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千人同叙胎儿医学“朋友圈”,百家共话产前基因组新纪元--“第6届胎儿医学临床基本技能培训班”第一天、第二天精彩回顾

2021-04-20

       2020年,是极不平凡的一年,广大医疗工作者奋斗在没有硝烟的战场,为全人类的健康护航;2021年,是继往开来的一年,各路大咖齐聚云端,探讨胎儿医学发展的新技术,新理念,新思路,呵护生命初始。医者仁心,点燃新生的希望,生命至上,开拓胎儿医学发展新方向。
       四月芳菲飘满城,春风十里扬新知。作为“中国胎儿医学大会”的“姊妹课程”,上海市第一妇婴保健院主办的“第6届胎儿医学临床基本技能培训班暨第2届国际产前诊断协会培训课程”如期而至。本次会议围绕三个专题,探讨目前胎儿医学的热点和难点:(一)与国际产前诊断协会(International Society of Prenatal Diagnosis, ISPD)合作,设置“无创产前检测(Noninvasive prenatal testing,NIPT)”、“产前遗传诊断”、“胎儿重大疾病宫内治疗”等专题课程;(二)围绕NIPT、产前遗传诊断、宫内治疗分享胎儿医学诊疗实践中的经验与教训—病例分享与专家点评;(三)国际胎儿医学经典教材《胎儿医学-基础与临床实践》(第三版)相关课程。

第一天课程


上海市第一妇婴保健院杨新潮书记主持了本次会议的开幕式。


上海市第一妇婴保健院万小平院长致开幕词,指出本次会议由于疫情余威犹在,通过云端会议,同样可以分享胎儿医学相关前沿成果,聆听大咖对胎儿医学新发展的真知灼见;万院长回顾了本院胎儿医学科的发展历程,鼓励大家要把胎儿医学做精做专。


国际产前诊断学会主席Lyn Chitty教授发表对中国胎儿医学发展的美好祝福。


国家卫健委妇幼司一级巡视员王巧梅司长从政策层面阐述了发展胎儿医学的重要性,并祝本次会议圆满成功。


上海市第一妇婴保健院段涛教授介绍了“中国胎儿医学10年蓬勃发展及反思”。段涛教授首先回顾了胎儿医学的发展的前身—产科的发展和演变。2010年段涛教授首次提出将产科分成普通产科,母体医学,胎儿医学三个亚专科,掀开了中国胎儿医学发展的序幕,随后逐步推出了中国胎儿医学各项指南及专家共识。但最近3-5年发展过快,急需对宫内干预进行规范及管理。为了患者的利益,胎儿医学需要约束和规范,才能行稳致远。未来胎儿医学的发展应做精准的早期预测,早期预防及早期干预。胎儿医学发展需要制度先行、规范先行、培训先行。我们可以借鉴“产前诊断中心管理办法”,得到技术许可、人员许可及机构许可后,才可开展胎儿医学。段教授反复强调胎儿医学需要多专业多学科的合作及最先进的技术。


来自美国罗德岛州妇幼医院的Glenn Palomaki教授以及Brigham妇女医院的Louise Willkins-Haug教授共同介绍了国际产前诊断协会2021年新发布的关于NIPT技术对多胎妊娠进行唐氏综合征筛查的专家共识。Glenn教授首先介绍了双胎及三体的发生率及发生多胎妊娠的相关因素。Louise教授介绍了双胎妊娠产前羊水穿刺、绒毛穿刺采样和选择性减胎术中存在的风险。随后Glenn教授对比了NIPT与血清学及超声筛查方法在双胎妊娠中唐氏综合征的筛查效果,介绍了双胎妊娠中胎儿游离DNA浓度检测手段, NIPT对双胎妊娠唐氏综合征筛查的失败率,在NIPT检测前应提供给孕妇的宣教材料等。最后Louise教授讲述了各国际专家协会关于“采用NIPT技术对双胎妊娠进行唐氏综合征产前筛查”的建议。


 

来自澳大利亚维多利亚临床遗传学服务中心的Mark Pertile教授,结合文献,为我们带来了澳大利亚的实践经验。基于全基因组测序技术的NIPT开展于2015年,通过Illumina平台和WISECONDOR算法,能进行常规的三体检测以及全基因组的筛查。检测的敏感性、特异性主要取决于胎儿游离DNA数量,序列计数,拷贝数变异的大小。当存在限制性胎盘嵌合(CPM),或母亲为性染色体异常、嵌合体或者合并恶性肿瘤时,可能影响检测结果的精确性。Mark Pertile教授向我们展示了基于全基因组测序技术的NITP用于筛查除21,13,18三体以外,其它染色体数目异常,拷贝数变异的阳性预测值,也探讨了在双胎,三胎,夫妻双方为平衡易位、倒位的筛查成绩。除此之外,当该技术检测结果有复杂发现时,可能提示母亲恶性肿瘤的可能,如宫颈癌,乳腺癌,非霍奇金淋巴瘤,直肠癌肝转移等,为临床咨询提供了依据。最后Mark Pertile教授特别强调,提供NIPT的实验室需要接受专业认证,咨询人员要具备相应的资质,他亦提出了检测前后专业遗传咨询的重要性。



