Nem invazív cfDNS prenatális teszt

2018-as frissítés

Fontos megjegyzés az ebben a cikkben használt terminológiával kapcsolatban

cfdns

Bevezetés

Ebben a cikkben áttekintjük a prenatális aneuploidia szűrés jelenlegi irányelveit, elemezzük a cfDNS szűrési technológiát és a teszt jellemzőit, megvizsgáljuk a hamis negatív és hamis pozitív eredmények okait a cfDNS-sel, és foglalkozunk a cfDNS teszteléssel kapcsolatos jelenlegi klinikai dilemmákkal.

Az aneuploidia szűrés jelenlegi irányelvei

Szűrés szérum tesztekkel (szérum szűrés) Down-szindrómára

Sejt nélküli magzati DNS technológia

Először 1963-ban találták meg, hogy a sejtek átjuthatnak anyától a magzatig, és kivonhatók, számszerűsíthetők és tanulmányozhatók. 1948-ban sejtmentes nukleinsavakat (sejtmembrán nélküli DNS- és RNS-fragmenseket) figyeltek meg először felnőtt szérumban. Ezek a sejtmentes nukleinsavak gyulladásos betegségekkel (lupus, glomeruláris nephritis, hasnyálmirigy-gyulladás), a gyors sejtforgalommal (mint a rák esetében is) és szövetkárosodásokkal (trauma, stroke, myocardialis infarctus) társulnak, és feltételezik, hogy elsősorban vérképző őssejtek. Mindez fontossá vált a terhesség alatt, amikor arról számoltak be, hogy az anyai plazmában és a szérumban magzati DNS található, amit a magzatból származó Y szekvenciák jelenléte bizonyít az anyai vérben. Sejtmentes magzati DNS feltételezhető, hogy a placentából származik (pontosabban az apoptózison áteső, gyorsan osztódó syncytiotrophoblastokból), mivel a sejtmentes magzati DNS genetikai aláírásai specifikusak a placenta génekre. Noha ezek a DNS-ek placenta sejtekből származnak, a DNS-fragmensek általában a magzat genetikáját is tükrözik, mivel a magzat és a placenta ugyanabból az embrióból származik.

A cfDNS magzati aránya az anyai vérben (az úgynevezett "magzati frakció") változó, de átlagosan a magzat és az anya többi részének 10% -át teszi ki. Korán észlelhető (a terhesség 5-7 hete), és órákon belül gyorsan kiürül az anyai keringésből: a magzati cfDNS felezési ideje egészséges nőknél körülbelül 1 óra, és az első 48-ban szinte teljesen eliminálódik az anyai keringésből. órával a szülés után. Ismert, hogy a magzati frakciót a terhességi életkor, az anya testtömeg-indexe és az aneuploidia megváltoztatja, míg más klinikai és demográfiai változók (anyai életkor, faj, ikerterhesség, fogantatás módja, dohány- vagy placenta térfogat) nem befolyásolják.

Néhány esetben, amikor a cfDNS-t alkalmazzák, a magzati szabad nukleinsavakat megkülönböztetik az anyai eredetűektől. Másokban, például az aneuploidiában, együttesen, a forrás megkülönböztetése nélkül hajtják végre őket. Az összes keringő cfDNS fragmentálva van, a fragmensek hossza 50-200 bázispár között van. A különböző kereskedelmi társaságok által kínált tesztekben alkalmazott módszertan eltérő.

A DS-szűréshez a cfDNS-t alkalmazó noninvazív prenatális vizsgálat fontos előrelépés a 35 évesnél idősebb nők szérumszűrésével szemben, mivel a legmagasabb kimutatási arányt (99% vs. 80-95%), a legalacsonyabb arányt mutatják. 2-15%) és a legmagasabb pozitív prediktív érték (80-99% vs. 2-4%). Ezenkívül egyetlen vérmintát igényel, amely bármikor elvégezhető a terhesség 10. hetétől kezdve. Az egyik hátrány, hogy a teszt teljes kudarcaránya valamivel magasabb nem invazív prenatális teszt: 0,3-3%, szemben a nem invazív prenatális teszt 98% -ával). Ez azt jelenti, hogy amikor a szérumszűrést használják fő vagy elsődleges szűrésként, a DS-vel rendelkező magzatok legfeljebb 20% -a nem jelenik meg pozitív szűrésként, ezért ezeknek a terhességeknek nem lesz előrehaladott szűrése a non-invazív prenatális teszt segítségével.

