产前筛查及产前诊断检测技术研究进展

·综述·

产前筛查及产前诊断检测技术研究进展

吴艳云

（广西来宾市妇幼保健院 检验科，广西 来宾 546100）

摘要：近四十年来，产前筛查和诊断领域取得了巨大进展。与直接从羊膜穿刺术或绒毛膜绒毛取样中分析胎儿

细胞相比较，使用母亲血液或超声的无创方法进行产前筛查和诊断，可有效降低了产妇妊娠流产风险。分子遗传学和DNA测序方面主要是利用母体血浆中无细胞DNA进行基因异常无创检测，这对产前筛查及产前诊断准确性产生了革命性变化。这些产前筛查及产前诊断已经被纳入临床诊断之中，包括胎儿血型诊断、非整倍体筛查。这些产前筛查及产前诊断最新发展，不仅仅加速了医学诊断技术的革新，也扩大了这一领域有关的道德和公共政策问题的探讨，有效的降低了出生缺陷。本文主要对产前筛查及产前诊断检测技术具有的价值展开论述，希望能够为产前诊断提供科学建议。

关键词：产前筛查；检测；进展；诊断检测技术

中图分类号：R714.53　　　　文献标识码：A　　　　DOI：10.19613/j.cnki.1671-3141.2019.101.022

本文引用格式：吴艳云.产前筛查及产前诊断检测技术研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(101):44-45.

Research Progress of Prenatal Screening and Diagnosis Testing Technology

WU Yan-yun

(Laboratory Department, Laibin City Maternal and Child Health Hospital of Guangxi, Laibin, Guangxi 546100)

ABSTRACT：During past 40 years, prenatal screening and diagnosis fi eld has been made great progress. Compared with analyzing fetal cells based on amniocentesis or chorionic villus sampling directly, non-invasive methods of maternal blood or ultrasound for prenatal screening and diagnosis can reduce pregnant abortion risks effectively. Molecular genetics and DNA sequencing is to detect gene abnormalities non-invasively mainly of cell-free DNA in maternal plasma, which brings accuracy revolution of prenatal screening and diagnosis in clinical diagnosis, including fetal blood group diagnosis and aneuploid screening. Latest progress of prenatal screening and diagnosis accelerates innovation of medical diagnosis technology, and expands discussion of moral and public policy issues, and reduces birth defects effectively. The paper discusses value of prenatal screening and diagnosis technology mainly, to provide scientifi c suggestions for prenatal diagnosis.

KEY WORDS：Prenatal screening; Testing; Progress; Diagnostic testing technology

0　引言

技术的进步可以给人类健康带来巨大的好处，但其实施可能受到社会经济因素的影响，尤其是在产前筛查领域。目前主要胎儿畸形在临床中占新生儿的3%，而胎儿畸形被认为主要是由多因素引起的[1]。目前普通孕妇神经管缺陷的患病率已降至1/1000，而唐氏综合症的患病率已升至1/420。最初这两种疾病的诊断都是通过羊膜穿刺术实现的，使用全核型对唐氏综合征和甲胎蛋白（AFP）以及乙酰胆碱酯酶浓度进行诊断。考虑到羊膜穿刺术在当时会出现胎儿死亡的风险，因此临床上加强了产前筛查、产前诊断技术的研究[2]。本文主要对产前筛查、产前诊断技术展开分析，希望能够为产前筛查和产前诊断提供相应参考。

风险值，对孕妇孕周有着严格的要求。

1.2　无创产前筛查技术。1997年，来自香港的科学家在母体循环中发现了“胎儿”无细胞DNA（cf），陈益明，褚雪莲，卢莎[4]研究认为与血清筛查不同，唐氏综合征的cfDNA筛查是直接基于胎儿/胎盘单位检测额外的21号染色体材料。2011年cfDNA前瞻性临床试验发表后，首个基于循环cfDNA的唐氏综合征产前筛查商业化试验被引入临床实践，在2000多份DS和20多万份成功检测的整倍体样本中，目前各种cfDNA检测方法对唐氏综合征的检出率均在99%以上，假阳性率约为0.2%[5]。张云，张璟璐[6]不同实验室采用的多种检测方法也显示，18号三体和13号三体的检出率均在95%以上。适用于血清学筛查显示胎儿染色体非整倍体风险值处于临界值孕妇、也适用于有介入性产前诊断禁忌证的孕妇（先兆流产、发热、出血倾向、孕妇RH阴性血型等）及孕26+6周以上，错过血清学筛查最佳时间的孕妇。cfDNA检测是产前筛查中最重要的技术之一，由于这项临床检测技术除了普通的非整倍体外，现在还可以找到其他染色体靶点，包括22q11.2微缺失。虽然有许多潜在的优势，但使用cfDNA检测22q11.2微缺失筛选也存在明显的局限性和缺陷[7]。此方法的缺点在于其费用高、不能检出胎儿先天性神经管缺陷。

1　产前筛查

1.1　唐氏综合征筛查技术。唐氏综合征筛查技术是目前临床上最广泛应用的产前筛查方法，它通过抽取孕15-20+6周孕妇外周血液，检测母体血液中甲胎蛋白（AFP）、绒毛膜促性腺激素（HCG）和游离雌三醇（FE3）的浓度，并结合孕妇的孕周、体重和年龄等，计算孕有先天缺陷胎儿风险系数的检测方法。该检测方法主要是针对唐氏综合征（21三体综合征），18三体综合征和先天性神经管缺陷三种先天疾病的风险评估。该检测方法具有检测速度快和费用低等优点，但是该方法假阴性、假阳性率较高[3]，且该方法未能覆盖所有的人群，影响结果的因素较多（包括孕妇年龄、体重、糖尿病、孕期用药等），仅针对唐氏综合征、18三体综合征及神经管缺陷的风险进行预测，其他染色体数目和结构无法给出具体

