3月5日凌晨，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志《自然》期刊《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》發(fā)表了我國(guó)學(xué)者完成的一項(xiàng)重要研究成果，該研究為一項(xiàng)擴(kuò)展性無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)（NIPTPlus）覆蓋更多染色體異常疾病找到了強(qiáng)有力的證據(jù)；有望在產(chǎn)前出生缺陷防治工作中，促進(jìn)擴(kuò)展性胎兒游離DNA（cfDNA）檢測(cè)的臨床應(yīng)用，使更多染色體異常疾病的產(chǎn)前篩查成為現(xiàn)實(shí)。這一研究成果很快得到全球同行的高度關(guān)注和認(rèn)可，引發(fā)了各界對(duì)無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢測(cè)的重視和期望。

出生缺陷防治——產(chǎn)前篩查是一道重要“關(guān)卡”

2012年原衛(wèi)生部發(fā)布的《中國(guó)出生缺陷防治報(bào)告》指出，我國(guó)的出生缺陷發(fā)生率約為5.6%，與世界中等收入國(guó)家平均水平接近；但由于人口基數(shù)大，每年新增出生缺陷病例總數(shù)龐大,達(dá)到約90萬例，已成為影響兒童健康和出生人口素質(zhì)的重大公共衛(wèi)生問題。中南大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究中心、中國(guó)遺傳醫(yī)學(xué)中心主任鄔玲仟教授表示，出生缺陷病種繁多，目前已知的有8000種~10000種，主要由遺傳因素、環(huán)境因素及兩者相互作用引發(fā)。

目前，出生缺陷在發(fā)達(dá)國(guó)家已成為嬰兒死亡的第一位原因，這一趨勢(shì)在我國(guó)也逐漸顯現(xiàn)；出生缺陷也是兒童殘疾的主要原因，因治療、殘疾或死亡導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)巨大。根據(jù)2003年的資料測(cè)算，我國(guó)每年新出生的唐氏綜合征生命周期的總經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)超過100億元，新發(fā)先天性心臟病生命周期的總經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)超過126億元。

鄔玲仟教授表示，嚴(yán)重遺傳病是出生缺陷的主要原因，其新生兒發(fā)病率約為2%，主要由染色體異常綜合征（發(fā)病率約為1.6%）和嚴(yán)重單基因病（發(fā)病率約為0.4%）組成。染色體異常綜合征又分為常染色體非整倍體綜合征、性染色體非整倍體綜合征、染色體片段缺失/重復(fù)綜合征、染色體微缺失/微重復(fù)綜合征。

染色體是細(xì)胞核中載有遺傳信息的物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。染色體的完整性對(duì)于任何生物來說都極為重要，染色體既不能多也不能少，僅僅某條染色體的一小部分出現(xiàn)異常就可能導(dǎo)致致命的后果。唐氏綜合征就是人類21號(hào)染色體由正常的一對(duì)變?yōu)?條而導(dǎo)致一種遺傳疾病，也稱21-三體綜合征。攜帶這種染色體異常的患兒，有明顯的智能落后、特殊面容、生長(zhǎng)發(fā)育障礙和多發(fā)畸形等，是最為常見的染色體異常導(dǎo)致的出生缺陷性疾病。我國(guó)唐氏綜合征發(fā)生率約為14.7/萬，每年新增2.3萬~2.5萬例。

鄔玲仟教授表示，針對(duì)胎兒染色體非整倍體的產(chǎn)前篩查技術(shù)，主要包括血清學(xué)唐氏篩查、無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢測(cè)、超聲篩查3種。由于對(duì)醫(yī)生的操作技術(shù)具有很高要求，僅有少數(shù)大型三甲醫(yī)院能夠開展針對(duì)頸后透明帶等進(jìn)行的超聲篩查，因此前兩種技術(shù)成為我國(guó)主要的篩查手段。

染色體異常篩查——DNA檢測(cè)更接近疾病本質(zhì)

血清學(xué)唐篩是一種通過檢測(cè)孕婦血清中的疾病相關(guān)蛋白濃度，并結(jié)合孕婦的體重、年齡和采血時(shí)孕周等因素，計(jì)算該孕婦生出先天缺陷胎兒的危險(xiǎn)系數(shù)的檢測(cè)方法，主要的篩查缺陷包括21-三體綜合征、18-三體綜合征和神經(jīng)管畸形。

