隨著全面二孩政策正式實(shí)施，衛(wèi)生計(jì)生部門(mén)預(yù)計(jì)我國(guó)將出現(xiàn)新一輪的人口增長(zhǎng)。但對(duì)于即將迎來(lái)新生命的家庭來(lái)說(shuō)，如何安全、準(zhǔn)確地得知腹中寶寶的健康情況，是他們最為關(guān)心的問(wèn)題。

據(jù)悉，目前我國(guó)出生缺陷發(fā)生率與世界中等收入國(guó)家的平均水平接近，占新生嬰兒的5.6%，但由于人口基數(shù)大，每年新增出生缺陷病例總數(shù)龐大，全國(guó)每年新增出生缺陷約90萬(wàn)例 。全國(guó)累計(jì)有近3000萬(wàn)個(gè)家庭曾生育過(guò)出生缺陷和先天殘疾兒，約占全國(guó)家庭總數(shù)的近1/10。如何減少或避免出生缺陷，提高健康寶寶的出生率成為了生殖醫(yī)學(xué)工作者的研究重點(diǎn)。

無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)(Noninvasive prenatal test， NIPT)胎兒染色體異常技術(shù)的出現(xiàn)，是產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)的一大突破，對(duì)出生缺陷的避免亦具有重要的意義。該技術(shù)僅需抽取3~5 mL的母體外周血，即可檢測(cè)胎兒是否存在染色體非整倍性異常。另外，胎兒DNA在孕早期就可檢測(cè)到，且分娩后很快被清除，不會(huì)受前次妊娠的影響。因此，對(duì)孕婦外周血中胎兒游離DNA的檢測(cè)及其臨床應(yīng)用研究將對(duì)無(wú)創(chuàng)性產(chǎn)前診斷技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

對(duì)此，北京家恩德運(yùn)醫(yī)院遺傳基因?qū)嶒?yàn)室的李存璽博士表示：從母親外周血液中檢查胎兒的遺傳物質(zhì)改變已經(jīng)有40多年的歷史。早期的工作主要集中在如何從母血中分離出胎兒細(xì)胞。由于分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，直接分析母血中游離胎兒DNA在技術(shù)上比識(shí)別和分離胎兒細(xì)胞更容易。該技術(shù)基于新一代高通量測(cè)序技術(shù)及生物信息學(xué)分析方法，具有無(wú)創(chuàng)、早期、高通量和高準(zhǔn)確性。

據(jù)李博士介紹：“香港中文大學(xué)盧煜明博士與他人合作首先從母體循環(huán)血液中檢測(cè)到了游離的(非細(xì)胞內(nèi)的)Y-染色體DNA(Lo 等1997， Lancet 350:485)。這項(xiàng)工作為臨床無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前遺傳學(xué)診斷奠定了基礎(chǔ)。血液中細(xì)胞外DNA和RNA分析無(wú)疑是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)臨床檢驗(yàn)的重大進(jìn)展。正在迅速應(yīng)用于無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查和腫瘤病人的監(jiān)測(cè)、分類。通過(guò)分析母血中少量胎兒的游離DNA可近乎診斷性的檢出造成胎兒嚴(yán)重先天性缺陷的染色體非整倍體異常(如21、18及13號(hào)染色體三體)。

中外數(shù)家公司和醫(yī)療單位(貝瑞和康、華大、Natera、斯坦福大學(xué)、Fluidigm 和Ikonisys等數(shù)十家)先后開(kāi)發(fā)出了無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)服務(wù)方案。以往的產(chǎn)前診斷主要以超聲檢查和一系列生物化學(xué)檢測(cè)為基礎(chǔ)篩選，最后選擇胎盤(pán)絨毛、胎兒臍帶血和羊水穿刺進(jìn)行染色體檢查確診。”

母體血液中游離的胎兒DNA最早妊娠4周即可檢測(cè)到。隨著妊期增加，7周以后即可穩(wěn)定檢測(cè)到。胎兒DNA可能主要來(lái)自凋亡的胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞，占母體內(nèi)總游離DNA的3-13%，游離的胎兒DNA隨孕期不斷增多。這些<200bp的DNA碎片在血液內(nèi)的半衰期大約16 分鐘，分娩2小時(shí)后，母體血液內(nèi)測(cè)不到胎兒DNA。從目前基于第二代測(cè)序技術(shù)的測(cè)試結(jié)果看，18號(hào)和21號(hào)染色體三體異常檢測(cè)的敏感度和特異性都達(dá)到了99%以上，13號(hào)染色體略低。已經(jīng)接近“診斷”標(biāo)準(zhǔn)。