来自中南大学的邬玲仟教授给我们带来了“扩展性无创产前筛查的临床应用”。邬教授首先介绍了传统NIPT检测范围的局限性,然后指出,通过提升测序数据量,优化数据分析算法,可将传统NIPT检测范围扩展至染色体微缺失微重复等综合征,且国际产前诊断协会(ISPD)及美国医学遗传和基因组学学会(ACMG)已明确指出:NIPT可以针对已研究清楚的染色体微缺失微重复综合征进行检测。之后,邬教授为我们展示了高达30万人的NIPT Plus数据。从30万人检测数据的阳性率,灵敏度,特异性,PPV,NPV等多个方面可以看出,NIPT Plus对常见MMS检测的PPV和灵敏度都达到了国际领先水平。邬教授建议将NIPT Plus结合超声检查作为一线产前筛查手段,作为妊娠期致病性CNV导致的胎儿染色体疾病常规筛查的新标准。但应该明确,NIPT Plus仅可作为筛查手段,并不能排除假阴性及假阳性的风险,适用人群是低风险或临界风险,超声结构异常者建议直接进行产前诊断。

既然无创Plus可以检测到如此多的微缺失微重复,在临床工作中是否应该常规报告?针对此问题,两位专家进行了辩论。四川大学华西第二医院的刘洪倩教授持正方观点,认为NIPT报告应该包含微缺失/微重复综合征。她认为致病性CNV的产前筛查具有重要意义,pCNV是发病率仅次于结构畸形的第二常见出生缺陷,也是染色体畸变中的第一大原因。其回顾了NIPT Plus的大样本临床研究,从SPR,FPR,PPV等多方面比较得出,目前的技术对一定片段大小,一定区域的pCNV具有良好的筛查效能。广州医科大学附属第三医院的刘维强教授作为反方代表发言,认为目前NIPT暂不建议报告微缺失/微重复综合征。虽然产前诊断MMS具有重要意义,但是否需要应用NIPT进行早期筛查还需探讨。首先, MMS试剂还未获得SFDA管理部门批准注册;其次,ACOG暂不推荐该技术应用于临床,ACMG及ISPD也只能在实验室明确DR、SPEC、PPV、NPV的情况下,才可筛查特定的CNVs;再者,现有的研究数据还不足以支持NIPT筛查MMS的大规模临床应用,尚且缺乏相应规范、指南或标准。如产前筛查发现超声异常,建议直接进行产前诊断而非NIPT Plus。


广州市妇女儿童医疗中心的廖灿教授进行了题为“基于人群数据单倍型分析无创产前检测α和β地中海贫血”的演讲。廖教授首先简述了无创产前检测单基因病的发展历程,指出目前无创检测单病最常用的两种技术分别为Digital PCR和二代测序,并详细介绍了两种技术的优缺点。单基因病根据遗传方式可分为X连锁、常显以及常隐疾病。不同的遗传特点决定了无创检测方式的差异。无创检测常隐疾病的方法主要有相对突变剂量分析(RMD)和相对单倍型剂量分析(RHDO)。RMD方法基于特定突变位点分析,直接检测突变位点,分析简单,成本较低,但不能同时检测多个突变;RHDO方法基于连锁单倍型分析,不受变异类型限制,能同时分析多个基因组区域,但分析方法相对复杂。接着,廖教授分享了与华大基因合作,开发基于人群数据单倍型分析无创地贫检测的成果。在分析的59例地中海贫血家系中,成功获得52例胎儿基因型,7例胎儿只获得1个单体型,与侵入性产前诊断结果相比,无创检测的准率高达99.1%。该技术可同时检测α和β地中海贫血,检测周期5-7天,成本500-600元。廖教授团队建立了不依赖于先证者、通过单体型的无创检测地中海贫血的方法,检测周期短、成本低,适用于捕获区域内所有突变检测。


