精準醫(yī)學前沿
近年來高通量測序技術(shù)蓬勃發(fā)展,基于高通量測序的低深度全基因組測序(copy number variation sequencing, CNV-seq)技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應用逐步深入。
為此,中華醫(yī)學會醫(yī)學遺傳學分會臨床遺傳學組、中國醫(yī)師協(xié)會醫(yī)學遺傳醫(yī)師分會遺傳病產(chǎn)前診斷專業(yè)委員會、中華預防醫(yī)學會出生缺陷預防與控制專業(yè)委員會遺傳病防控學組共同成立專家組,探討CNV-seq技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應用規(guī)范。2019年4月10日,《低深度全基因組測序技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應用專家共識》(以下簡稱“共識”)在《中華醫(yī)學遺傳學》雜志上刊發(fā)。本公眾號后臺回復“20190412”獲得該專家共識原文。
《共識》指出CNV-seq可以作為一線產(chǎn)前診斷技術(shù)對可能存在胎兒染色體異常的孕婦進行產(chǎn)前診斷;《共識》的達成,有利于規(guī)范CNV-seq技術(shù)的臨床應用,使其更好地服務于臨床。
本共識大致可分為七部分:前言、適用范圍、局限性、臨床應用路線、檢測前遺傳咨詢、檢測后遺傳咨詢、規(guī)范化臨床應用。現(xiàn)針對其中的一些要點進行解讀說明。
二胎政策放開后,高齡孕婦的產(chǎn)前診斷需求日益增長。CNV-seq技術(shù)高通量、低成本的特點,可以解決現(xiàn)階段產(chǎn)前診斷服務供給嚴重不足的矛盾。
在低比例嵌合體的有效檢測方面,現(xiàn)行產(chǎn)前診斷技術(shù)(核型分析和芯片檢測)存在不足。核型分析需要細胞培養(yǎng),而在培養(yǎng)過程中,如果發(fā)生染色體畸變細胞的增殖速度落后于正常細胞,則檢測結(jié)果可能會漏掉低比例嵌合體。
CMA雖然無需細胞培養(yǎng),但受限于熒光信號強度波動以及背景噪音的影響,并不能準確分析<30%的嵌合體。
CNV-seq技術(shù)無需細胞培養(yǎng),測序完成后,通過計數(shù)每條染色體拷貝數(shù)的細微改變,來精確判斷嵌合體比例,故CNV-seq可以實現(xiàn)對低比例嵌合體更好的檢測,可為臨床醫(yī)生提供更為準確可靠的產(chǎn)前診斷結(jié)果。
共識原文(部分):
染色體病高風險胎兒,如產(chǎn)前篩查高風險(包括血清學產(chǎn)前篩查、NIPS、超聲產(chǎn)前篩查等)、高齡、產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)及生長發(fā)育異常等,在孕婦充分知情的情況下,CNV-seq可以作為一線產(chǎn)前診斷方法供其選擇。
要點解讀:
受限于現(xiàn)行產(chǎn)前診斷技術(shù)的不足,很多需要進行產(chǎn)前診斷的人群(比如高齡、產(chǎn)前篩查高風險)無法得到產(chǎn)前診斷。很多醫(yī)院僅對超聲結(jié)構(gòu)異常的孕婦進行產(chǎn)前診斷,因此存在很大的漏診風險。
CNV-seq技術(shù)很好的彌補了核型分析與芯片檢測的不足,因此對于染色體病高風險胎兒,CNV-seq技術(shù)可作為一線診斷方法供其選擇。在2018年5月份,AJOG發(fā)表了CNV-seq前瞻性臨床研究數(shù)據(jù),對接受產(chǎn)前診斷且無CNV異常高風險(如胎兒超聲檢查提示結(jié)構(gòu)異常等)的3429例羊水樣本進行CNV-seq分析。與核型分析相比,該技術(shù)可額外檢出1%的明確致病性CNV。該篇文章首次提出CNV-seq可以作為一線診斷技術(shù)應用于產(chǎn)前診斷經(jīng)驗[1]。
