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无创产前检测雄心勃勃,却遭PNAS等期刊泼冷水

2015/12/22 来源:生物探索
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导读
随着技术的进步,NIPT不再仅限于常染色体非整倍体的筛查。然而,在NIPT雄心勃勃之时,《美国人类遗传学杂志》、《PNAS》等杂志发文泼冷水,为筛查范围扩大后NIPT的临床化敲警钟,呼吁更多的科学证据以及权衡筛查利弊的评估系统。


鉴于常染色体非整倍体无创产前筛查的准确性和安全性,NIPT在21、18及13三体综合征筛查领域中的应用日渐广泛,目前已有服务商将检测范围扩展至性染色体异常和染色体微小缺失的筛查。然而,在NIPT雄心勃勃之时,《美国人类遗传学杂志》、《PNAS》等杂志发文泼冷水,为筛查范围扩大后NIPT的临床化敲警钟,呼吁更多的科学证据以及权衡筛查利弊的评估系统。

AJHG:亚染色体(sub-chromosomal)异常无创产前检测的临床有效性有限

日前,发表于《美国人类遗传学杂志》上的研究揭示了NIPT亚染色体异常筛查的局限性。该研究由伦敦大学 Lyn Chitty及其同事所引领。研究人员指出,增加测序深度可以改善检测结果,但伴随而来的是假阳性率的增加。研究人员在论文中写道,“对于效用性,NIPT必须能够以低假阳性率在整个基因组中检测到染色体重组,因为标准的NIPT只能检测到大部分的大型染色体重组并且需要明确胎儿基因所占的比重。因此我们认为微小染色体重组的NIPT筛查还不足以进入临床。”

在这项研究中,研究人员利用12-plex sequencing来检测20个孕妇血浆游离DNA中的染色体重排,这些样本均来自英国RAPND项目(Rapid Accurate Prenatal Noninvasive Diagnosis ),包含了已知的不平衡染色体重组。

研究人员发现,对于拷贝数变异大于6(单位:megabase)样本,检测敏感性达83%。然而当拷贝数变异小于6(单位:megabase)时,研究人员只能检测到5个样本的异常,其中三个样本中母亲为拷贝变异携带者,对于小拷贝数变异的其他10个样本,只有两个被识别,灵敏度仅为20%。

同时研究人员还检测了染色体异常未知的534个样本,特异性为99.6%。为了确定因测序深度不够而遗漏的胎儿基因拷贝变异,研究人员加大了测序深度(扩大至1.2亿个reads),结果发现加大测序深度后,拷贝数变异数大于6(单位:megabase)的样本检测灵敏度达94%,而拷贝数变异数大于1.5(单位:megabase)的样本检测灵敏度为93%。然而加大测序深度仍未能揭示之前已确定的拷贝数变异。研究人员指出,导致这种差异的原因可能是胎儿所占的比重。

为此,研究人员试图在不同胎儿比重的样本中检测不同的拷贝数变异,然而由于实验室方法的局限性,他们发现当胎儿比重在5%以下时,加大测序深度也无法提高检测的灵敏度。同时研究人员发现,当胎儿比重大于20%时,可通过加深测序至3800万个reads检测出变异数拷贝为1(单位:megabase)的异常。但研究人员指出,加大测序深度的代价是高假阳性率。

最后研究人员写道,“NIPT筛查非整倍体的优势在于可提高安全性继而减少侵入性的检测,然而扩大NIPT筛查范围(包括亚染色体重排的筛查)反而反转了这些优势,且并不能提供全面的致病性重组的检测。”

PNAS:NIPT亚染色体遗传筛查依赖于胎儿基因的比例和测序深度,但假阳性率高

11月份PNAS杂志也有类似的报道,在PNAS的研究中,研究人员使用基于半导体测序平台的NIPT检测高风险孕妇的亚染色体缺失/增添。此研究首次表明增加异常DNA的浓度与加大测序深度可改善测序结果。随后,研究人员分析了1456名孕妇的血浆以建立基于DNA片段大小的检测胎儿DNA浓度的方法。尽管NIPT可检测到亚染色体的缺失与增加,但相比传统的非整倍体检测,这需要进一步的胎儿DNA覆盖率的检测,且结果出现假阳性的概率比较大。

EJHG:NIPT筛查范围扩大,有效验证缺乏

《欧洲人类遗传学杂志》10月份发文表示,在一些特定的国家一些商业公司已将筛查报告范围扩展至性染色体,然而这需要对其利弊进行仔细评估,包括筛查精度、咨询挑战、女性的偏好、未来孩子的利益及胎儿性别信息的滥用。然而,数据显示NIPT对性染色体非整倍体筛查的准确率低于21三体与18三体。目前还没有关于性染色体NIPT筛查的咨询与后续心理受影响的研究,女性对这种筛查的偏好程度也知之甚少,且性染色非整倍体NIPT筛查不可避免地将胎儿的性别披露出来,这可能会造成堕胎率增加。

同时,这篇论文还对NIPT扩展至染色体微缺失领域进行了评估。已有一些商家将NIPT测试范围扩大至染色体微缺失的筛查,例如筛查DiGeorge、Prader Willi/Angelman、Cri-du-chat(猫叫综合征)、Wolf–Hirschhorn。然而,这引起了一些担忧,因为NIPT筛查范围的扩张是基于其原理而不是有效性研究的验证,且染色体微小缺失综合征的阳性预测值非常低,筛查条件与后续的测试可能会增加咨询的挑战以及加重孕妇及伴侣的决策负担。尽管如此,这也不能阻止未来几年将染色体微小缺失的NIPT筛查考虑到公共卫生项目中,不过这需要更多的科学证据以及权衡筛查利弊的评估系统。

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