Kétségek merülnek fel a nem-invazív prenatális tesztre való áttérésre minden nő esetében, mivel az anyai szérummal végzett szűrés további információkat nyújt más magzati rendellenességekről, amelyek elvesznek, ha csak a nem invazív prenatális teszt. Azok a nők közül, akiket az anyai szérumszűrés pozitívan vizsgált, és a későbbi invazív tesztekben magzati kromoszóma-rendellenességeket detektáltak, 17-23% -uk olyan magzati kromoszóma-rendellenességeket mutat, amelyeket a jelenlegi nem invazív prenatális teszt nem mutatott volna ki. A noninvazív prenatális teszt által nem észlelt kromoszóma-rendellenességek közé tartoznak a kis deléciók és duplikációk, egyéb aneuploidiák, mozaikosság és tri/tetraploidia. Összességében körülbelül 2% annak a kockázata, hogy a kariotípusos rendellenességgel rendelkező magzatot a noninvazív prenatális teszt nem detektálja, hanem az anyai szérummal végzett szűréssel azonosították volna. Elképzelhető, hogy ezen magzatok némelyikének ultrahanggal azonosítható rendellenességei lennének, de ezek a rendellenességek csak a 18. héten láthatók.

Amikor az non-invazív prenatális tesztet alacsony kockázatú nőknél alkalmazzák, fontos megjegyezni, hogy a teszt pozitív prediktív értéke alacsonyabb lesz, mert a pozitív prediktív érték egy adott állapot eleve kockázatától függ az adott populációban . Így a 35 éves vagy annál fiatalabb nők esetében a pozitív prediktív érték összességében ~ 50% lehet; ez azonban lényegesen magasabb, mint a szérumszűrés pozitív prediktív értéke, amely 2-4%. Azokban a vizsgálatokban, amelyek a non-invazív prenatális tesztet vizsgálták bármilyen kockázatú nőknél, a pozitív prediktív érték 45 és 91% között változik (szemben a szérumszűrés 2,4-4,2% -ával). Ezenkívül a 13. és 18. triszómia általános álpozitív aránya magasabb a klinikai gyakorlatban, mint azt számos kereskedelmi vállalat jelentette. Az autoszomális aneuploidiákkal ellentétben várható, hogy a Turner-szindróma (45, X) pozitív prediktív értéke a non-invazív prenatális teszt alkalmazásával hasonló a fiatal és az idősebb nőknél, mivel ez a szindróma nem jár életkorral.

A hamis pozitív és hamis negatív eredmények okai a non-invazív prenatális tesztben

Hamis pozitív eredmények

A hamis pozitív arány a nem invazív prenatális tesztben a Down szindróma 0,1% (ez azt jelenti, hogy a cfDNS-teszt pozitív egy rendellenesség esetén, de később megerősíti, hogy a magzatot nem érinti). A legtöbb hamis pozitív eredmény a 21-es kromoszóma-specifikus DNS fokozott jelenlétének köszönhető, amelynek eredete nem tükrözi a magzat kromoszóma-összetételét abban a terhességben. Ezt a növekedést okozhatja a placenta (izolált placenta mozaikosság), egy kezdetben ikerterhesség, amelyben az egyik magzat később felszívódik), az anyai mozaikosság és más anyai problémák.

Elszigetelt placenta mozaikosság

Az izolált placenta mozaikosság a normál kariotípussal rendelkező magzat, valamint a sejtvonalakat egyaránt tartalmazó normális és aneuploidos terhesség definíciója. A 10-12 hetes terhességek körülbelül 1,2% -a mutat izolált placenta mozaikosságot. Az anyai vérkeringésben a magzati cfDNS fő forrása a placenta sejtekben található (amelyek kifejezetten a gyorsan osztódó syncytiotrophoblastokból származnak), és így a placentára korlátozódó mozaikosság a cfDNS tesztet pozitívvá teheti, ha a placenta aneuploid, de a magzat euploid . A placenta mozaikossága rossz terhességi eredménnyel járhat, például a magzat intrauterin növekedésének korlátozásával és a magzat uniparentális diszomiájának lehetőségével. Számos olyan esetet írtak le, amelyek hamis pozitív eredményeket okoztak a nem invazív prenatális tesztben, de globális prevalenciáját nem szisztematikusan határozták meg.