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2　产前诊断

2.1　胎儿染色体核型分析。胎儿染色体核型主要基础羊膜腔穿刺、绒毛活检以及脐静脉穿刺技术发展，对胎儿的染色体核型展开分析，这成为目前产前诊断最为广泛的技术[8]。方

世界最新医学信息文摘 2019年 第19卷 第101期

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法是分别抽取孕妇孕18-24周羊水、孕6-9周绒毛、孕24周以后的脐静脉血来对胎儿染色体进行分析。该技术在临床之中诊断准确率比较高，结果可靠性也比较高，因此这成为产前诊断的金标准。胎儿染色体核型分析缺点包括需进行羊膜腔穿刺、绒毛膜活检、脐静脉穿刺取样等，存在对孕妇造成宫内感染、早产、流产的风险，培养失败导致的部分流产样本无法报告，母源细胞污染造成假阴性的结果，需要进行细胞培养，以获取中期分裂相，操作比较多且繁琐，因此诊断的周期比较长

[9]

。目前胎儿染色体核型可明确诊断染色体数

目异常，并且可对5-10MB以上结构异常进行诊断，主要是包括倒位、缺失、重复以及易位等状况。低于5MB的一些微缺失、微重复等结构异常，由于染色体条带分析水平有限，比较难以进行诊断[10]。

2.2　全外显子组测序。近年来全外显子组测序（WES）已被临床应用，许多罕见的疾病都是通过WES诊断出来的，这比传统的序列基因检测要便宜得多。在传统的序列基因检测中，患者此前需要花费数年时间进行无信息的诊断。寻求诊断通常需要持续的时间，有时需要侵入性的程序，这些程序可能与医疗风险有关。随着序列分析方法的迅速发展，临床面临着越来越多的挑战，被识别的基因数量不断增加，而这些基因尚未完全表现出表型特征，尤其是在所有临床特征可能还不明显之前就已在产前或新生儿中确定[11]。尽管存在这些挑战，在产前和新生儿期获取基因组信息仍有许多临床益处。这些包括良好的预后信息、产前计划分娩方式、医院分娩、优化新生儿管理。临床开发了一种临床WES试验，使用少量DNA和10天TAT用于产前检测，了解结构异常胎儿、新生儿的小核苷酸变异状况。

2.3　间期荧光原位杂交。郭劲霞[12]等人认为，传统的检测方法是对培养细胞进行全核型分析，近年来常见染色体非整倍体进行更快速的产前结果分析。目前开发的快速检测方法不需要培养细胞，可直接从羊水或绒毛膜绒毛样本中检测细胞，在收到样本48小时内产生结果。间期荧光原位杂交是一些遗传实验室选择方法，通常是因现成的技术和设备，基于定量荧光（QF）- pcr的方法被广泛应用，并在许多研究中被报道为一种临床诊断服务。它可以作为一个独立的测试，也可以作为全核型或阵列CGH分析的辅助测试，用于扫描QF-PCR检测不到的其他染色体异常[13]。

2.4　CNV_seq技术。刘百灵等人[14]应用CNV-Seq对51例胎儿颈项透明层增厚的染色体核型、结果展开分析，进而探究CNV_seq技术的应用价值。CNV_seq技术主要是在高通量测序技术的基础之上发展的染色体拷贝数变异检测技术，和中密度芯片进行比较，CNV_seq技术效能更优，成本更为经济，无需进行细胞培养，报告周期比较短，通量高（一次上机可进行70-80个样本的检测），在4小时之内可完成96个样本建库，操作方法简单，且样本需求量少，1毫升羊水样本即可完成一次检测。CNV_seq技术几乎可以提供胎儿染色体核型所有异常信息，并且可了解核型无法发现的相关遗传疾病，但是并不是所有的遗传病均被可以被发现，可对血缘关系进行检测识别，但是并不属于亲子鉴定[15]。

3　展望

目前我国产前筛查、产前诊断工作之中存有以下几个问题：产前筛查主要是应用孕中期二联、三联生化标志物，临

床存在有较高的假阴、假阳性率。产前筛查处高风险的孕妇，经过羊水细胞分析之后，仅有百分之五左右被诊断为染色体异常。部分患者因产前筛查假阴性结果，致使诊治延误。在产前筛查之中部分高风险病例也因医疗资源因素制约，孕妇错失羊水细胞染色体分析的最佳时机，而无创前筛查虽然准确性高，但是它不能检出先天性神经管缺陷，且费用高，所以不能完全替代血清学筛查[16]。近些年来，我国的产前诊断技术也得以突飞猛进发展，细胞遗传学技术、分子生物学技术、基因测序技术的不断发展，但目前各项技术仍有其局限性，所以正确地指导孕妇选择适合自己的产前筛查和产前诊断技术对降低人口出生缺陷尤其重要。在当今的产前筛查及产前诊断的模式下，迫使我们不断地研究和探索，相信在不久的将来高精准度、安全、方便、费用经济、风险低的产前筛查和产前诊断技术会出现，从而有效地控制人口出生缺陷，造福于社会。

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