《中國出生缺陷防治報(bào)告（2012）》顯示，我國出生缺陷發(fā)生率在5.6%左右，每年新增出生缺陷數(shù)約90萬例。產(chǎn)前遺傳病檢查通常使用產(chǎn)前遺傳病檢測設(shè)備及相關(guān)配套的體外診斷試劑注冊產(chǎn)品，一般包括全基因組測序、通過基因芯片檢測染色體、進(jìn)行單基因疾病檢測等項(xiàng)目。
《中國出生缺陷防治報(bào)告（2012）》顯示，我國出生缺陷發(fā)生率在5.6%左右，每年新增出生缺陷數(shù)約90萬例。產(chǎn)前遺傳病檢查通常使用產(chǎn)前遺傳病檢測設(shè)備及相關(guān)配套的體外診斷試劑注冊產(chǎn)品，一般包括全基因組測序、通過基因芯片檢測染色體、進(jìn)行單基因疾病檢測等項(xiàng)目。
產(chǎn)前遺傳學(xué)檢測技術(shù)簡介
出生缺陷是導(dǎo)致早期流產(chǎn)、死胎、圍產(chǎn)兒死亡、嬰幼兒死亡和先天殘疾的主要原因，不但嚴(yán)重危害兒童生存和生活質(zhì)量，也會造成巨大的壽命損失和社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
近年來我國高齡孕產(chǎn)婦數(shù)量增長，染色體異常等嚴(yán)重出生缺陷的生育風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增加，產(chǎn)前診斷是預(yù)防出生缺陷的有效方法。根據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會《產(chǎn)前診斷技術(shù)管理辦法》，產(chǎn)前診斷技術(shù)項(xiàng)目包括遺傳咨詢、醫(yī)學(xué)影像、生化免疫、細(xì)胞遺傳和分子遺傳等。本文將對產(chǎn)前遺傳學(xué)相關(guān)的一些檢測方法進(jìn)行介紹。
一、G顯帶染色體核型分析
目前，G顯帶染色體核型分析技術(shù)仍然是細(xì)胞遺傳學(xué)診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，核型分析是對羊水細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)、制片，然后分析細(xì)胞分裂中期染色體，該方法能夠全面分析染色體，對于所有染色體數(shù)目異常，較明顯的易位、倒位，較大的缺失和重復(fù)都能檢出。但該技術(shù)具有細(xì)胞培養(yǎng)耗時長、技術(shù)操作復(fù)雜，對人員要求較高且取材時間受限，還有培養(yǎng)失敗和制片效果不佳的可能性，尤其對染色體嵌合現(xiàn)象難以做出解釋，這是因?yàn)橹衅诜至严嗟臄?shù)目較少，往往不能提供足夠的細(xì)胞來計(jì)數(shù)。此外，核型分析分辨率為5-10Mb，不能檢出5Mb以下的亞顯微結(jié)構(gòu)異常。
二、熒光原位雜交分析（FISH）
熒光原位雜交技術(shù)是利用堿基互補(bǔ)的性質(zhì)，將熒光素標(biāo)記的探針與組織、細(xì)胞核或染色體DNA進(jìn)行雜交，對細(xì)胞中待測核酸進(jìn)行定性、定位及定量，將染色體復(fù)雜和細(xì)微的畸變或基因突變清楚顯現(xiàn)的細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)。該檢測無需細(xì)胞培養(yǎng)，分析周期短，靈敏度和特異度均較高，可快速檢出胎兒常見染色體非整倍體異常，從而解決染色體核型分析診斷周期長、培養(yǎng)不確定性等問題，此外FISH還可分辨一些微小缺失及復(fù)雜易位，彌補(bǔ)常規(guī)以及高分辨染色體顯帶技術(shù)以及人眼分辨的局限性，提高分辨精度，擴(kuò)大檢測范圍。
根據(jù)2020年《產(chǎn)前熒光原位雜交技術(shù)專家共識》，F(xiàn)ISH技術(shù)的產(chǎn)前應(yīng)用指征為：1.無創(chuàng)產(chǎn)前檢測提示13、18、21和性染色體數(shù)目異常，需進(jìn)一步明確診斷者；染色體異常嵌合的診斷，對嵌合比例做出較為準(zhǔn)確的判斷。2.FISH與核型分析的聯(lián)合應(yīng)用，對所有具備侵入性細(xì)胞遺傳學(xué)產(chǎn)前診斷指征的胎兒進(jìn)行檢測。3.對于孕周過大、染色體核型分析細(xì)胞培養(yǎng)失敗或其他原因不能行細(xì)胞遺傳學(xué)產(chǎn)前診斷者。4.FISH與其他分子遺傳學(xué)診斷技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用時，可同時采用FISH獲得13、18、21、X、Y等染色體數(shù)目的信息。
FISH能夠檢測染色體上有限的已知位置，不能對染色體進(jìn)行全局分析，其結(jié)果會存在假陽性和假陰性，需與核型分析或其他檢測技術(shù)結(jié)合。
三、染色體微陣列分析（CMA）
染色體微陣列分析技術(shù)，又稱“分子核型分析”，是一種高分辨率的全基因組染色體變異檢測技術(shù)，主要包括基于微陣列的比較基因組雜交（aCGH）和單核苷酸多態(tài)性微陣列（SNP array），能夠在基因組水平進(jìn)行掃描，對非整倍體和不平衡性染色體重排的檢出效率與傳統(tǒng)核型方法相同，且能發(fā)現(xiàn)額外的有臨床意義的基因組CNV，可檢測染色體不平衡的拷貝數(shù)變異，尤其對于檢測染色體組微小缺失、重復(fù)等不平衡性重排的具有突出優(yōu)勢。aCGH能夠檢測染色體非整倍體異常和染色體微小微小拷貝數(shù)變異，但不能檢測單親二倍體（UPD）、雜合性缺失（LOH）、平衡重排（易位、倒位）、三倍體和低比例嵌合體；SNP array除可檢測染色體非整倍體異常和染色體微小拷貝數(shù)變異外，還可檢測UPD、LOH、三倍體，可靠的檢測≥30%的嵌合體及進(jìn)行血緣關(guān)系遠(yuǎn)近分析。