来自广东省妇幼保健院的尹爱华教授的报告主题为“基于半导体测序平台建立不依赖父母单倍型的母体血浆无创产前巴氏水肿胎检测方法”。巴氏水肿胎即指重型α地中海贫血的胎儿,SEA基因纯和是导致巴氏水肿胎的主要原因,而广东SEA基因的携带率高达6.85%,每年省内因SEA基因需行产前诊断的例数即可高达8000例。因此尹教授团队开展了无创产前检测SEA基因的研究,旨在不依赖先证者和父母单倍型信息直接诊断胎儿α地贫基因型,还可以同时完成胎儿常见染色体非整倍体的筛查。通过885例的大样本盲法对照实验,经过三轮方法学优化,最后测试组的敏感度可高达100%,特异度为99.31%,对T21、T18、T13的敏感度均为100%,T21和T18的特异度分别为99.88%和99.89%。尹教授在研究中成功解决两个影响无创检测胎儿基因型效果的因素:通过建立UID DNA库,减少了50%的冗余读取,增加了目标区域的有效深度,从而降低文库构建和测序过程中的背景噪声;开发了一种基于片段大小的区分方法,将读取阈值长度设置为上限158bp,可有效将cffDNA提高到平均值25%~30%,有效解决母体血浆中cffDNA浓度过低的问题。该技术有望在地贫高发的中国南方地区实现大规模的人群普筛,将来还有望对β地贫、SMA等其他临床常见单基因疾病进行无创的产前检测。


 

来自香港中文大学的蔡光伟教授带来了题为“骨骼发育不良或NT增厚胎儿中孟德尔遗传疾病的无创检测“主题报告。蔡教授分享了团队应用NIPT技术对于孟德尔单基因遗传疾病筛查的最新研究成果。随着NIPT技术的成熟与发展,其检测应用范围已不再局限于唐氏综合征的筛查;越来越多的研究表明:NIPT技术可以实现对多种单基因疾病的产前诊断,如Lyn Chitty教授团队将NIPT用于FGFR3FGFR2相关的骨骼系统异常Apert综合征和Crouzon综合征等的产前诊断。NT增厚是早孕期超声检测的重要指标,Noonan综合征是一类与NT增厚密切相关的单基因遗传疾病,其在整倍体胎儿中的发病率约为6.6%~10.3%。骨骼系统异常是一组罕见的遗传疾病,其在新生儿中的发病率约为2.4-4.5/10000,骨骼系统异常的胎儿通常在中孕期大结构畸形筛查时被检出。骨骼系统发育不良和Noonan综合征是已知的与多种致病基因相关的遗传异质性高的疾病。蔡教授团队的本次研究目的主要是评估NIPT-M技术在胎儿骨骼发育不良和NT增厚胎儿中的临床实践及其在产前遗传咨询与患儿处理中的作用。本项NIPT-M的研究中纳入了7例骨骼发育不良胎儿和6例NT增厚胎儿,有1例因胎儿浓度低被排除。在12例成功进行NIPT-M检测的胎儿中,阳性的有8例,主要涉及的基因为FGFR3, COL1A1, RAF1,PTPN11和SOS1,所检出的致病性突变均通过有创性检测验证,4例胎儿未检出突变。NIPT-M技术具有100%的灵敏度,特异性和PPV。该项研究认为NIPT-M技术可以作为骨骼发育不良和NT增厚胎儿的产前无创筛查和结局预测的一种选择方法;也是一项可用于胎儿骨骼发育不良和NT增厚相关的单基因疾病检测的技术方法。



来自山东大学生殖医学研究中心的高媛教授对“辅助生殖技术后的双胎消失综合征妊娠的无创筛查:单中心研究”进行了精彩的报告。随着辅助生殖技术的不断应用,双胎及多胎妊娠的数量也有明显增长。双胎消失综合征(双胎妊娠早期胚胎或胎儿之一的自发性死亡或吸收,VTS)是双胎妊娠的常见并发症之一。文献报道的VTS在辅助生殖双胎孕妇中的发生率可达12-30%,在高教授团队中心,VTS的发生率为17.5%(579/3310)。VTS是产前筛查的痛点和瓶颈,该研究主要探究NIPT技术在VTS孕妇中应用时需解决的一些关键问题如:能否用于VTS检测?什么孕周检测?该研究通过对辅助生殖后双胎消失综合征孕妇NIPT检测的临床应用研究,以期实现以下目标:确定NIPT是否可以用于VTS孕妇的产前筛查;探讨NIPT在VTS妊娠中的假阳性,假阴性,阳性预测值,检测失败率,适宜孕周等重要指标;为中国人群的VTS妊娠,辅助生殖妊娠的产前筛查指南的制定提供参考数据。该研究结果表明,该方法的假阴性率为0%,阳性预测值为8%,首次采血失败率为7.6%,重采血失败率为1.4%,建议重采血孕周>15周。因此高教授认为NIPT可用于VTS孕妇产前筛查;相比血清学和NT筛查,对于VTS孕妇,NIPT是目前相对有效的筛查技术;建议15周采血检测;由于假阳性和检测失败率较高,遗传咨询仍需谨慎。


