遗传学报告

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遗传学报告/2015/文章

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体积 2015 |文章的ID 926545 | https://doi.org/10.1155/2015/926545

Hochstenbach, G. C. M. L. Page-Christiaens, A. C. C. van Oppen, K. D. Lichtenbelt, J. J. T. van Harssel, T. Brouwer, G. T. R. Manten, P. van Zon, M. Elferink, K. Kusters, O. Akkermans, J. K. Ploos van Amstel, G. H. Schuring-Blom 无创产前检查的不明原因假阴性结果:2例涉及13和18三体",遗传学报告 卷。2015 文章的ID926545 7 页面 2015 https://doi.org/10.1155/2015/926545

无创产前检查的不明原因假阴性结果:2例涉及13和18三体

学术编辑器:菲利普·d·销
收到了 2015年3月18日
接受 2015年5月26日
发表 07年6月2015年

摘要

无创产前检测(NIPT)验证研究显示,检测13、18和21三体具有较高的敏感性和特异性。假阴性病例很少被报道。我们描述了一个13三体和另一个18三体的假阴性病例,其中NIPT直接向临床医生进行了商业销售。这两个病例之所以引起我们的注意,是因为在妊娠20周时的胎儿解剖扫描显示了多种异常。培养的羊膜细胞核型分别显示非花叶三体13和18。来自多个胎盘活检的细胞滋养层细胞的细胞遗传学调查显示,在每个病例中非三体细胞的比例都很低,但这被认为太小,不足以解释NIPT结果的假阴性。这些不一致的结果也不能用孕龄早、母亲体重升高、双胞胎消失或样本储存或运输不理想来解释。因此,无法确定差异的根本原因。参与的夫妇在接受怀孕的意外和晚期不利结果方面遇到了困难。我们建议所有选择NIPT的夫妻的护理各方应合作澄清假阴性结果,以解开可能的生物学原因,并改善从最初咨询到结果沟通的患者护理过程。

1.介绍

基于大量平行测序(MPS)的孕妇循环中无细胞胎儿DNA (cffDNA)片段的无创产前检测(NIPT)正在迅速成为常见的临床实践[1- - - - - -5].这些DNA片段来源于凋亡的胎盘细胞滋养细胞[4- - - - - -6].在妊娠约10周时,在母体循环中的cffDNA片段约占全部细胞游离DNA的10 - 20%,而其余部分来自母体[3.- - - - - -5].

NIPT可检测13、18和21三体,这些三体在非整倍体风险较高的妊娠中,例如,由于母亲年龄、妊娠早期综合筛查结果或超声异常[3.- - - - - -6].前瞻性研究表明,NIPT在未选择的产科人群中也可以可靠地检测出18和21三体[7- - - - - -10].在两组中,NIPT对21三体的敏感性和特异性均为99-100%。对于18三体,敏感性为90-100%,特异性为99-100%;对于13三体,分别为93-100%和99-100% [6- - - - - -10].然而,NIPT并不被认为是一种诊断性测试,如果NIPT结果呈阳性,在做出最终诊断之前,必须进行后续的绒毛膜绒毛取样(CVS)或羊膜穿刺术的侵入性测试[1112].主要原因是胎盘DNA并非在所有病例中都能代表胎儿,这一现象在对绒毛膜绒毛进行细胞遗传学分析时已为人所知数十年[13- - - - - -15].