2013年美國婦產(chǎn)醫(yī)師協(xié)會發(fā)布染色體微陣列分析在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用的實(shí)踐指南，建議在產(chǎn)前超聲發(fā)現(xiàn)胎兒有一個或多個結(jié)構(gòu)異常的孕婦行介入性產(chǎn)前診斷時，推薦使用染色體微陣列分析，可取代核型分析。2014年《染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用專家共識》提出涉及CMA技術(shù)的產(chǎn)前診斷技術(shù)路線建議對產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)有胎兒結(jié)構(gòu)異常的患者先行胎兒染色體核型分析和快速產(chǎn)前診斷，如結(jié)果異常，則可直接發(fā)放診斷報(bào)告。如結(jié)果正常，則應(yīng)進(jìn)一步行CMA技術(shù)檢測，對重要的CMA異常結(jié)果，應(yīng)采用FISH技術(shù)對其進(jìn)行驗(yàn)證。
CMA已是成熟應(yīng)用的高分辨染色體分析技術(shù)，然而較高的成本與較低的通量在一定程度上限制了CMA的大規(guī)模應(yīng)用，CMA技術(shù)也存在一些問題，表現(xiàn)在CMA檢測結(jié)果的臨床意義判讀能力不足等，此外，采用不同的CMA檢測平臺以及不同分辨率的芯片，對同一胎兒樣本，也可能會得出不同的檢測結(jié)果。
四、基因組拷貝數(shù)變異測序（CNV-seq）
基于下一代測序技術(shù)的拷貝數(shù)變異測序提供了產(chǎn)前診斷的新手段，可進(jìn)行染色體非整倍體檢測。與核型分析、CMA技術(shù)相比，具有檢測范圍廣，通量高，操作簡便，兼容性好，所需DNA樣本量低等優(yōu)點(diǎn)。
2019年《低深度全基因組測序技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用專家共識》明確CNV-seq在產(chǎn)前診斷過程中，建議將CNV-seq技術(shù)與熒光定量PCR（QF-PCR）或者短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）檢測進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，QF-PCR或STR可對樣本的母源污染情況進(jìn)行判斷，確保檢測反映胎兒的真實(shí)情況。
CNV-seq也有諸多局限，如無法檢測三倍體及多倍體；無法發(fā)現(xiàn)染色體相互易位，倒位等染色體平衡性結(jié)構(gòu)重排，也無法區(qū)分游離型三體和異位型三體，建議結(jié)合核型分析進(jìn)行診斷；檢測提示性染色體拷貝數(shù)異常時，為明確是否為嵌合體以及細(xì)胞系組成情況，建議進(jìn)一步行熒光原位雜交檢測等。
五、相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管考慮
各種新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為產(chǎn)前診斷帶來了新局面，但是各種檢測技術(shù)都有相對的優(yōu)缺點(diǎn)，檢測結(jié)果的復(fù)雜性和遺傳咨詢的難點(diǎn)持續(xù)存在，基于目前醫(yī)學(xué)知識的局限性，專業(yè)人士也難以判斷所有檢出變異的臨床意義。
鑒于產(chǎn)前遺傳學(xué)診斷檢測產(chǎn)品的復(fù)雜性，技術(shù)審評存在諸多難點(diǎn)，初步總結(jié)可對以下幾個方面進(jìn)行考量：
一是對臨床應(yīng)用場景的進(jìn)一步規(guī)范。目前專家共識認(rèn)為CMA技術(shù)可用于超聲檢查異常，核型檢查正常的孕婦。CNV-seq則更進(jìn)一步推薦對于有產(chǎn)前診斷指征的孕婦，在充分知情的前提下，可作為一線產(chǎn)前診斷方法。但是對于產(chǎn)品預(yù)期用途的確定，除了方法本身的一些局限性和產(chǎn)品應(yīng)用的樣本類型外，還需著重考慮 CMA/CNV-seq檢測在臨床醫(yī)療實(shí)踐過程中的定位，確定合適的臨床預(yù)期用途和適用人群。
二是臨床確認(rèn)的難點(diǎn)。首先是參比方法的選擇，針對產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理的臨床驗(yàn)證，選擇合適的對比方法是產(chǎn)品申報(bào)中的難點(diǎn)。其次，陽性病例相對獲得難度較大。此外，該技術(shù)臨床試驗(yàn)操作過程復(fù)雜，對醫(yī)療機(jī)構(gòu)及專業(yè)技術(shù)人員的資質(zhì)要求較高，具體可參考相應(yīng)指南要求。
三是對結(jié)果解讀的規(guī)范。基于全基因組CNVs檢測的結(jié)果復(fù)雜性，以及對各種變異臨床意義認(rèn)識的局限性，并考慮為遺傳咨詢提供有效信息，規(guī)范相關(guān)檢測報(bào)告。