血清學(xué)唐篩的高風(fēng)險(xiǎn)孕婦，需根據(jù)孕周大小選擇絨穿、羊穿、臍穿等穿刺操作，進(jìn)行最終的產(chǎn)前診斷。鄔玲仟教授表示，盡管血清學(xué)唐篩是目前最主要的篩查手段，但中孕期三聯(lián)血清學(xué)篩查的檢出率僅在70%左右，且有高于5%的假陽性率，讓這一技術(shù)存在明顯的不足。

結(jié)合我國(guó)14.7/萬的唐氏綜合征發(fā)生率，通俗地解釋一下前述兩個(gè)數(shù)字：在1萬名接受血清學(xué)唐篩的孕婦中，會(huì)有大約500名孕婦被告知為高風(fēng)險(xiǎn)，但接受穿刺診斷后，最終確診的真正唐氏兒只有9~10人；約98%高風(fēng)險(xiǎn)孕婦接受了不必要的穿刺，承受了一定的宮內(nèi)感染和流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。此外，在篩查低風(fēng)險(xiǎn)、未接受穿刺診斷的孕婦中，有4~6名唐氏兒被漏診。血清學(xué)唐篩技術(shù)的局限性，決定了每10個(gè)唐氏兒中有3~4個(gè)會(huì)被漏診。

鑒于血清學(xué)唐篩并不理想的檢出率和陽性預(yù)測(cè)值，針對(duì)唐氏綜合征的篩查，尋找一項(xiàng)更加精準(zhǔn)的產(chǎn)前篩查技術(shù)顯得尤為重要，無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢測(cè)（NIPT）應(yīng)運(yùn)而生。NIPT技術(shù)是基于大規(guī)模平行測(cè)序技術(shù)平臺(tái)，通過對(duì)孕婦外周血中游離胎兒DNA的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)來自21、18、13號(hào)染色體的游離胎兒DNA片段含量的改變，進(jìn)行胎兒常見染色體非整倍體異常的預(yù)測(cè)。

2012年，原衛(wèi)生部全國(guó)產(chǎn)前診斷技術(shù)專家組就該技術(shù)進(jìn)行了論證，認(rèn)為NIPT是一種近于診斷水平的產(chǎn)前篩查新技術(shù)。有專家表示，NIPT可以準(zhǔn)確鎖定靶向疾病的遺傳學(xué)病因，雖與血清學(xué)唐篩一樣，均取孕婦外周血血樣進(jìn)行檢測(cè)，但其在檢出率、陽性率、陽性預(yù)測(cè)值方面均具有顯著的優(yōu)勢(shì)，21-三體異常的檢出率可達(dá)98%~99%，而假陽性率僅為0.2%。這意味著，在1萬名接受NIPT檢測(cè)的孕婦中，僅有1~2名孕婦需要接受不必要的穿刺診斷；在具有更高檢測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí)，NIPT大大減少了由于侵入性產(chǎn)前診斷操作帶來的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，完全可以取代傳統(tǒng)血清學(xué)唐篩。

據(jù)初步估算，NIPT進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)以來，已為近1000萬名孕婦提供了檢測(cè)服務(wù)，檢出了數(shù)萬名三體綜合征患兒。盡管其具有極高的準(zhǔn)確性和安全性，但與傳統(tǒng)血清學(xué)唐篩相比，服務(wù)數(shù)量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，經(jīng)濟(jì)因素成為其推廣受阻的主要原因。

目前，我國(guó)開展孕中期唐篩三聯(lián)法的收費(fèi)一般在200元左右，而且已基本在各地納入財(cái)政補(bǔ)助或醫(yī)保報(bào)銷，個(gè)人實(shí)際負(fù)擔(dān)金額更低；而NIPT最初的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)普遍在2000元以上，且沒有相關(guān)財(cái)政補(bǔ)助或醫(yī)保報(bào)銷政策，但這一狀況應(yīng)該得到改變。鄔玲仟教授曾針對(duì)兩種檢測(cè)技術(shù)，牽頭開展了一項(xiàng)衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)研究，結(jié)果顯示，綜合考慮因假陽性帶來的不必要穿刺診斷、漏診帶來的唐氏兒診療照護(hù)帶來的資源消耗等因素，只要例均收費(fèi)控制在1620元以內(nèi)，開展NIPT的社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本就會(huì)低于血清學(xué)唐篩，可以帶來更高的社會(huì)收益。目前，絕大多數(shù)地方的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)低于這一費(fèi)用臨界點(diǎn)，廣東省深圳市已將NIPT納入醫(yī)保報(bào)銷。