大多数化验室采用4% cffDNA的最低阈值,以获得多磺酸粘多糖的准确结果[5].几个因素影响胎儿细胞对总游离DNA的贡献。胎儿DNA含量低被认为是由于孕龄早或母亲体重高[516- - - - - -18].此外,在处理前的次优条件下延长(>24小时)的血液样本存储时间会减少胎儿DNA片段,因为细胞降解导致母体基因组DNA增加[1920.].此外,有报道称,与整倍体妊娠相比,13三体、18三体和X单体妊娠的胎儿DNA片段减少[21.22.,但这并没有在所有研究中得到证实[23.].最后,在镶嵌胎盘的情况下,整倍体细胞的存在减少了由非整倍体细胞贡献的胎儿DNA部分。例如,如果一个三体在细胞滋养层中有50%的嵌合体,那么胎儿DNA的10%分数就会减少到5%的有效分数来检测三体[17].关于这些参数如何频繁地影响NIPT的临床表现的信息很少。一项对15项临床验证研究的综述,共纳入21000多个病例,表明很少有三体被遗漏[6].21三体组835例中有3例假阴性(0.36%),18三体组315例中有6例假阴性(1.90%),13三体组60例中有4例假阴性(6.67%)。在这些研究中,大多数假阴性病例没有提供胎儿DNA片段,通过胎盘和新生儿的细胞遗传学或分子遗传学调查的随访也不在研究设计之内。因此,关于假阴性结果的各种原因的贡献的数据很少。一项研究报告了样本身份问题,导致3430例中有2例出现假阴性结果[24.].已发表的NIPT结果假阴性的病例报告汇总在表中1,显示在分子或细胞遗传学随访调查的病例中,胎盘嵌合体经常被涉及,并且是假阴性结果的最可能的原因。在这里,我们报告了两个新的假阴性病例的细胞遗传学随访。


三染色体细胞 研究(参考) 指示为NIPT 情况下,
mat.年龄
GA抽血2 胎儿DNA分数(有效胎儿DNA分数) 由于NIPT 染色体组型 NIPT假阴性的解释

13 Canick等人(2013)[17 超声异常 案例1
34岁
14 w 6% (0.6%) 13号染色体得分0.08 46,XX/47,XX,+13 羊膜穿刺术显示+13的细胞系有10%的嵌合体

18 Canick等人(2013)[17 母亲的年龄 例5
39岁
12 w 23% (10%) 18号染色体得分0.22 47岁的XY, + 21/48, XY, CVS + 18 + 21 CVS为+18和+21的细胞系显示了45%的马赛克

18 Gao et al. (2014) [25. 3 -21的1/70风险由联合第一次修剪。测试 43岁 13 w 7.4% 低风险tri-13,
3 -18和3 -21,高风险XXX
48,XXX,+18 据估计,FISH研究的胎盘细胞中有20-30%为+18细胞,QF-PCR显示胎盘中有不同水平的+18细胞

18 Mao et al. (2014) [26. 血清筛查3 -18风险为1/313 22岁 17 w 11.6% (4.1%) 3 -18分为0.35; 3 -21分4.4分 47,XX,+18 胎盘活检显示平均50% +21,35% +18,15%正常细胞,但至少有一个区域有61% +21,只有22% +18

18 Pan et al. (2014) [27. 联合试验三-21的风险为1/45 24岁 18 w 没有提供 -score−0.52,3 -18; -score−4.05对于x染色体 47,XX,+18在培养的羊膜细胞,通过核型和snp阵列 FISH研究的胎盘细胞约30%为+18,约67%为45,X;SNP-array显示+18细胞占~50%

18 张等人。(2015)[28. 联合试验3 -21的风险为1/360 29岁 19 w 5.3% (1.1 - -2.2%) 非整倍性没有检测到 47,XY,+18在产品的概念 胎盘活检显示20-40%的细胞+18

18 张等人。(2015)[28. 联合试验三-21的风险为1/45 24岁 20 w 9.5%(2.9%) 表明45,X 47,XX,+18 在胎盘组织中,30%的细胞显示+18,60%显示45,X

21. Canick等人(2013)[17 母亲的年龄 案例2
44岁
11 w 17% (1.7%) 21号染色体得分2.03 46, XY 20. / 47, XY, + 21 2 在CVS CVS显示+21细胞系的嵌合体率为9%

21. Canick等人(2013)[17 母亲的年龄 案例3
41岁
12 w 9% (4.5%) -score -1.25用于染色体21 46, XY / 47, XY, + 21 CVS中 50%的马赛克CVS;这可能是整个胎盘的下部

21. Wang等人。(2013)[29. 17w时血清筛查3 -21的风险为1/370 案例1
32岁
18 w 15.6% 得分2.043.21号染色体的 46,XX,der(21;21)(q10;q10),+21胎儿血(虫草穿刺) 胎盘活检有17%、21%、23%和53%的+21细胞

