1、 1 无创产前 染色体非整倍体检测 项目书 2 目录 华大基因简介 . 3 华大基因染色体相关项目（部分） 4 基于孕妇外周血的胎儿染色体非 整倍体无创基因检测 . 4 （一）项目简介 . 4 （二）现有技术比较 6 （三）可行性分析及项目数据 . 7 （四）样本要求 . 9 （五）适用范围 . 9 （六）技术路线 . 10 （七）相关文章 . 10 3 华大基因简介 华大基因是国际领先的基因组学研究中心， 拥有一批标志性的科研成果， 致力于以先进的科学技术为民生造福，聚焦基因与健康领域。通过与国内外医疗机构广泛合作，积极地推动基因组领域所取得的科研成果与技术突破应用于医学健康实践；为预防为主
2、、服务民生的新医疗健康体系提供强有力的技术和平台支撑。 自 2007 以来， 华大基因共在国际高水平杂志自然 、 新英格兰医学 、 柳叶刀 、细 胞、科学等期刊上 发表论文 200 余 篇 。 现有研发人员 4000 多人， 拥有中国科学院院士 、德国科学院院士 及发展中国家科学院院士 1 人，深圳市高层次人才 29 人，其中国家级领军人才 19 人，地方级领军人才 4 人，后备级人才 6 人。广东省首批引进的重点科研团队国际肿瘤基因组创新研究团队成员 10 人。持专家证 的 外国专家 2 人 。 2007 年 10 月，依托华大基因全球领先的基因组技术力量，成立了深圳华大基因临床检验中心，先
3、后通过了卫生部临床基因扩增检验实验室技术验收、 ISO 9001:2008 及 ISO17025 等资质认证。本中心以基 因引领未来为理念，旨在建立标准化、规范化的独立医学检测服务平台，成为基因检测前沿技术的引领者，着重为生育健康、 出生缺陷、单基因病、 血液病、遗传代谢性疾病、病原微生物、肿瘤、药物基因组等相关方向提供研发及临床检测服务；致力于将拥有自主知识产权、技术领先的基因检验回馈社会，为人民的健康保驾护航。 妇幼健康状况直观地反映了国民的健康水平、生活质量和社会文明程度。出生缺陷是对妇幼生存健康最严重的威胁，是我国卫生体系的重点防控方向。基于4 一流科研实力的支撑，华大建立了新技术、高
4、通量、低成本为特点的公共健康 服务平台；针对产前筛查（唐氏综合征）、地中海贫血、新生儿耳聋、新生儿遗传代谢病、妇女两癌（宫颈癌、乳腺癌）、单基因病、肿瘤用药指导等开发了一系列新型基因检测技术；并进行了广泛的临床试验及临床实践推广，结果表明，华大研发的基因检测技术在灵敏度、准确性、安全性、覆盖面等方面均比传统技术有明显优势，将有助于预防出生缺陷、消除妇女两癌，促进我国生物医药卫生事业发展，提升我国人口质量。华大基因已成为推动基因检测技术创新及应用的开拓者和引领者。 华大基因 染色体相关 项目 （部分） 基于孕妇外周血的胎儿染色体非整倍体无创基因 检测 （一）项目简介 该技术是利用孕妇外周血中存在
5、的胎儿游离 DNA，通过大规模高通 量测序和生物信息分析技术，从而筛查出胎儿染色体是否存在非整倍性变化。该检测技术无需进行损伤性取样，只需采取 12 孕周以上孕妇 5ml 静脉外周血，就可针对21-三体综合征、 18-三体综合征、 13-三体综合征以及一些性染色体三体型及 X 单体型等非整倍体染色体异常疾病进行精确检测，准确率在 99.9%以上； 具有 安全、无创 、 准确 、孕 早期 检测 、 检测周期短 等 显著优点。 染色体非整倍体异常是胎儿最常见的一类染色体异常 疾病 ， 主要由高龄妊娠、自身免 疫疾病、遗传因素、病毒感染、环境污染等因素导致，是一种偶发性疾病，每位孕妇都可能怀上患染色