来自广州医科大学附属第三医院的陈敏教授介绍了“双绒毛膜双胎选择性减胎术后被减胎儿的游离DNA持续周期研究”。NIPT可作为双胎早期染色体非整倍体的一线筛查技术,而双胎之一死亡的发生率高达6.2%,死亡胎儿的游离DNA进入母血循环,导致NIPT产生假阳性结果。陈敏教授团队通过对5例双胎之一胎儿非整倍体的孕妇血浆进行NIPT,监测双胎中死亡胎儿及存活胎儿游离DNA浓度的变化情况,定性分析死亡胎儿游离DNA在孕妇血浆中残留情况,分析死亡胎儿游离DNA浓度变化如何影响双胎NIPT检测准确性。通过选择性减胎样本模拟自然消失双胎,验证消亡胎儿对NIPT假阳性结果的影响。研究发现,双胎减胎后7-9周,血浆cfDNA胎儿浓度达到峰值,之后逐渐下降,在孕晚期降为0,该趋势变化的原因可能是减胎手术后胎儿与母体胎盘灌注发生改变而影响胎盘自溶率。孕14-17周选择性减胎的孕妇,血浆残留胎儿DNA会导致NIPT产生假阳性结果,一直持续到减胎后16周。因此,不推荐妊娠早中期发生了胎儿死亡的双胎孕妇进行NIPT检测,12周后减胎者,先完成NIPT和超声检查,再减胎。


来自福建省妇幼保健院的徐两蒲教授介绍了“母体血浆游离DNA筛查胎儿非整倍体异常——来自中国东南沿海31555例单胎的多中心研究”。产前筛查是预防出生缺陷的重要手段。2012年我国出生缺陷发生率约为5.6%,每年出生的先天残疾患儿多达100-120万。基于孕妇血浆中胎儿游离DNA进行高通量测序的无创产前检测技术NIPT,可以判断胎儿是否患有染色体非整倍体疾病。当胎儿发生染色体数目改变或片段缺失重复时,胎儿DNA信息变化转换为孕妇血浆游离DNA含量变化,便可以发现胎儿可能存在的染色体非整倍体或染色体微缺失/微重复。徐两蒲教授的团队通过对32267名单胎妊娠孕妇的前瞻性多中心研究,分析NIPT在低、中、高风险单胎妊娠孕妇中的筛查效能。结果显示, NIPT对三大非整倍体检测的阳性预测值可达77.44%,阴性预测值高达99.997%,假阳性和假阴性率分别为0.12%和0.78%。在127例真阳性三体型中发现了7例真性嵌合,包括3例21三体、2例18三体和2例13三体。据估计,将NIPT替代常规超声结合生化筛查作为一线产前筛查测试,高风险人群确诊21、18、13三体的胎儿数量将增加5.9%,普通人群中确诊胎儿数量将增加12.4%。据估计,NIPT筛查可使高风险和普通人群行侵入性产前诊断人数分别降低71.7%和60%。

第一天精彩讨论环节

白天的课程结束后,作为胎儿医学系列会议的一贯特色—不放过每一个沟通学习的机会,晚上还安排了一场国内外专家共同参与的在线讨论,就NIPT实际应用中的一些问题进行了深入的探讨。

讨论由香港中文大学Rossa W.K. Chiu教授和孙路明教授联合主持。参加讨论的国外专家有国际产前诊断协会(ISPD)现任主席、英国UCL GOS儿童健康研究所遗传与胎儿医学终生荣誉教授Lyn Chitty教授、ISPD前任主席、美国Brigham妇女医院母胎医学和生殖遗传学部主任Louise E.Wilkins-Haug教授、美国罗德岛州妇幼医院医学筛查和特殊检测部门副主任Glenn Palomaki教授、澳大利亚维多利亚临床遗传学服务中心(Victorian Clinical Genetics Service,VCGS)实验室副主任兼生殖遗传学部门负责人Mark Pertile教授。参与讨论的国内专家包括:香港中文大学妇产科学系蔡光伟教授、中南大学邬玲仟教授、中山大学附属第一医院周祎教授、 福建省妇幼保健院医学遗传诊疗中心主任徐两蒲教授、云南省第一人民医院朱宝生教授、广州医学院附属第三医院胎儿医学科陈敏教授、南方医科大学附属珠江医院杨芳教授等。

讨论议题和主要观点有:

1.  扩展性NIPT可以检测出常见的三大染色体三体综合征(13,18,21三体),还能够发现其他染色体非整倍体和染色体微缺失/微重复,这些相对罕见的染色体异常在不同国家和地区的临床应用中,临床医生和患者的态度、遗传咨询的能力和检测成本都存在一定差异。尽管已经有一些大样本的研究探讨NIPT对于这些异常的阳性预测值,但是检出率到底如何,假阴性病例如何随访等多方面的问题,还需要各地区根据当地情况进一步研究,获得更多的研究数据。