21. Wang等人。(2013)[29. 2自然流产 案例2
35岁
18 w 19.7% 21号染色体得分1.33 47,XY,+21 胎盘活检具有2%,51%和76%的细胞,+21

21. Smith等人(2014)[30. CAVCD4 32岁 20 w 没有提供 Trisomy 21的“消极” 47,XX,+21 没有胎盘或脐带的研究;没有提供解释

笔记1Wang等人也提到21三体假阴性病例[31.[], Dar等提到另外2例假阴性三体21例[32.],另有6例假阴性三体21例由Zhang等报道[28.];Beamon等人提到了三元18的假阴性情况。[33.,另一篇由Quezada等人撰写。[34.Zhang等人[28.];Quezada等报道3例3 -13假阴性[34.];所有这些都是没有进一步调查的可能原因的差异发现。
2GA:胎龄。
3.在24周时的血样中 21号染色体的-评分为4.0,结果报告为21三体。
4完全性房室管缺损。

2.案例报告

在荷兰的邻国,NIPT的商业营销始于2012年,数千名荷兰妇女,包括胎儿非整倍体风险低的妇女,选择通过国外机构“外包”NIPT检测。本文描述的两个病例是在妊娠20周时进行胎儿解剖扫描发现异常的13三体(病例1)和18三体(病例2)后引起我们注意的。病例1以前曾被参考[35].表中总结了这两个案例的相关特征2


情况;
年龄(状态)
身体质量指数 药物酒精和毒品 早期妊娠联合筛查(NT) NIPT的血液在GA采集1 由第三方出具的NIPT结果 妊娠结局;细胞发生的后续
胎儿的分数 Tri-13 Tri-18 Tri-21

案例1
35岁
(g1p0)
22.0 消极的 1:19 0例18三体风险(NT 1.6 mm) 13日5/7 8.8% <1 / 10,000 <1 / 10,000 <1 / 10,000 21周时羊膜穿刺术显示非花叶47,XY, +13核型;胎盘取样(9次活组织检查)没有证据表明存在整倍体细胞

案例2
40岁
(G2P1)
22.4 消极的 不执行 11 0/7 10.7% <1 / 10,000 <1 / 10,000 <1 / 10,000 20周时羊膜穿刺术显示非花叶型47,XX, +18核型;胎盘取样(10次活组织检查)显示,最多20-30%的整倍体细胞可能存在于细胞滋养层中

