的无创检测，应使用高通量平行基因组测序来量化母系DNA序列。

我们检测了28个怀孕六个月内母亲的血浆样本并正确辨别出了其中14个二十一三体综合征胎儿和14个整倍性胎儿，高通量平行血浆DNA测序展示了一个为所有孕妇进行无创产前胎儿染色体非整倍性诊断的新途径。

正文检测胎儿非整倍性是许多孕期妇女做产前诊断的主要原因。

传统的产前检测方法包括绒毛膜取样和羊膜穿刺术，这些具有破坏性的取样方法有可能导致流产，因此许多人都在研究无创取样方法，其中超声波扫描和母亲血清的生物化学标记被证明是有效的筛选方法，然而他们发现的是负现象而不是染色体异常的病理学特征。

这些方法也存在很大的局限性，比如妊娠期适用性和同时需要联合多个标记，甚至需要通过不同的时间节点来达到一个临床上有用的灵敏度和特异性。

为了从母亲血样中直接检测胎儿的染色体和基因组异常，早期的工作聚焦于如何将稀少的胎儿有核细胞从母亲血浆中分离出来。

1997年发现的母亲血浆中无细胞胎儿核酸开创了新的可能，然而胎儿DNA 仅仅占母亲血浆DNA的很小部分。

绝大多数都是孕妇自己的DNA，这点造成了巨大的挑战。

2021年第5卷第7期2021 Vol.5 No.7现代医学与健康研究Modem Medicine and Health Research □诊疗技术/Diagnostic Technique无创DNA 检测在胎儿染色体非整倍体筛查中的应用与治疗指导价值陈文高，钟杰，申时龙，陆劲(贵州省毕节市妇幼保健院检验科，贵州毕节551700)摘要：目的 探讨无创DNA 检测(NIPT)在胎儿染色体非整倍体筛查中的应用与治疗指导价值。

方法 选取贵州省毕节市妇幼保健院2019年11月至2020年9月进行无创胎儿染色体非整倍体产前检测的744例孕妇为研究对象，进行前瞻性研究。

统计不同年龄段、孕 周孕妇染色体异常风险发生情况，并将NIPT 测定结果与羊水细胞染色核型分析结果(金标准)进行比较；分析NIPT 在胎儿染色体非整倍体异常治疗指导中的效能。

结果744例孕妇中，染色体异常高风险10例；异常的10例孕妇中A35岁的孕妇胎儿21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征、性染色体总异常率为80.00%,高于V35岁的20.00%;孕周13-28周的胎儿染色体非整倍体筛查总异常率为70.00%,高于12周的10.00%、A29周的20.00% (均PV0.05);受试者工作特征(ROC)曲线结果显示，NIPT 在胎儿染色体非整倍体异常治疗指导中AUC 值为0.875,诊断灵敏度为0.88%,特异度为0.64%。

结论NIPT 用于胎儿染色体非整倍体筛查中中能获得较高的检测价值，准确性相对较高，能有效地降低染色体异常患儿出生率，取得较高的治疗指导灵敏度。

关键词：无创DNA 检测；胎儿染色体非整倍体筛查；治疗指导中图分类号：R714.55 文献标识码：A 文章编号：2096-3718.2021.07.0110.03我国新生儿出生缺陷的发生率较高，严重的出生缺陷会对患儿造成严重不利影响，其包括智力发育障碍、器官功能缺损，甚至会引起终生残疾或死亡,给家庭造成巨大的精神和经济压力E 。

检验医学部前沿技术：胎儿非整倍体无创产前基因检测技术染色体非整倍体异常是导致新生儿缺陷的主要原因之一，患儿通常表现为不同程度的智力低下，发育迟缓，特殊面容，以及多系统畸形等，目前尚无有效的治疗方法，因此给家庭和社会带来沉重的负担。

降低出生缺陷的唯一办法是进行产前筛查和诊断，避免缺陷儿的出生。

现有的产前筛查主要采用血清学标记物检测和B超检查，检出率低，假阳性率较高，大大增加了后续诊断的工作量。

而目前采用的产前诊断金标准是胎儿细胞核型分析，需要进行穿刺采样，通量较低，并且有一定的流产风险，难以满足大量孕妇的诊断需求。

因此，发展一种准确率高、通量大、安全无创的产前检测方法，是对现有出生缺陷三级预防体系的有效补充和完善。

胎儿非整倍体无创产前基因检测技术利用测序平台对孕妇外周血中的游离DNA进行检测，结合生物信息学方法，对23条染色体的基因序列与参考数据库进行比较，从而判断胎儿是否发生了染色体数目异常，主要针对13、18、21号染色体进行检测，覆盖了发生率最高的几种染色体数目异常。

与常规筛查相比，无创产前检测的敏感性为100%，准确率为99.9%，可视为“近似于诊断的筛查方法”，同时检测周期将比现有的无创产前检测方法缩短一半，极大的提高了检测效率。

检验医学部采用新一代半导体测序平台Ion Proton开展胎儿染色体非整倍体无创检测技术，具有无创伤、无流产、无感染风险的优点。

适用人群：1、12~24周，单胎孕妇；2、35岁以上高龄孕妇；有习惯性流产的孕妇；3、血清学筛查高危、临界高危及单项指标异常的孕妇；4、拒绝侵入性产前诊断或对侵入性产前诊断极度焦虑的孕妇；5、珍贵儿，知情后拒绝产前诊断的孕妇；6、孕期超出目前产前筛查范围的孕妇。

不适用人群：1、胎儿染色体中的嵌合体型、易位型、微缺失、微重复等结构性异常；2、孕妇本人为染色体非整倍性疾病患者；3、怀有多胞胎并且11周之前未确认减胎为单胎的孕妇；4、孕妇接受过移植手术、干细胞治疗；5、孕妇在4周之内接受过免疫治疗；6、孕妇患有肿瘤；7、孕妇在一年之内输注过异体血制品等。