Az összes terhesség körülbelül 12-15% -a ikerterhességként kezdődik, és ezek közül az ikrek közül 20-30% spontán csökken egyre. Becslések szerint az egyedülálló kisbabák szülésének 1-3% -a ikerterhességből származik. A kettős reszorpciót dokumentálták a diszkordáns, nem invazív prenatális teszt eredményeinek okaként, ideértve a diszkordáns 13. triszómia eredményeket is. az iker. Ha ez a terhesség nagyon korai szakaszában jelentkezik, előfordulhat, hogy az ikerterhességet még nem sikerült klinikailag kimutatni, következésképpen nem ismerik el a nem invazív prenatális teszt hamis pozitív eredményének okaként.

Anyai kromoszóma rendellenességek

Mivel a legtöbb noninvazív prenatális tesztelési technológia együtt vizsgálja az anya és a magzat cfDNS-ét, a teszt azt feltételezi, hogy az anya kariotípusa normális. De az eredmények pozitívak lehetnek, ha nem tudják, hogy az anyának kromoszómális aneuploidiája van. Leggyakrabban 45, X/46, XX vagy 47, XXX anyai mozaik. Még azoknál a nőknél is, akik normális 46, XX kariotípussal születtek, olyan sejtek aránya van, amelyek elveszítik az X kromoszómát, és így a sejtek egy része 45, X. Összességében a nemi kromoszómával kapcsolatos, nem invazív prenatális álpozitív eredmények 8,6% -a az X kromoszómájuk anyai mozaikosságának tudható be. Az anyai mozaikosság anyai vérminta kariotipizálásával igazolható. Az anyai aneuploidia mellett az anyai kópiaszám-variánsok hamis pozitív eredményeket okozhatnak a noninvazív prenatális teszt eredményekben, különösen akkor, ha a 18. kromoszómán végzett nagy anyai duplikációk hamis pozitív eredményekhez vezetnek ennek a triszómiának.

Ismert vagy nem diagnosztizált rákkal rendelkező nők perifériás vérében cfDNS lehet, amely egy vagy több kromoszóma-rendellenességgel rendelkező sejtekből származik. Ez azt eredményezi, hogy a non-invazív prenatális tesztje hamis pozitív a többszörös kromoszóma-rendellenességeknél, vagy kiterjedt genomiális egyensúlyhiányt mutathat. Ez a fajta eredmény az összes non-invazív prenatális vizsgálattal átvilágított 0,03% -ában látható. Ezekben az esetekben az utólagos diagnosztikai vizsgálatok normális magzati kariotípust tárnak fel, de akkor kiderül, hogy az anyának diagnosztizálatlan rákja van. A noninvazív prenatális teszt eredményeinél többszörös kromoszóma-rendellenességekkel rendelkező és diagnosztikai teszten euploid magzatú nők közül körülbelül 18% -uknál nem diagnosztizált rák volt; például: emlőrák, leukémia, limfóma, kolorektális, anális, neuroendokrin. Ha több kromoszóma-rendellenesség eredménye jelenik meg az non-invazív prenatális tesztben, és megerősítést nyer, hogy a magzat euploid, ajánlatos onkológiai konzultációt folytatni.

Anyák, akik transzplantációt kaptak

Ha egy terhes nő csontvelőt vagy más szervátültetést kapott hím donortól, a nem invazív prenatális teszt eredményei férfi magzatot jelezhetnek (a transzplantációban lévő Y kromoszómaanyag kimutatása miatt), még akkor is, ha a magzat valóban nő. Ez akár egy közelmúltbeli vérátömlesztés után is megtörténhet (az elmúlt 4 hétben) egy férfi donortól. Ennek fényében részletes kórtörténetet kell készíteni, mielőtt a cfDNS-alapú vizsgálattal átvizsgálják az esetleges aneuploidiát.

A hamis pozitív eredményeket a statisztikai esélyek okozhatják olyan technikai problémák miatt, mint a minták szennyeződése, a minta helytelen jelölése vagy más, a vizsgálat technikai kezelésének tulajdonítható hibák.