2.  ISPD建议双胎NIPT的检测结果需考虑到双胎的合子性,这需要临床超声医生和实验室检测人员紧密合作。国内外的专家们分享了各自的实践经验。专家们也提出要做好双胎的NIPT质量控制工作,胎儿医学专科超声显得尤为重要。大家纷纷表示未来也希望探索临床、超声、实验室更紧密、有效的合作模式。

3.  限制性胎盘嵌合(CPM)可在扩展性NIPT检测中意外发现,如不考虑NIPT检测,我们是否需要知道限制性胎盘嵌合的存在?某些CPM的存在(如16号染色体三体)是与胎儿生长受限或胎死宫内等不良妊娠结局相关的。此类情况发生率不高,但是这些高危妊娠除了需要产前诊断,还需要严密的胎儿医学检测和妊娠管理。更重要的是,胎儿分娩之后,还需要胎盘的多点取样检测,对CPM进行证实。这一问题也值得未来开展更多的临床研究。

第二天课程

       基因组分子检测新技术的快速发展,不断拓宽人类对生命的认知。科学家期待技术转化为临床产品服务市场,大众迫切需要前沿技术解决难题。然而新技术的临床转化并非简单的“1+1”,知识和应用之间的鸿沟亟待“扎实的临床证据”填平。
       胎儿医学作为出生缺陷防治的重要防线。当前形势下,以测序技术为核心的多项产前筛查和产前诊断新技术,如基于胎儿游离DNA的无创产前检测技术、包括全外显子测序乃至全基因组测序的产前单基因病检测技术等正在快速临床转化。目前这些技术平台的临床应用及解读规范尚不统一,相关的循证证据还未积累充分,伦理学方面依然存在争议。近年来,胎儿医学学界已然开展了大量研究,希望通过严谨的循证证据回答新技术临床转化中涉及的诸多疑问,对基因组相关各项新技术的临床应用和转化进行梳理、确立规范。第6届胎儿医学临床基本技能培训班的初衷亦在于此。
        培训班次日,数千听众共聚线上“朋友圈”,就产前基因组检测的技术效能、临床咨询和困惑展开了热烈的交流,国内外知名专家出席并就热点问题分享意见。




国家卫健委妇幼司刘颖调研员为大家介绍了我国的出生缺陷防治工作进展。她指出国家非常重视出生缺陷防治工作,介绍了国家卫健委印发的出生缺陷防治相关规范、工作体系以及人才培训项目,详细展示了建立产前筛查、诊断机构的基本标准,细致讲解了产前诊断机构为核心的服务网络及网络中相关机构职责。刘颖研究员总结了现阶段产前筛查、产前诊断以及婚前保健工作的进展,并且提出了现有的问题与挑战,对“十四五” 时期的出生缺陷防治工作进行了展望,为我们拓宽了视野,也为今后的工作给出了指导。


来自复旦大学的马端教授带来了“基因检测特点及应用边界”的相关内容,他深入浅出详细讲解了基因相关概念,包括结构、变异形式,以及不同变异形式可能导致的遗传性疾病及相应检测方法,详细介绍并对比了现阶段各种遗传检测方法的技术原理、检测区间、优势及局限性等。他指出不同的检测方法各有利弊,在进行遗传咨询时,我们应了解各种检测方法的范围和边界,为患者提供最合适的检测方法,以便快速准确的进行诊断。


英国籍的Lyn Chitty教授系UCL GOS 儿童健康研究所遗传和胎儿医学终身荣誉教授,专注于胎儿结构及发育异常的产前筛查及诊断,她为我们带来主题为“基因组时代的产前咨询”的精彩演讲。Lyn Chitty教授围绕NIPT及外显子测序咨询相关问题展开讨论,指出基于不同检测平台的NIPT检测所提供的信息有所不同,且NIPT不仅可提供胎儿信息,还能提供部分胎盘及母体信息,在提供该检测前需要与孕妇及家属进行充分沟通,告知NIPT所能提供的信息,以及相关检测敏感性、阳性预测值和阴性预测值等,以便患者在选择该项检测前做到充分知情同意。外显子测序主要是针对单基因病展开,在病史高度提示胎儿单基因病可能的前提下,WES的检出率可明显升高,检测所需时间及其检测结果因疾病类别和检测方法有所不同,通常产后表型可印证产前检测结果。WES有其局限性,也可能增加咨询的难度,提供检测前应谨慎权衡利弊。


