Sequencing-based无创性筛查唐氏综合征和爱德华兹综合征等非整倍体的产前检查正迅速成为临床护理的一部分,特别是对于胎儿非整倍体风险较高的女性。
虽然这些测试通常具有非常高的敏感性和特异性,但医生和测试提供者发现,对准确性很重要的一个因素是母体血浆中存在的胎儿DNA量,假阴性通常发生在胎儿DNA量低的样本中。
Ariosa Diagnostics的首席执行官Ken Song说:“毫无疑问,因为我们正在研究胎儿非整倍体,胎儿DNA的数量将影响进行测试的能力。临床测序新闻.
专家们一致认为胎儿分数很重要,然而,对于检测需要多少胎儿DNA,以及是否应该测量胎儿分数并向订购医生报告,人们有不同的观点和做法。
提供无创产前检测的美国四大公司在是否报告胎儿分数、算法和检测结果中如何考虑胎儿分数以及是否划出了一个不报告结果的分界线等方面存在差异。
Sequenom测量每个样本的胎儿分数,但不会报告给订购医生,如果发现胎儿分数低于4%,它也不会报告结果。
Ariosa测量并报告胎儿分数,并将胎儿分数纳入其风险预测评分。它也不会报告胎儿分数低于4%的结果。Natera测量并报告胎儿分数。当检测到父亲的DNA时,Natera将报告胎儿比例低至3.8%的结果,但如果没有父亲的DNA,胎儿比例的上限将为4%。对于胎儿分数低于3.8%的样本,Natera仍然报告胎儿分数,但表示不能报告是否为非整倍体。
illumina旗下的Verinata Health是唯一一家不测量或报告胎儿分数的美国公司。相反,它试图通过更深入的测序来克服低胎儿分数的问题,每个样本产生2300万到2500万次读取。
在natra主办的网络研讨会上,哥伦比亚大学医学中心个性化基因组医学系联合主任布琳·列维(Brynn Levy)说,虽然平均胎儿分数在10%到15%之间(足以使NIPT准确),但在女性中存在“巨大的标准偏差”,胎儿分数可能低至4%,也可能高至30%。
他说,通过查阅不同检测方法的已发表文献,绝大多数假阳性和假阴性都发生在胎儿分数低于8%的情况下。
例如,他说,在怀孕13周时,大约20%的孕妇的胎儿DNA分数低于10%。而且,研究报告称,在胎儿比例低于8%的情况下,21三体检测的敏感性下降到75%。
一项研究发表在产前诊断研究了胎儿分数对Sequenom的MaterniT21 21三体21检测性能的影响,发现212例唐氏综合征患者中有4例假阴性,所有病例的胎儿分数都在4%到7%之间。
同样,Ariosa诊断公司的研究人员发现,胎儿DNA较少往往会导致z评分较低,z评分是用于确定胎儿是否为非整倍体的统计数据,因此开发了一种算法,考虑胎儿分数,从而给出患有三体的个体化风险评分,而不是简单地称之为三体。
在一项发表在美国妇产科杂志该公司的研究人员发现,虽然该测试在胎儿分数较高时判定非整倍体的确定性更高,但该算法仍然能够在胎儿分数低至5%时给出99%或更高的风险分数。
Verinata Health最近发表了一项研究临床化学他们重新分析了临床验证研究的样本,以确定胎儿分数。该公司的研究人员发现,根据所分析的染色体,该测试的理论临界值应该在1.4%到3.7%之间。
Verinata研发副总裁理查德·拉瓦(Richard Rava)告诉记者CSN他说,该公司一直在改进算法,以便与更深层次的测序相结合,能够可靠地检测到低至2%的胎儿分数的非整倍体,该公司正计划发表一项研究来证明这一点。
他补充说,Verinata没有测量和报告胎儿分数,因为测量胎儿分数的方法是“不精确的”。拉瓦说,该公司发现,报告胎儿分数为4%的样本的标准偏差为正负3%。
“在胎儿分数非常低的情况下进行的测量是不精确的,”他说。相反,他说Verinata一直在“努力降低阈值,以确保不会有太多样本低于这个阈值”,并补充说,很少有样本含有低于2%的胎儿DNA。
尽管如此,该领域的许多人认为应该测量和报告胎儿分数。
哥伦比亚大学医学中心妇产科兼职教授、国际产前诊断学会前主席霍华德·库克尔告诉记者CSN向医生提交一份简单的阳性或阴性结果的报告可能会产生误导,因为“这是你期望在诊断测试中看到的结果”,而目前的非侵入性产前检查“只是非常好的筛查测试”。
然而,他补充说,胎儿分数并不是唯一的重要指标,因为即使在胎儿分数较低的情况下,这些测试仍然具有一定的歧视性,这往往取决于覆盖的水平。
Cuckle说:“作为最终用户,我们需要的是一份给出胎儿分数的报告,最好能给出读取次数。”
影响胎儿分娩率的因素
胎儿DNA含量低可能是由许多因素造成的,包括母亲的体重和镶嵌现象。Ariosa的研究人员在发表于产前诊断随着母体体重的增加,母体血浆中的胎儿DNA片段会减少。
Levy说,有两种可能的情况——“相对稳定数量的胎儿细胞游离DNA被稀释成更大的母体体积,或者随着母体体重的增加,母体来源的无细胞DNA浓度增加。”
在Ariosa的研究中,该公司发现,在2012年7月至12月期间抽取的22000多份母体血浆样本中,约1.9%的检测结果要求重抽取,因为它们没有含有足够数量的胎儿DNA,而Ariosa的检测中胎儿DNA含量低于4%。
据利维介绍,体重45公斤(99磅)的女性平均胎儿率为18%,但体重150公斤(330磅)的女性平均胎儿率为4%。
然而,Verinata的临床化学研究发现身体质量指数和胎儿分数之间存在“微弱但显著”的联系。相反,研究发现生物学本身起着更大的作用。
例如,21三体病例的平均胎儿DNA比例为13.5%,比整倍体男性的胎儿DNA比例高9.3%。
相比之下,18和13三体患者的平均胎儿分数分别为8.9%和9.0%。这些胎儿分数分别比整倍体雄性的平均胎儿分数低29.7%和28.3%。
Levy说,嵌合体也可能在胎儿分数中起作用。在嵌合体中,“异常细胞系的贡献被正常细胞系最小化”,这“有效地降低了感兴趣细胞的胎儿分数”。
展望未来,Cuckle认为大多数公司将朝着测量和报告胎儿分数的方向发展。
他希望看到专业组织,如美国妇产科学院发布关于胎儿分数的建议,以影响公司的做法,并导致更标准化的方法。
“中国的发展速度非常快。这一切都是在法规可以讨论或付诸实施之前发生的,”他说。
“临床医生应该意识到胎儿分数的重要性,”Cuckle补充道。目前,“在这一领域,患者和临床医生的教育水平非常低。他们不知道如何批评他们得到的结果。”