共識原文(部分):CNV-seq無法檢測異倍體、雜合性缺失(含UPD)。
要點解讀:
CNV-seq亦存在一定的局限性,如無法檢測異倍體和雜合性缺失(含UPD),但通過聯(lián)合STR可實現(xiàn)對異倍體和部分雜合性缺失的分析。此外,CNV-seq無法檢測單基因病,WES技術(shù)可對單基因疾病進行分析。
原文內(nèi)容(部分):
CNV-seq實驗操作主要分為三步:(1)樣本基因組DNA提??;(2)文庫構(gòu)建;(3)上機測序。其中,文庫構(gòu)建可以選擇PCR或者PCR-free的方法進行。因PCR-free方法無PCR擴增偏好性,檢測更精準,故推薦用于文庫構(gòu)建。
重點解讀:
傳統(tǒng)的建庫過程需經(jīng)過PCR進行DNA片段的富集,而在富集的過程中會不可避免的引入擴增錯誤和偏向性,這意味著上機測序的文庫片段已經(jīng)無法真實反映原始樣本的情況,同時也帶來dup偏高、測序數(shù)據(jù)浪費偏多的問題[2-3]。上述將對檢測結(jié)果的準確性,尤其對于微缺失/重復(CNV)檢測,會造成比較大的影響。
PCR-free建庫方法無需進行PCR即可完成建庫,可有效避免復制錯誤的產(chǎn)生和累積,降低測序Error Rate,提高覆蓋度與均一性,結(jié)果更加準確可靠。因此,《共識》推薦應用PCR-free的方法進行文庫構(gòu)建。
原文內(nèi)容(部分):
父母雙方外周血樣本與胎兒樣本同時進行CNV-seq檢測,有利于及時確定CNVs來源并判斷胎兒CNVs的致病性。
重點解讀:
應充分重視檢測前的遺傳咨詢。建議將父母雙方外周血樣本與胎兒樣本同時進行CNV-seq檢測。
CNV-seq結(jié)果分為致病、可能致病、致病性未知、可能良性、良性五種情況。對于致病性未知的CNVs,通常需要再次召回父母雙方,抽取外周血進行CNV-seq分析,根據(jù)父母雙方是否攜帶相同CNVs及表型信息,來推測胎兒CNVs的致病性,這無疑會延長檢測周期,給孕婦及家庭造成嚴重的心理負擔。
因此,父母雙方外周血樣本與胎兒樣本同時進行CNV-seq檢測不僅可以增加結(jié)果判讀的準確性,還可以及時確定CNVs的來源,縮短檢測結(jié)果等待時間,緩解孕婦焦慮心理。
原文內(nèi)容(部分):
嵌合體:可結(jié)合超聲結(jié)果進行綜合判斷,充分告知胎兒出生后可能出現(xiàn)的問題,產(chǎn)前無法對胎兒預后進行評估。如繼續(xù)妊娠,建議胎兒出生后多組織取樣行CNV-seq分析并密切隨訪。
重點解讀:
嵌合體的遺產(chǎn)咨詢一直是臨床上的一個難點。嵌合體胎兒出生后的臨床表型差異較大,從無明顯癥狀到典型的染色體病均可發(fā)生,這與嵌合比例、異常細胞分布、累及的染色體種類等因素相關(guān)[4]。因此,臨床醫(yī)生不能簡單地根據(jù)嵌合的比例這個單一因素推測臨床表型的嚴重程度。
針對嵌合體的遺產(chǎn)咨詢?nèi)绾伍_展?《共識》給予了詳細指導。
判斷嵌合體風險的遺傳咨詢,要將CNV-seq結(jié)果與超聲檢查結(jié)果綜合分析,充分告知胎兒出生后可能出現(xiàn)的問題,產(chǎn)前無法對胎兒預后進行評估。如果決定繼續(xù)妊娠,需要加強臨床隨訪,胎兒出生后可取外周血、唾液等組織進行CNV-seq分析,密切關(guān)注其生長發(fā)育與智力情況。
《共識》的發(fā)表對規(guī)范CNV-seq技術(shù)的臨床應用,推動技術(shù)發(fā)展起到了非常重要的作用。在《共識》的指導下,可以預見CNV-seq技術(shù)將會在我國的產(chǎn)前診斷中心進一步普及應用,協(xié)助臨床醫(yī)生進行精準產(chǎn)前診斷,有效緩解產(chǎn)前診斷壓力。
參考文獻