纽约Prebyterian医院临床细胞遗传学实验室主任Brynn Levy的报告主题为:如何在种类繁多的侵入性的遗传产前检测中做出恰当选择。传统的核型检查能够诊断常见的胎儿非整倍体异常,如T21、T18、T13。但染色体核型检查需进行细胞培养,实验周期较长,而快速检测胎儿非整倍体异常的方法如:FISH、MLPA、qPCR等,能够在时间上减轻受检者和医生的心理负担。CMA染色体微阵列分析检出胎儿染色体结构异常的能力远高于染色体核型检查,而胎儿染色体小片段结构变异导致的结构异常也很难通过超声检出,因此CMA是检测胎儿微缺失/微重复综合征的有力手段。随着高通量测序技术的广泛应用,更多遗传信息的异常改变能够被发现,目前WES全外显子测序技术可应用于检测不明原因的NT增厚,以及某些新发突变的单基因疾病如Noonan综合征和骨骼系统异常遗传病。最后Brynn Levy教授提出产前检测新时代所面临的挑战:如何全面解读测序数据以及如何进行恰当的遗传咨询。


来自复旦大学附属妇产科医院的徐晨明教授带来了主题报告“妊娠中期是否应向具有超声软指标的胎儿常规提供染色体微阵列:前瞻性队列研究和荟萃分析”。徐教授首先通过国内外临床指南、文献回顾,简要介绍了不同种产前筛查诊断技术(NIPT,染色体核型分析,基因芯片)的优缺点,引出本研究的关键科学问题:如何对超声软指标(USM)阳性孕妇提供合理的产前检查推荐。该研究对出现单个或多种超声软指标(包括心室内强回声,脉络丛囊肿,肠回声增强,轻度脑室扩张,颈背部褶皱厚度等)的患者进行CMA检测;对照组为549例因患者焦虑进行CMA的低风险妊娠(<35岁),其超声及常规产前筛查结果正常。在564例符合纳入标准的孕妇中,465例一项软指标阳性(82.4%),99例多项阳性(17.6%),其中心室内强回声最多见,行CMA后共检出20例P/LP的CNVs,其中脑室扩张和鼻骨发育不全诊断率最高。单纯轻度脑室扩张组中,致病性CNV的检出率远高于对照组,CMA检测效能远高于核型分析及NIPT;单纯鼻骨发育不全组中,致病性CNV的检出率高于对照组,但CMA检验效能与核型分析、NIPT无显著差异。因此对于轻度脑室扩张的胎儿CMA可提高额外的诊断率(3.2%),因此CMA应该作为一线检测手段。对于其它软指标(EB,TNF,MP,HNB),如果cffDNA筛查结果正常,则侵入性诊断建议与超声正常的胎儿相同。对于单脐动脉,后颅窝池增宽等软指标,受样本数限制尚需进一步扩大样本研究。


来自中山大学附属第一医院的罗艳敏教授分享了关于“产前SNP芯片检出的纯合性区域的咨询”的主题报告。罗教授从纯合性区域(ROH)的定义、发生率和染色体分布、临床表现、致病机制和后续处理流程五大方面进行了详细的阐述。SNP芯片是目前产前诊断的一线检测手段,可以检测出包括染色体缺失、重复和纯合性区域等基因组变异。<0.5Mb的ROH在人群中是普遍存在的,近亲婚配种族总长ROH比例高,5-10代无近亲人群鲜有>4Mb的ROH,而全球范围内>10Mb的ROH则更为罕见。研究分析了10294例产前SNP芯片检测,其中ROH>10Mb或可疑致病者共计100例,发生率为0.97%,发生率与ART技术,诊断孕周等因素无相关性,除近亲婚配外产前诊断的指征也无显著差异。100例阳性检出样本中,19例累及多条染色体,其中6例明确为近亲婚配。该研究表明ROH发生率高,累及的染色体数目、种类、位置和片段大小多样,产前常表现为FGR,而无特异性超声改变。ROH的发生机制包括基因印记效应,纯合隐性基因突变,低比例的染色体非整倍体嵌合或局限性胎盘嵌合体等,需结合超声结果、家系验证、WES和胎盘检查等综合评估预后。


来自上海市第一妇婴保健院孙路明教授团队的周鑫垚博士介绍了“外显子测序技术应用在非免疫性水肿诊治中的应用价值:一个回顾性研究”。胎儿水肿(HF)是一种危及胎儿生命的疾病,胎儿非免疫性水肿占90%以上,其病因复杂,遗传病因占了1/3,包括像染色体异常、基因组拷贝数异常和单基因异常等。高通量测序技术在胎儿水肿方面的相关研究及临床实践取得了进展。周鑫垚博士介绍了国际同行在胎儿水肿产前诊断方面的努力和成绩。孙路明教授团队很早就开始了胎儿非免疫性水肿外显子测序相关研究。该研究纳入28例复发性非免疫性水肿胎儿样本,进行外显子测序分析,明确单基因诊断率为36%,明确诊断当中50%为先天性代谢病,讲者提示在碰到复发性胎儿非免疫性水肿病人时候,是否可以优先提供代谢病的筛查,尤其是溶酶体相关疾病。其次,研究结果表明伴或者不伴有结构异常,外显子测序的检出率并无显著性差异,所以不论胎儿非免疫性水肿伴或者不伴有结构异常,都应该提供外显子测序。孙路明教授团队对其中7例进行了宫内治疗,结合其预后和外显子测序结果,该团队表明外显子测序在宫内治疗中具有重要的应用价值。随后讲者介绍了三个复发性非免疫性水肿病例,并总结了现有有关胎儿非免疫性水肿的单基因病因。