6、体非整倍体的胎儿。临床上常见 非整倍体 发病情况包括： 21-三体综合征（唐氏综合征）、 18-三体综合征（ 爱德华氏综合征 ）、13-三体综合征（ 帕 特氏 综合征 ），以及一些性染色体三体型及 X 单体型。统计5 表明， 21-三体的发病率一般为 1/800 1/600， 随着母亲年龄的增长 发病率会 显著上升 ；染色体数目异常患儿都患有先天性智力低下、生长发育迟缓，常伴有五官、四肢、内脏等畸形。目前，我国唐氏综合症患者有 600， 000 多例，每年至少新增 26， 600 例唐氏患儿，平均 20min 就有 1 例唐氏患儿出生。 胎儿染色体非整倍体异常 已 成为导致 我国 儿童死亡、患
7、病、伤残及影响生命质量的重要原因之一 。目前，血清学产前筛查和 超声 穿刺（绒毛取样、羊水穿刺和胎儿脐静脉穿刺等）产前诊断是检测唐氏综合征等胎儿染色体数目异常的基本方法。血清学筛查假阳性率太高，且存在很高的漏检风险；而 超声 穿刺诊断技术虽准确率高，为行业金标准，但该技术 高度依赖于检测设备分辨率和医生个人经验，难 于 形成统一的标准， 且存在 0.5%-2%的流产 、 致畸风险， 以及可引发羊 水破 裂 、羊膜腔炎、阴道出血、胎儿 刺伤、呼吸窘迫等 母体 并发症 ，导致孕妇及家属 依从性差 ，对我国现有 医疗保健服务体系提出 了 重大挑战。 2008 年起，华大基因整合自身在基因组学研究领域
8、的技术和团队优势，经历几年时间的艰难攻关，以 2010 年成功研发了基于高通量测序技术的胎儿染色体非整倍体 无创基因检测 技术；该技术是利用孕妇外周血中存在的胎儿游离DNA，通过大规模高通量测序和生物信息分析技术，从而筛查出胎儿染色体是否存在非整倍性变化。该检测技术无需进行损伤性取样，只需采取 12 孕周以上孕妇 5ml 静脉外周血，就可针对 21-三体综合征、 18-三体综合征、 13-三体综合征以及一些性染色体三体型及 X 单体型等非整倍体染色体异常疾病进行精确检测，准确率在 99.9%以上； 具有 安全、 无创 、 准确 、孕 早期 检测 、 检测周期短 等 显著优点，可有效避免传统侵入
9、性产前检测导致的流产、感染以及母体并发症等风险，极大地降低孕妇及其家属心理负担，是代表产前检测和预防先天性缺陷儿出生检测技术发展的最新方向。 目前，深圳华大临床检验中心是国内仅有的获准将无创产前基因检测技术应用于胎儿染色体非整倍体检测的独立第三方临检机构，已先后通过了 广东、湖北、6 天津 、郑州、潍坊 等地 方 卫生部门组织的新技术论证， 获准进入临床应用 ；并于2012 年 3 月 15 日获准通过深圳市地方标准化专家评审会的评审，成为深圳市基因检测胎儿 21-三体综合症指导性技术标准。并在中共中央政治局常委李长春同志，中共中央政治局委员、省委书记汪洋同志关于要解放思想，大胆创新，先行先试
10、，为华大基因的发展提供更加优质的政府扶持服务的明确指示下， 2011年 12 月广东省卫生厅、物价局、人力和社会保障局联合发文，将 21-三体综合征 基因检测列入广东省医疗服务价格项目。 （二）现有技术比较 传统用于筛查或诊断唐氏综合征等胎儿染色体数目异常的技术， 主 要 是基于血清学的无创产前筛查 技术和基于 超声诊断 （包括绒毛取样、羊水穿刺和胎儿脐静脉穿刺等）的 有创产前诊断 技术。血清学筛查方法是根据孕妇的年龄、孕周、激素水平以及体重等参数进行评估而计算得出结果，其 漏检 率高达 2040%，假阳性率高，每 100 个唐筛高危患者，仅有不到 1%是真正唐氏 患 儿；超声 穿刺诊断虽 准