请注意1GA:胎龄。
2.1.案例1

在一个35岁的健康女性(G1P0)中,妊娠12 5/7周龄5/7周的妊娠期综合征的第一个妊娠综合症表现出1/190的三术18的风险;Nuchal半透明(NT)为1.6毫米(1.18妈妈)。她选择了nipt以避免侵入性测试的潜在并发症。血液在妊娠的13个5/7周,并通过中级派对海外送来。母体体重和BMI(体重指数)分别为59千克和22.0。NIPT结果在15周内获得,并表示三个普通三元(<1 / 10,000)中的每一个的“低风险”。据报道,CFFDNA分数为8.8%。在19 5/7周的超声检查显示一只小的雄性胎儿,具有唇缘和肺泡嵴和小脑谷仓发育不全的右侧裂缝。没有消失或清除胎儿的迹象,也没有空的第二个囊。两天后,这对夫妇被临床遗传学家咨询。 Amniocentesis was performed at 20 5/7 weeks. The patient consented to have a blood sample taken for NIPT prior to amniocentesis. The blood sample was processed and analyzed in the laboratory of our department, at the time performing a NIPT validation study. The result of quantitative fluorescence polymerase chain reaction (QF-PCR) based on DNA extracted from uncultured amniocytes was indicative of nonmosaic trisomy 13, and the couple was informed at 21 weeks. Karyotyping of G-banded metaphases of cultured amniocytes (12 clones,原位方法)的核型均为47,XY,+13。NIPT在我们部门使用固体野火进行了描述[36.];结果与13三体( 得分25.5)。这对夫妇第二次接受了临床遗传学家的咨询,并在做决定时得到了一位丧亲顾问的支持。怀孕22周时终止。对32例培养的胎儿成纤维细胞中期的核型分析显示,所有细胞的核型均为47,XY,+13。胎盘在9个具有代表性的近似等距位置取样,代表9个同样大的切片。对于每个活检,间充质细胞和细胞滋养层细胞按之前发表的方法分离[37.38.]和各类型细胞的100个间期细胞核进行荧光检测原位杂交(鱼类)。这显示出在细胞母细胞的整个胎盘中具有三兆癣13的高百分比细胞(平均96%; 91-100%)和间充质(平均96%;范围92-100%)。看到脐带(97%)看到类似的结果。

2.2.案例2

一名40岁健康女性(G2P1)在妊娠11 /7周时进行NIPT采血。血样是通过中间人送到海外的。据报道,cffDNA分数为10.7%,检测结果表明,三种常见三体中每一种都存在“低风险”(<1/10,000)。母亲体重70 kg,体重指数22.4。在19 5/7周的超声检查中,发现一个女胎儿多种异常,包括草莓颅骨,双侧丛囊肿,复杂的心脏异常(巨大的室间隔缺损,三尖瓣Ebstein异常,肺静脉连接异常),双侧握拳和摇臂足。既没有双胞胎消失的迹象,也没有空囊的迹象。第二天进行了羊膜穿刺术,患者同意在羊膜穿刺术前采集血液样本用于NIPT。基于未培养羊膜细胞DNA的QF-PCR结果在20周时可用,表明为非花叶三体18。这对夫妇接受了临床遗传学家的咨询,并得到了一位丧亲顾问的协助。对培养的30个羊膜细胞的中期染色体核型进行分析,核型均为47,XX,+18。 In addition, FISH showed trisomy 18 in all 52 metaphases investigated after trypsinization of cells cultured原位.NIPT在我们部门使用SOLiD Wildfire [36.]也与Tri isomy 18一致( 得分25.4)。经过多次咨询后,于23 /7周终止妊娠。在培养的胎血淋巴细胞中,89个研究中期均检测到18三体。从胎盘取10个相同大小的切片,并如上所述进行调查。8次活检中,两种细胞滋养细胞中18三体细胞均≥70%(平均78%;范围70-90%)和间充质(平均78%;范围73 - 83%)。在两次活检中,细胞滋养层分别显示64%和69%的18三体,而间质分别为88%和80%。在脐带活检中,我们发现80%为18三体。在细胞滋养细胞中存在20-30%的整倍体细胞可将10.7%的胎儿比例降低到7.5-8.5%的有效胎儿比例。

3.讨论

我们描述了两个病例,其中“外包”NIPT在携带三体胎儿的妇女中给出了“低风险”结果(<1/10,000)。患者在妊娠12至15周接受NIPT结果。孕20周时,超声检查发现多种胎儿异常,行羊膜穿刺术。经QF-PCR和核型分析,1例为13三体,另1例为18三体。这些意想不到的、不一致的结果给这些家庭带来了怀疑和痛苦,需要多次咨询。