来自广州市妇女儿童医疗中心的李东至教授介绍了“外显子测序技术可提高产前NT增厚遗传病因的检出”。李东至教授结合国内外研究进展,讲述了NT增厚胎儿行超声、染色体核型、CMA、WES检查的必要性。孕早期NT和cfDNA结合的序贯筛查是目前应用最多的染色体异常筛查方法。一项720例NT增厚(≥3.5mm)的多中心研究发现,121例为常见非整倍体,16例存在致病性拷贝数变异,其中包括了11例微重复微缺失。李东至教授团队对139例NT增厚病例进行了外显子测序研究,检出率为5.5%(4/73)与CMA相当,存在1.4%(1/73)NT增厚病例不会被中期彩超发现。总结发现,NT增厚胎儿的染色体异常、结构异常、微缺失和单基因遗传综合征的风险具有增加,NT增厚胎儿的后续超声随访尤其重要。另外,对于后续超声阴性的孤立NT增厚,外显子测序作用可能不明显;患者可在妊娠早期选择全外显子组测序,不需要等到妊娠中期。

来自南京医科大学附属妇产科医院的许争峰教授给我们分享了“胎儿先天性心脏病拷贝数变异及外显子测序分析”。许教授首先介绍了先天性心脏病(CHD)的概况,它是最常见的先天畸形;其病因分为内在及外在因素;接着许教授讲述了CHD遗传学研究的历程及与先天性心脏病相关的遗传综合征,包括染色体变异(Turner综合征,猫叫综合征等),染色体CNVs相关变异(22q11缺失综合征等),及单基因疾病变异(GATA4, TBX1等)。随后许教授介绍了目前CHD的遗传学检测方法的优缺点,及如何选择最优的检测方案。最后许教授介绍了他的团队研究,他们采用CMA和ES综合评估了360例CHD胎儿,检出31例致病性CNVs异常,24例致病性基因突变(12例为综合征型),总体检出率为23.3%;并得出超声异常的CHD胎儿不仅需要染色体核型检测、CMA检测,亦需要进行ES检测这一结论。



来自上海交通大学附属儿童医学中心的王剑教授带来了主题为“基因等级分类在产前WES中的重要性”的演讲。高通量测序(NGS)逐渐取代其他遗传检测技术,在孕前、产前直至产后的应用日益广泛,我们也已走进了“基因组医学时代”。NGS实验基本流程包括数据质量控制,即通过对测序深度、覆盖度、均一性等调整保证所有变异能被检出,和基因变异解读,即准确解读报告用于遗传咨询。而王教授认为现阶段在基因诊断领域“软件”升级比“硬件”升级更为重要,临床亟待更精确解读NGS报告,掌握患者临床表型、疾病基因、变异等级三要素。王教授指出可以在clinicalgenome网站上搜寻关于基因等级分类的证据。目前支持性证据分为明确、强、中等和有限四类。等级明确代表该基因已在科研和临床上被反复证实,三年以上并至少有两次独立刊物证明。只有等级明确和强的两类证据可用于预测性试验如孕前携带者筛查和产前诊断,等级中等的证据可在临床表型明确时作为诊断试验,更低等级的无法作为临床诊断报告。随后王教授更详细的介绍了遗传学证据打分矩阵和功能试验证明打分矩阵,最后汇总打分得到一个基因的致病等级。目前WES/WGS技术可检测人类20000多个基因,其中支持性证据的基因为4000余个,明确的、强的仅约2000个。最后王教授举例了耳聋基因和智力障碍+自闭症基因的筛查panel中,仍有部分基因证据不强,亟待更进一步的研究,再次强调在临床实践尤其产前诊断中,应明确基因致病等级,准确解读报告。


来自上海交通大学附属新华医院的余永国教授介绍了一项前瞻性研究:全基因组测序技术在未能明确诊断的发育迟缓及智力障碍病例中的应用。发育迟缓和智力落后儿童面临着发病率高、病情严重、治疗药物少、误诊率高的困境。与其他遗传检测方法相比,全基因组测序可检测拷贝数变异、结构变异、线粒体DNA变异和单核苷酸变异。余永国教授团队发起了一项验证全基因组测序在未确诊遗传病中的临床检测效能的项目。针对100个不明原因重度智力落后儿童的家系进行全基因组测序,当WES/CMA阴性时,全基因组重分析可发现新致病基因,检出不同种类的变异,可同时检测微生物感染。余教授分享了三个应用WGS的案例,WGS可有效检出CAG三核苷酸重复、复合杂合变异及杂合缺失、线粒体异质性变异。由余永国教授团队发起的全基因组测序在遗传病的临床应用-OCGP联盟,有望建立大型中国遗传病基因图谱数据库,建立专业中国人群遗传疾病知识库,规范并进一步推广WGS临床应用,为罕见病患者的临床诊疗提供便利。