貢獻(xiàn)中國(guó)智慧——染色體異常篩查再解世界難題

事實(shí)上，導(dǎo)致唐氏綜合征的21-三體只是產(chǎn)前診斷發(fā)現(xiàn)的全部染色體異常中的一部分，甚至21、18、13三大染色體三體的占比也僅為1/4左右；其他的染色體異常問題同樣可導(dǎo)致嚴(yán)重的出生缺陷，需要在產(chǎn)前篩查和診斷中予以高度重視。

比如染色體微缺失/微重復(fù)綜合征（MMS）常見的臨床表現(xiàn)包括先天性畸形、器官功能障礙、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、智力殘疾、自閉癥等。目前，已被發(fā)現(xiàn)的染色體微缺失/微重復(fù)綜合征有300余種，綜合發(fā)病率遠(yuǎn)高于唐氏綜合征的發(fā)病率；而且MMS大多為新發(fā)突變，其發(fā)生與孕婦年齡無關(guān)，常規(guī)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)難以發(fā)現(xiàn)，將NIPT檢測(cè)范圍擴(kuò)展至染色體微缺失/微重復(fù)，也是臨床的迫切需求。

專家表示，國(guó)際上對(duì)檢測(cè)MMS的探索從未停止。多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科研院所、臨床機(jī)構(gòu)和檢測(cè)企業(yè)等已開展大量研究，但對(duì)以DiGeorge綜合征為代表的MMS檢測(cè)的陽性預(yù)測(cè)值均不理想，無法達(dá)到臨床一線應(yīng)用的條件。直至不久前，本文開始所述的這項(xiàng)中國(guó)研究結(jié)果的發(fā)表，讓人們又重新燃起了希望。

該研究由中南大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究中心、湖南家輝遺傳專科醫(yī)院、湖南省婦幼保健院、聯(lián)合我國(guó)一家創(chuàng)新型生物科技公司貝瑞基因共同完成。該研究招募了94085名自然受孕的檢測(cè)者，通過無創(chuàng)胎兒游離DNA檢測(cè)并行篩查非整倍體綜合征、微缺失/微重復(fù)綜合征，結(jié)果顯示，在成本較低的低測(cè)序深度的基礎(chǔ)上，通過拓展性無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)（NIPT-Plus），不僅保持了非整倍體的高陽性預(yù)測(cè)值，而且對(duì)全基因組MMS也獲得了理想的陽性預(yù)測(cè)值，其中最常見的DiGeorge綜合征的陽性預(yù)測(cè)值達(dá)93%，遠(yuǎn)超同期國(guó)際同類技術(shù)水平。

“NIPT技術(shù)亟待升級(jí)應(yīng)用，但在推廣至臨床應(yīng)用必須有過硬的臨床研究數(shù)據(jù)支持，我們的研究成果得到了同行的高度肯定。”鄔玲仟教授表示，該領(lǐng)域的國(guó)際同行認(rèn)為這一研究具有里程碑式的意義，“近10萬人的大樣本人群跟蹤隨訪為NIPT-Plus作為臨床一線篩查技術(shù)提供了有力證據(jù)，為相關(guān)臨床指南的制定提供了有力支撐”。

貝瑞基因公司首席信息官于福利博士表示，染色體片段缺失/重復(fù)和MMS的致病性CNVs一般只有幾兆至幾十兆堿基，片段較小；二代測(cè)序技術(shù)噪音較大，檢測(cè)基因拷貝數(shù)變異很難；孕婦外周血中胎兒DNA含量分布峰值較低、信號(hào)微弱等，都是NIPT技術(shù)應(yīng)用于MMS檢測(cè)的技術(shù)難點(diǎn)。貝瑞基因利用PCR-free專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較好的降噪效果，新的生物信息算法極大優(yōu)于其他算法，加之臨床團(tuán)隊(duì)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密配合促進(jìn)技術(shù)迭代，共同促成了此次技術(shù)和研究上的重大突破。

鄔玲仟教授表示，未來在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)NIPT及NIPT-Plus技術(shù)在臨床的應(yīng)用，還需要加強(qiáng)教育宣傳工作，讓百姓和醫(yī)務(wù)人員都能意識(shí)到NIPT篩查的重要意義；還要加強(qiáng)產(chǎn)前診斷中心的服務(wù)能力建設(shè)，NIPT-Plus技術(shù)將覆蓋眾多的染色體異常疾病，要提高醫(yī)務(wù)人員對(duì)這些疾病篩查的辨識(shí)能力；同時(shí)要嚴(yán)格篩查技術(shù)開展的質(zhì)量控制和規(guī)范管理。“NIPT-Plus技術(shù)相關(guān)研究的例子，很好地說明了國(guó)家提倡的產(chǎn)、學(xué)、研一體化，非常有利于科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終造福老百姓。”