背景
全外显子组测序(WES)技术越来越广泛的应用于产前检查中。二代测序对于胎儿发育、围产期护理、新生儿健康和产后生活有重大影响。目前的数据表明,与常规产前细胞遗传学检测顺序相比,产前全外显子组测序的临床应用使整体产前诊断阳性率显著增加。
哪些孕妇应该进行产前全外显子组测序?
产前全外显子组测序对于(染色体芯片)CMA结果阴性、临床诊断单一异常或多重异常、或强烈提示某种单基因病的怀孕的孕妇来说意义重大。不建议健康怀孕的孕妇进行产前WES检查。对于单纯颈部透明层(NT)≥3.5mm的孕妇,目前的标准检查是无创DNA筛查和染色体检查,而产前WES的使用应该慎重。
WES技术和解读方面的注意事项
二代测序的短读长特性、以及对于低复杂度和高同源区域的检测局限性、大片段的插入缺失、高度重复区域和结构变异等,即使采用专门的生物信息学工具也不容易检测到。因此我们要认识到外显子的分析不是100%完整的,有可能会造成一些致病变异的遗漏。建议实验室公开外显子组的总体测序覆盖率,以及在疾病特异性分析的情况下,基因水平的覆盖率。
样本质量
获得总量足够、质量合格的胎儿DNA是产前DNA测序的第一个关键步骤。建议通过比较多态遗传标记,如短串联重复序列(STRs),来评估产前标本中的母源细胞的污染。
变异分析和解读产前样本变异检测、注释和过滤的算法应该仔细校准。而家系分析有助于显著提高识别致病变异的能力。
因为胎儿的完整表型在很大程度上是未知的,目前的基因疾病数据库是基于产后适应症构建的,这些适应症在产前可能有显著差异。本研究强调了产前基因疾病数据库的必要性,该数据库应最低限度地包括产前超声检查结果、变异谱,如果可能的话还应包括胎儿尸检或已发表研究的产后发现。除了表型相关的挑战,外显率和发病年龄相关的问题进一步复杂化了产前变异的解释。
报告和周转时间
家系分析会明显减少临床意义不明确的变异的检出。而对于产前WES意义未明的变异、次要发现的变异,以及这些变异在产前、围产期和/或产后是否具有医学上的可操作性还缺乏相应的指南。
胎儿WES的快速结果对及时干预和孕期管理至关重要。对于产前WES,大约2周的快速周转时间是可能的。为了进一步减少周转时间,实验室可以考虑使用核心家系分析、使用虚拟基因包分析、使用全基因组扩增来减少所需的起始DNA用量,并在一代测序验证之前提供初步结果。
伦理难题
围绕产前WES尚未解决的伦理难题包括揭示意义未明变异的可能性、错误的父系归属和意外发现,包括与低外显率疾病和成人发病的疾病相关的变异(包括可治疗和不可治疗的),这些与检测的原因无关。产前WES检测前和检测后的咨询应确保准父母理解产前WES的局限性和潜在发现,并使他们能够给予知情同意。
cffDNA对单基因病进行无创产前诊断
cffDNA可用于由新生变异或父系遗传变异引起的单基因疾病的非侵入性临床诊断,但仍处于起步阶段,bet36体育在线的研究可能会发现未预料到的错误来源。
提取和分离宫颈滋养层细胞(TRIC)进行非侵入性产前诊断
TRIC是一种微创技术,从母体生殖道中或子宫颈口提取胎儿细胞,利用细胞固有特性从母体中分离胎儿细胞,从而达到检测目的。与使用cffDNA相比,TRIC有许多优点,TRIC可最早在妊娠5周就可以获得滋养层细胞,并且提取细胞也可用于胎盘病理的评估。尽管TRIC显示出很大的前景,但在临床实施之前,还需要bet36体育在线的研究来确定这种检测方法的局限性。
结束语
产前学会推荐临床产前WES,因为基因组测序可以快速准确地达到基因诊断,但不建议常规使用。尽管产前WES有好处,但这样的检测仍然需要侵入性操作。而新兴的非侵入性技术为产前WES提供了一个没有侵入性相关风险的未来。
参考文献:
AbouTayoun
A,
Mason-Suares
H.Considerationsfor
whole
exome
sequencing
unique
to
prenatal
care[J].Hum
Genet,2020,39(9):1149-1159.