Hamis negatívumok

A hamis negatív arány a noninvazív prenatális vizsgálatban a DS-re nézve nagyon alacsony (ez azt jelenti, hogy a cfDNS-teszt azt jelzi, hogy nincs kromoszóma-rendellenesség, annak ellenére, hogy a magzatnak van). Nehéz megállapítani ezeknek a hamis negatív eredményeknek a valódi arányát, de az összes leggyakoribb aneuploidiával járó eseteket leírtak. Gyakoribbak, ha a cfDNS-frakció alacsony, és amikor placenta mozaikosság van.

A legtöbb cfDNS-szűrést végző laboratórium kvantitatívan meghatározza a magzati frakciót, néhány pedig az eredménylapon adja meg; általában a magzati frakció ≤4% -os határértékét alkalmazzák. A 4-5% -os cut-off frakció növeli az aneuploidia kimutatásának sikertelenségének kockázatát, mert az aneuploid kromoszómából származó DNS-fragmensek várható és megfigyelt száma között csak kis különbség van. Összesen négy fő oka van annak, hogy a magzati frakció alacsony: a korai terhességi életkor, az anyák elhízása, a magzat aneuploidiája és a minta minőségével kapcsolatos kérdések.

Korai terhességi kor

A magzati frakció a terhesség 10. hete előtt sokkal alacsonyabb. A 10. héten a magzati frakció a teljes cfDNS ~ 13% -a, és nő a terhesség előrehaladtával. Ezért, ha a terhességi életkor magasra becsülhető, és a nem invazív prenatális tesztet a 10. hét előtt végezzük, akkor valószínűleg a teszt alacsony magzati frakciót tartalmaz.

Minél magasabb az anya testtömeg-indexe, annál alacsonyabb a magzati frakció. Úgy gondolják, hogy ennek az alacsonyabb frakciónak az oka az elhízott nők nagyobb plazma térfogatának hígító hatása, valamint az anyai cfDNS növekedése a fokozott gyulladás miatt. Mindkettő alacsonyabb magzati frakcióhoz vezet, és megnő a hamis negatívumok vagy eredmények nem számolható aránya. A nem invazív prenatális vizsgálattal ellentétben, amikor a szérum szűrést végzik, az anya súlya automatikusan beáll. Összességében az elhízott nőknél (súly> 180 font) 3-4-szer nagyobb a kudarc vagy a nem megfelelő cfDNS kockázata. Bár a megnövekedett testtömeg-indexű nők továbbra is képesek nem invazív prenatális teszten átesni, figyelmeztetni kell őket a kudarc vagy a hamis negatív lehetőségeire, amikor megalapozott beleegyezést adnak.

A minta minőségével kapcsolatos kérdések

Ha az anyai vérben néhány leukocita lebomlik, akkor a noninvazív prenatális mintában az anya cfDNS-frakciója megnő, ezáltal hígítva a magzati cfDNS-frakciót. Ennek a szövődménynek az elkerülése érdekében az anyai vérmintákat megfelelő módon kell gyűjteni és tárolni a DNS lebomlásának elkerülése érdekében.

Klinikai dilemmák

Mit kell tennünk az eredmények elõtt, amelyek nem adnak választ?

Összességében a noninvazív prenatális teszthez kapott összes minta körülbelül 1-5% -a nem ad informatív választ. És ezeknek a kudarcoknak akár 50% -a annak tudható be, hogy a magzati frakció az elfogadható szint alatt van (35 év), és más, magas kockázatúnak minősített nők. A non-invazív prenatális tesztet validálták az egyedülálló terhességek esetében, de sok adat áll rendelkezésre ikerterhességekben történő alkalmazására. A teszt nem megfelelő a mikrodeletiózus vagy mikromanipulációs szindrómák szűrésére, és nem helyettesíti a diagnosztikai vizsgálatokat (amniocentézis, chorionus villus biopszia). Diagnosztikai vizsgálatokat kell javasolni, miután a magzati rendellenességeket prenatális ultrahangon észlelték. Noha a noninvazív prenatális tesztet nem ajánlották kifejezetten szűrővizsgálatként minden kockázat nélküli nő számára, az SMFM azt jelzi, hogy az alacsony kockázatú nők választhatnak cfDNS-alapú teszteket aneuploidia szűrésként. Ahogy nő a non-invazív prenatális tesztek közzététele bármilyen kockázatú nőknél, hamarosan minden nő számára első sorú szűrővizsgálat lehet.

Mi a nem invazív prenatális tesztelés szerepe a nőknél