美国和欧洲的几家公司正在直接向临床医生营销基于国会议员的NIPT(例如,ariosa诊断,亚闲者,verinata health,分子医学的亮片中心和Lifecodexx)。高风险妊娠的验证研究(提高产妇年龄,从前妊娠结合测试的风险增加)显示出高敏感性和特异性,用于检测三个普通三术中的每一个[3.46- - - - - -10].假阴性结果是这种技术固有的,它是基于来自细胞滋养层的cffDNA片段序列的定量阅读。这可以用几种方式来解释。NIPT依赖于序列读取的统计评估。因此,必须定义截断值来区分正常和异常结果,因此NIPT仍然被认为是一种筛查试验,而不是诊断试验[11].此外,假阴性结果可能由低胎儿比例引起,例如,在妊娠早期(<10周)进行NIPT [51417,在肥胖妇女中[516- - - - - -18],在次优的情况下,在加工之前长期地储存血液样品[1920.,或者是否存在对cffDNA有贡献的整倍体消失双胞胎。最后,CVS的大规模评估显示,0.8-1%的病例有局限性胎盘嵌合体,cffDNA来源的细胞滋养层细胞的核型与胎儿本身的核型不同[1314].在一项基于52,673例孕妇的回顾性研究中,预测胎盘嵌合体可能是导致1/136 13三体、1/64 18三体和1/135 21三体NIPT假阴性结果的原因[39.].

为了系统地探索在我们的两个病例中假阴性结果的可能原因,我们首先查看了已知的导致低胎儿DNA分数的因素。这并不意味着孕龄早(<10周)或孕妇体重升高,我们也没有迹象表明血液样本的储存或运输条件不理想。孕中期超声检查并没有显示双胞胎消失或第二个空囊的存在,我们假设在NIPT采血时也是如此。为了寻找镶嵌现象作为一种解释,我们检查了多次胎盘活检和胎儿细胞的核型。结果汇总于表中2.病例1中,细胞滋养层中非三体细胞的比例为0%或接近0%。病例2中,细胞滋养层中非三体细胞平均不超过20-30%。假设游离胎儿DNA的比例为10.7%,这一比例的非三体细胞不足以将非整倍体胎儿DNA的比例降低到4%以下。案例2在这方面与Canick等人所描述的案例不同[17, Wang等[29., Gao等人[25., Mao等人[26.,在胎盘活组织检查中发现更多的非三体细胞(见表1).因此,没有证据表明病例1和2的NIPT假阴性结果是由于胎盘嵌镶。由于NIPT测试是由第三方进行的,我们无法验证样品的身份(按照ISO 15189的要求[40])。我们得出结论,在这两种情况下,NIPT结果不一致的根本原因无法确定。

那么,在临床实践中,NIPT结果意外假阴性的问题应该如何处理呢?在检测前咨询时,必须清楚地向患者解释NIPT是基于胎盘的DNA片段,而不是胎儿的,可能会出现假阳性或假阴性结果。这将使孕妇及其伴侣能够在NIPT和其他选择之间做出明智的选择,并加强妊娠20周胎儿解剖扫描的实用性。此外,死亡的同卵双胞胎的存在应该始终被排除在外,因为这可能导致假阴性(或假阳性)结果。此外,如本文所述,对差异的原因进行系统的调查,不仅有助于了解NIPT的局限性,也有助于提高其在日常临床实践中的表现。这项调查应包括根据iso15189的规定核实样品的身份[40].最后,一个国际注册系统记录所有不一致的NIPT结果及其原因,就像30多年前CVS被引入产前诊断时所做的那样[1314,将深入了解NIPT假阴性和假阳性结果的频率和原因[1141.].在临床实践中,假阴性结果的报告频率显示出惊人的巨大且无法解释的变异,范围从1/ 16000 [28.或千分之一[32.]至1/200 [33.来自低风险和高风险混合人群的连续病例。在NIPT检测到三体的情况下,可以根据胎龄提供CVS或羊膜穿刺术进行确认。如果选择CVS,细胞滋养细胞和间充质细胞都应该被研究,而且,即使如此,人们必须意识到三体可以局限于胎盘的可能性[1539.这个问题在分析羊水细胞时并没有起到作用。

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

致谢

作者感谢他们的技术人员在细胞遗传学和分子分析方面的专家帮助。他们也感谢两家人的合作。

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