目前，已用于檢測(cè)cffDNA 異常的方法有多種， 包括各種PCR技術(shù)(PCR，RT-PCR,巢式PCR，PAP-PCR和dPCR)、DNA片段質(zhì)譜分析、Deletion和SNPs array(Natera)和大規(guī)模平行測(cè)序(MPS)。利用各種PCR技術(shù)擴(kuò)增cffDNA，可以檢測(cè)數(shù)個(gè)單基因疾病的核苷酸異常，例如，舞蹈癥、軟骨發(fā)育不良癥、強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良、囊性纖維變和血紅蛋白病。而只有父源的和新產(chǎn)生的突變基因才能被區(qū)分和鑒定出來(lái)。應(yīng)用這些技術(shù)對(duì)單基因病產(chǎn)前診斷發(fā)展緩慢，因?yàn)榧夹g(shù)的復(fù)雜性導(dǎo)致難以進(jìn)行大規(guī)模的篩查，只能有選擇的應(yīng)用于有陽(yáng)性家族史、符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律及基因位點(diǎn)明確的疾病再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的病例。

無(wú)創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的應(yīng)用和局限性

母親循環(huán)中出現(xiàn)胎兒細(xì)胞提供了一種檢測(cè)胎兒某些基因位點(diǎn)是否出現(xiàn)突變的方法。通過(guò)Y染色體識(shí)別男性胎兒，被迅速應(yīng)用于排除X連鎖疾病。FISH能檢測(cè)非整倍體，例如21三體等。PCR分析游離胎兒DNA已被應(yīng)用于探查懷有RHD陽(yáng)性胎兒的RHD陰性母親血漿中的RHD基因位點(diǎn)。這種檢測(cè)已經(jīng)成為國(guó)際血型參照實(shí)驗(yàn)室常規(guī)臨床工作。

雖然如此，通過(guò)分析分離到的有限胎兒細(xì)胞，已經(jīng)在臨床上應(yīng)用于鐮狀細(xì)胞性貧血和地中海貧血等疾病的產(chǎn)前診斷。在激光捕獲顯微切割等顯微操作系統(tǒng)的輔助下，可以從母親血液中分析到被染色的單個(gè)胎兒細(xì)胞，然后使用單細(xì)胞PCR技術(shù)尋找已知突變。

對(duì)游離胎兒DNA直接測(cè)序以檢測(cè)胎兒特異的突變，能避開(kāi)分離胎兒細(xì)胞的問(wèn)題。但分析胎兒特異的DNA突變的主要問(wèn)題在于，胎兒DNA中來(lái)源于母親的等位基因總是被循環(huán)中母親自身的序列所掩蔽，只有父源突變的雜合子攜帶者和復(fù)合雜合子患病胎兒。雖然如此，以下策略可能有用：首先篩查胎兒DNA的父源突變，假如出現(xiàn)突變，再應(yīng)用另外其他方法診斷胎兒。這些方法加以改進(jìn)很可能將父源顯性突變和常染色體隱性遺傳病的復(fù)合雜合子的父源突變這兩種突變區(qū)分開(kāi)來(lái)。研究表明利用這些方法探查囊性纖維化、軟骨發(fā)育不全、先天性腎上腺過(guò)度增生等的突變基因位點(diǎn)是可行的，還可以在后續(xù)妊娠中監(jiān)測(cè)非整倍體中父源性染色體結(jié)構(gòu)重排。

最后，李博士總結(jié)：在母親循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的胎兒細(xì)胞及游離DNA為無(wú)創(chuàng)性產(chǎn)前診斷的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)能避免絨毛采樣或羊水穿刺等侵入性技術(shù)導(dǎo)致的流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增高等并發(fā)癥，也使得產(chǎn)前診斷的時(shí)間盡量提前，從而為父母親和醫(yī)務(wù)人員提供有關(guān)胎兒基因型的更準(zhǔn)確和及時(shí)的信息。

據(jù)悉，北京家恩德運(yùn)遺傳基因?qū)嶒?yàn)室由胚胎移植前遺傳診斷開(kāi)拓者之一的劉家恩博士與李存璽博士共同創(chuàng)建，匯聚了國(guó)內(nèi)眾多醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、生殖醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威專家，配備國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室由細(xì)胞遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室、基因分析實(shí)驗(yàn)室和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室三個(gè)實(shí)驗(yàn)室組成，可以為遺傳基因的檢測(cè)提供全方位的基因和染色體異常相關(guān)分析手段，傾力打造國(guó)內(nèi)頂級(jí)的基因與遺傳分析平臺(tái)，為院內(nèi)外臨床檢測(cè)和學(xué)術(shù)科研提供專業(yè)的技術(shù)保證。