11、确率高 ，为 临床 检测 金标准 ；但 高度依赖于检测设备分辨率和医生个人经验，难 于 形成统一的标准，对超声指标不明确或有争议的发育异常仍无法判断 ；并存在 0.5%-2%的流产 、 致畸风险，易导致破 羊 水、羊膜腔炎、阴道出血、胎儿刺 伤、呼吸窘迫等 母体 并发症 ，因而导致孕妇及家属依从度受限，使得每年仍有大量 21、 18、 13-三体等非整倍体患儿出生。 与 传统产前 筛查和诊断方法相比， 华大自主开发的 胎儿染色体非整倍体无创基因检测技术 则 具有 无创、安全、准确、孕 早期 检测 、 检测周期短等优点。只需采取 12 孕周以上孕妇 5ml 静脉外周血，就可同时针对 21-三体综
12、合征（即唐氏综合症）、 18-三体综合征、 13-三体综合征等非整倍体染色体疾病进行检测，准确率在 99.9%以上，可有效避免侵入性产前检测带来的流产和感染风险，极大地降低孕妇及其家属心理负担。 7 检测技 术 检测孕周 关键指标 血清学筛查 10-12 周（孕早期） 14-20 周（孕中期） 非侵入性取样， 5%假阳性率，20%-40%漏检率； 胎儿颈部透明带（ NT）检测 11-13 周 非侵入性， 5%假阳性率， 20%-40%漏检率； 绒毛取样 10-13 周 侵入性， 1%-3%流产率；检测周期长，20-25 个工作日出检测报告； 羊水穿刺 16-21 周 侵入性， 0.5%-1%流
13、产率；检测周期长， 20-25 个工作日出检测报告； 脐静脉穿刺 20-28 周 侵入性， 0.5%-1%流产率；检测周期长， 20-25 个工作日出检测报告； 无创产前基因检测（华大） 12-24 周 非侵入性，仅需孕妇 5ml 静脉血，准确率 99.9%以上；孕早期检测；检测周期短， 10 个工作日出报告。 表 1 华大无创产前基因检测与传统技术比较 （三）可行性分析及项目数据 自 2009 年，华大就针对胎儿无创基因检测技术进行了长达 3 年多的严格的临床试验研究，分别 与 湖北省妇幼保健院、珠海市妇幼保健院、浙江大学医学院附属妇产科医院和深圳市人民医院 等三级甲医院产前诊断中心合作，联
14、合开展胎儿染色体非整倍体 无创基因检测技术的大规模、多中心临床试验 研究，以通过与染色体非整倍体诊断的临床金标准技术 染色体核型分析进行比较，来评价胎儿染色体非整倍体无创基因检测的临床应用价值，共进行了 1645 例样本，检出 21-三体阳性病例 41 例， 18-三体阳性病例 17 例， 13-三体阳性病体 2 例；与染色体8 核型分析结果对比，表明胎儿染色体非整倍体无创基因检测方法符合临床检测要求，其敏感性、特异性与染色体核型分析技术高度一致性。 华大现 已 与 中国人民解放军总医院（ 301 医院）、重庆西南医院、南京市妇幼保健院、浙江大学医学院附属妇产科医院、 上海第一妇婴保健院、北京
15、大学人民医院、中信湘雅医院、天津市妇女儿童保健中心、武汉同济医院、湖北省妇幼保健院等近百家具有诊断资质医院开展 了广泛的 胎儿染色体非整倍体无创基因检测 技术临床实践 合作 。 截止到 2013 年 7 月 上旬 ，共完成 156,083 例样本检测，其中核型分析验证样本 5,400 例，回访验证样本 69,700 例 ，检出 21-三体 1,237 例、18-三体 391 例、 13-三体 108 例。与核型分析结果和随访结果比对，证实了该技术对 21-三体、 18-三体和 13-三体的检出率均为 100%，阳性符合率均达到 99.9%以 上。其准确性、灵敏度、特异性与核型分析技术高度一致；
16、表明技术安全、准确，适宜大范围临床应用推广。 在 广东省、 天津市、 湖北省和 山东省潍坊市 等 的实践已惠及几十万家庭、上百万人口，使 众 多家庭避免 了 悲剧 的 发生 ，避免 了 500 多个 唐娃娃 的出生，准确率 100%。 1、天津市 2011 年 10 月 18 日，天津市卫生局会同天津市妇女儿童保健中心主持召开了胎儿 21-三体综合征无创产前项目论证会，一致认为华大基因自主研发的 21-三体综合征无创产前技术自 2008 年开始对方法进行了严格的中试和论证，并与产前诊断的核型 分析结果及产后随访结果进行验证，结果显示该方法具有无创性、无流产风险、检出率高达 99.99%、准确性