第二天精彩讨论
18日白天的课程结束后,本次培训班还在晚上安排了一场国内外专家共同参与的在线讨论,就产前诊断实际应用中的一些问题进行了深入和热烈的探讨。讨论由上海市第一妇婴保健院胎儿医学&产前诊断主任孙路明教授和香港中文大学Rossa W.K. Chiu教授联合主持。参加讨论的国外专家有国际产前诊断协会(ISPD)现任主席、英国UCL GOS儿童健康研究所遗传与胎儿医学终生荣誉教授Lyn Chitty教授,英属哥伦比亚大学医学中心病理学和细胞生物学教授 Brynn Levy 教授。参与讨论的国内专家包括:蔡光伟教授、沈亦平教授、周祎教授、刘维强教授、尹爱华教授、蒋宇林教授、廖世秀教授,王剑教授、李东至教授、余永国教授、戚庆炜教授、许争峰教授、高媛教授、徐晨明教授、廖灿教授、周在威博士、肖锐博士等。

讨论议题和主要观点有:

1.  若CMA检测发现大片段的杂合性丢失(LOH),如何咨询病人,需要提供全外显子测序给病人,以排除隐性疾病的风险吗?在实际的临床应用中这需要综合考虑病人的家族史,亲缘关系,以及花费等因素。如果有怀疑的目标基因在此区段,也符合隐性遗传模式,可考虑提供全外显子测序,但是检出率到底如何,还需要各地区根据当地情况进一步研究,获得更多的研究数据。

2.  若NIPT检测提示印记基因、区域的拷贝数变异(如14号/15号染色体拷贝数异常),除了提供CMA,是否还需要提供甲基化检测?专家讨论意见为:首先NIPT存在技术局限性,要对结果的真实性进行验证,可进行下一步的有创检查。同时大家同时提出需要考虑遗传因素,对于存在印记基因的区段需高度重视,综合考虑家族史、遗传背景以及患者的意愿,充分告知产前诊断的局限性以及风险和花费,如有必要则提供针对性的甲基化测序。

3.  产前诊断中的临床意义不明的拷贝数变异该如何报告?遗传咨询的原则又是什么?专家建议要充分考虑拷贝数变异的片段大小,如 Brynn Levy 提出他所在的中心对于1MB以上的片段都会报出或提示,进行充分的遗传咨询。讨论专家也提出对于片段所涵盖基因的数目功能也要综合考虑,对于检测前和检测后要给予病人充分的专业遗传咨询,告知病人该检测所可能的结果和局限性。

4.  您会因病人要求,而给病人提供全外显子测序吗?例如一个病人因为某种单基因疾病的家族史,要求产前诊断,但同时也要求做全外最大可能排除其他单基因疾病。与会专家对于这一问题表示现行状态下没有统一的行业指南和要求。需要对不同的病例进行不同的处理,考虑病人的需求,病人的家族史,充分进行遗传咨询教育,如确实有需要,则为病人提供该检测;但也要注意,提供后是否会带来相关的衍生问题,提供检测的中心是否有能力进行遗传咨询,如检出临床意义未明变异等。

5.  如果临床表型高度符合,而产前WES发现一个可能致病性变异合并一个临床意义不明的变异(构成复合杂合),能够以此为依据进行胚胎植入前诊断吗?专家提出,在此种情况下,需考虑如果提供胚胎植入前诊断,仍然有可能会出现同样的患儿,因为临床意义不明的变异不能明确诊断。在实际操作中需与病人和临床医生进行充分的告知和沟通,这一问题也值得未来开展更多的研究和探讨。

6.  对于多次妊娠反复发生的相同胎儿结构异常(或胎儿水肿),如果CMA和WES检测均为阴性结果,该如何进一步寻找病因?专家提出可以提供WGS伴随RNA-seq的进一步检测,同时可以保存相关数据,随着医学认知和科学研究的增加,后期可以重新对数据进行分析和探索。同时专家建议,可以对这些相同表型无检出的病例进行新基因的探索研究,比如深入比较这些病例中同时存在的潜在基因变异,尤其是未进行充分的疾病和基因相关性的研究的基因集合。

据统计,截止至培训班会议第二天,共计3万余次会议浏览,数千人在同时在线聆听参与交流。期待本次云端的系统理论探讨,可以为国内产前遗传学的规范开展提供依据。本月24日至25日,培训班将聚焦胎儿医学领域的另一热点——宫内干预展开讨论,敬请期待。