“应用孕妇血清DNA序列进行胎儿18三体和13三体的非侵入性产前诊断”点评

潘敏

（广州市妇女儿童医疗中心 产前诊断中心，广东 广州 510623）

“应用孕妇血清DNA序列进行胎儿18三体和13三体的非侵入性产前诊断”点评

潘敏

（广州市妇女儿童医疗中心 产前诊断中心，广东 广州 510623）

1 原文摘要

Massively parallel sequencing of DNA molecules in the plasma of pregnant women has been shown to allow accurate and noninvasive prenatal detection of fetal trisomy 21.However，whether the sequencing approach is as accurate for the noninvasive prenatal diagnosis of trisomy 13 and 18is unclear due to the lack of data from a large sample set.We studied 392pregnancies，among which 25involved a trisomy 13fetus and 37 involved a trisomy 18fetus，by massively parallel sequencing.By using our previously reported standard z－score approach，we demonstrated that this approach could identify 36.0%and 73.0%of trisomy 13and 18at specificities of 92.4%and 97.2%，respectively. We aimed to improve the detection of trisomy 13and 18by using a nonrepeat－masked reference human genome instead of a repeat－masked one to increase the number of aligned sequence reads for each sample.We then applied a bioinformatics approach to correct GC content bias in the sequencing data.With these measures，we detected all（25out of 25）trisomy 13fetuses at a specificity of 98.9% （261out of 264 non－trisomy 13cases），and 91.9% （34out of 37）of the trisomy 18fetuses at 98.0%specificity （247 out of 252non－trisomy 18cases）.These data indicate that with appropriate bioinformatics analysis，noninvasive prenatal diagnosis of trisomy 13and trisomy 18by maternal plasma DNA sequencing is achievable.

2 论文核心内容及点评

该文发表在《Plos One》2011年第6卷第7期e21791上，对胎儿18－三体和13－三体的非侵入性产前诊断做了深入的研究和分析。主要内容如下：

18－三体和13－三体是仅次于21－三体综合征的最常见的两种非整倍体畸形，临床常用的产前诊断方法是通过羊水穿刺或绒毛穿刺以获取胎儿来源的细胞进行染色体核型分析。侵入性的检查方法有导致流产的风险。非侵入性的检查方法有超声筛查和母血清筛查。其中，母血清筛查虽然可以识别高危人群，但不能明确诊断，而且存在假阳性和假阴性。虽然许多18－三体和13－三体存在结构异常，可以通过超声筛查检出，但若要明确诊断仍需行侵入性的检查方法，并且其在诊断时机和灵敏度、特异度方面存在一定的局限性。

在以往的研究中，卢煜明研究组通过大规模平行测序获得了大量有关21－三体的产前诊断数据，提出利用孕妇的血浆就可以精确产前诊断唐氏综合征。但是由缺乏样品数据，目前还未有13和18号染色体异常的非侵入性产前诊断结果。

在这篇文章中，研究组收集了392例孕妇的样本，其中25例为13号染色体异常妊娠，37例为18号染色体异常妊娠。检测方法还是选用与21－三体的非侵入性产前诊断相同的大规模平行测序，并使用Z值标准差统计学方法进行分析，可以分别识别36%和73%的13号和18号染色体异常，特异性分别为92.4%和97.2%。之后，研究组人员改进了测量和统计分析方法，使用一种所谓“非重复屏蔽参考人类基因组（a non－repeat－masked reference human genome）”的技术，即增加了参考基因的校准方案，从而大大提高了13号和18号染色体异常的检出效率：13号染色体异常检出率达到了100%（25例），特异性达到了98.9%；18－三体的检出率为91.9%（34/37），特异性为98.0%。这些数据表明利用合适的生物信息学方法，对13号、18号的染色体异常的胎儿可以通过非侵入产前诊断精确检出。

本文有以下几个方面值得临床重视：①13－三体、18－三体和21－三体一样，可以利用测序技术检测孕妇血浆中的胎儿DNA，从而获得非侵入性产前诊断；②常规的适用于21－三体的非侵入性产前诊断的技术并不完全适用于13－三体和18－三体，需要做一定的技术改良，才能有效地提高13－三体和18－三体的检出率；③即使目前通过改良的技术使非侵入性产前诊断达到较高的灵敏度和特异性，但尚不能做到100%的无误差。在临床上，应结合孕妇的产前诊断指征、实验技术的优越性和局限性，给孕妇在产前诊断方法的选择上作出适当的指引。