17、高达 99.94%等特点，该方法可以成为一种可供孕妇选择的产前筛查方法。这些新技术的快速应用，让最先进的技术服务于一线的人民。也正在实践着 2011 年 10 月 24 日温家宝总理所讲的华大基因提出的希望天津市成为第一个世界上没有唐娃娃 (唐氏综合征 )9 的城市的目标，这个目标不止是天津，也可能是全国，首先是 13 亿人口，然后再是 40 亿人口的区域，并期望天津政府配合华大基因为天津成为首个无唐娃娃城市努力； 2012 年 1 月 4 日，天津市卫生局会同天津市妇女儿童保健中心联合天津华大医学检验所举办了天津市无创产前基因检测项目启动暨培训会，标志着天津市无创产前基因检测项目正式启动，该
18、项目在天津市全面展开。为广大高危孕妇提供胎儿染色体非整倍体无创产前基因检测的服务。 （四）样本要求 12-24 孕周孕妇的外周血 5mL （五）适用范围 所有希望排除胎儿染色体非整倍体的单胎或双胎孕妇。 该方法特别适用于： （ 1）高龄（ 35 周岁）及唐筛高危孕妇； （ 2）放弃或错过侵入性产前诊断孕妇； （ 3）核型分析失败的孕妇； （ 4）胎儿为试管婴儿、习惯性流产等珍贵儿的孕妇； （ 5）有穿刺禁忌症等，不宜进行羊水穿刺或脐血穿刺的孕妇； （ 6）孕早、中期血清筛查 21 三体高危者； （ 7）孕早期超声提示胎儿异常。 10 （六）技术路线 （ 七 ）相关文章 1， Clinical
19、application of massively parallel sequencing-based prenatal noninvasive fetal trisomy test for trisomies 21 and 18 in 11105 pregnancies with mixed risk factors 标题： 基于大规模并行测序对 11105 名有混合风险因素的孕妇进行 21-三体与 18-三体的无创产前胎儿染色体非整倍体检测 杂志 ： Prenat Diagn. 2012 Dec;32(13):1225-32. 作者： Shan Dan, et al., 参与单位： 首都医学
20、大学附属北京妇产科医院、深圳人民医院产前诊断中心、暨南大学医学院、第三军医大学附属西南医院、中国人民解放军总医院等 目的： 评估基于大规模并行测序（ MPS）的无创产前胎儿染色体非整倍体检测技术的敏感 性和特异性。 方法： 花了 2 年时间，研究人员在我国 15 个省和 4 个直辖市的 49 个医疗中心共募集到 11263 名孕妇，她们存在不同程度临床风险，并且都符合以下条件： 1811 周岁以上，单胎， 9-28 孕周。其中 11105 名孕妇接受了无创产前胎儿染色体非整倍体检测，检测之后进行跟踪随访。 结果： 共检测出 190 例阳性样本，包括 143 例 21 三体和 47 例 18 三
21、体。通过对阳性结果进行核型分析以及胎儿出生后的随访，研究人员发现有 1 例 21-三体假阳性和 1 例 18 三体的假阳性。而在对所有的阴性病例及胎儿出生后的随访中没有出现假阴性。因此，本 次临床结果显示无创产前检测技术的敏感度达到 100%，准确度达到 99.96%。 结论： 大规模多中心的临床合作研究表明，基于大规模并行测序（ MPS）的无创产前胎儿染色体非整倍体检测技术检测 21 三体和 18 三体具有较高的灵敏性和特异性，在本次一万多名参与者中仅有 190 位（ 1.17%）是怀有染色体数目异常的胎儿，这说明对于 98%的人群来说，侵入性诊断都是可以避免的。 新闻链接： http:/
22、2， Clinical utility of noninvasive fetal trisomy (NIFTY) test early experience 标题： 无创产前胎儿染色体非整倍体（ NIFTY）检测的临床应用 早期经验 杂志： J Matern Fetal Neonatal Med. 2012 Oct;25(10):1856-9. 作者： Lau TK, et al., 参与单位： 香港 Paramount Clinic 胎儿医学中心、 CRIFM 临床胎儿医学研究所（日本大阪） 目的： 报道使用无创产前技术检测胎儿唐氏综合征的早期经验。 方法： 对 567 例孕 周为 12 周
23、或者超过 12 周的单胎孕妇进行无创产前检测筛查唐氏综合征。并对前 400 名孕妇进行满意度问卷调查。 12 结果： 在 6 个月时间段里，共计进行了 567 例无创产前检测。其中超过 90%的孕妇为华人，这些孕妇的平均年龄为 36 岁。其中 49.21%的孕妇的孕周为 12-13 周。发送报告的中值时间为 9 天。在所有的检测中，总共有 8 例 21 三体阳性结果， 1例 18 三体阳性。最后都经过胎儿染色体核型分析验证，结果无假阳性样本。 在所有的满意度问卷调查中，总共收到 182 例完整的问卷回复。问卷调查显示：无创产前检测能够消除超过 95%孕妇的 焦虑。除了一个不满意之外，其他的都对
24、无创产前检测感到满意，并且所有人都表示会将无创产前检测推荐给她们的朋友，约 60%的人希望报告时间可以缩短。 结论： 无创产前检测是一个具有高度特异性的检测方法，非必要的侵入性产前检测和由此引起的流产，在所有正常孕妇中完全可以得到避免。 3， Noninvasive prenatal genetic testing for fetal aneuploidy detects maternal trisomy X 标题： 无创产前胎儿染色体非整倍体检测发现孕妇 X 三体 杂志： Prenat Diagn. 2012 Nov;32(11):1114-6. 作者： Yao H, et al., 参与单
25、位： 第三军医大学附属西南医院，妇产科产前诊断中心 目的： 将无创产前胎儿染色体非整倍体检测应用于性染色体非整倍体的诊断效果的探索，以及分析母源背景对无创产前技术诊断胎儿性染色体非整倍性的影响。 方法： 本文通过无创产前胎儿染色体非整倍体检测的方法，将一例唐氏综合征血清学筛查显示高危的孕妇（该孕妇正常表型，无家族遗传病史）进行检测。无创产前检测试验显示胎儿 T21 和 T18 风险低，但是 X 三体高危。为了进一步分析这个 X 三体高危的案例，研究者招募了同一个中心的 10 个怀有单胎女性胎儿的孕妇和 10 个怀有单胎男性胎儿的孕妇作为对照组进行无创产前检测试验。并对13 患者的外周血和羊水取样进行核型和 FISH 实验，进一步分析孕妇和胎儿染色体情况。 结果： 1、无创产前检测实验发现， X 三体症疑似患者血清中的 X 染色体水平显著高于对照组，研究者推测这种差异很可能来源于孕妇，胎儿是否正常还未知。 2、核型和 FISH 实验进一步发现孕妇携带有三条 X 染色体，胎儿是正常的核型（ 46， XX）。 讨论： 无创产前检测不仅能够发现胎儿的异常情况，也能发现母亲异 常情况，而后者的染色体异常将影响无创产前检测的结果。本文深入研究了母源背景对无创产前技术诊断胎儿非整倍体中性染色体非整倍性的影响，为拓展无创产前技术的应用领域提供了补充和实验依据。
