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本文包括前言、正方意见、反方意见和总结等四部分。由北京协和医院妇产科戚庆炜教授编译。
前言
在母血中含有胎儿源性的游离DNA（cfDNA）片段，这一现象于1997年被首次报道，而在临床上采用cfDNA对胎儿染色体非整倍体进行筛查则始于2011年。不过，这一最新的产前筛查方法还有其他的应用，包括评估Rh阴性母亲的胎儿Rh血型，对遗传性疾病进行评估，以及对染色体微缺失综合征进行产前筛查。
微缺失被定义为由于亚显微镜性缺失所导致的某一染色体片段的单体，由于片段太小，采用传统细胞遗传学方法无法检出，通常是小于5Mb。微重复指的是由于亚显微镜性重复所导致的某一染色体片段的三体。与染色体微缺失综合征相比，染色体微重复综合征的表型通常不太明显，也不象相应位点的微缺失综合征的表型那样明确。染色体微缺失或微重复综合征通常会涉及到一些邻近基因，由于片段大小和位点的不同而导致综合征的表型各异，但始终有一个特异性的“关键区域”被累及。和染色体非整倍体不同，染色体微缺失和微重复综合征的发生率与母亲年龄没有相关性。与临床相关的染色体微缺失和微重复综合征在所有胎儿结构正常的妊娠中的发生率为1.7%。一些较大片段的、能够通过传统细胞遗传学方法被检出的缺失或重复通常被称为亚染色体改变。
如果临床疑诊染色体微缺失或微重复综合征，或存在这些综合征的家族史，一般是采用病人的外周血样本或通过产前诊断取材来进行相应的检测。现在有些实验室将微缺失的检测作为常规采用cfDNA筛查染色体非整倍体的附加试验，这是否会混淆筛查性试验和诊断性试验之间的界线？我们就常规产前cfDNA筛查是否应包含对染色体微缺失和微重复的检测展开辩论。
正方（Peter Benn）
在所有胎儿结构正常的妊娠中，病理性或潜在病理性拷贝数变异（copy number variations，CNV）的发生率为1.7%，在这些CNV中有相当一部分是复发性的，并且与明确的遗传综合征相关。产前检测这些CNV需要通过介入性产前诊断和染色体微阵列分析。介入性产前诊断有一定的风险，价格昂贵，而染色体微阵列分析也会检出很多临床意义未知或不明确的CNV。通过产前筛查可以检出大多数常见的严重染色体微缺失综合征的高危孕妇人群，使很多孕妇避免介入性产前诊断，减少检出临床意义未知或不明确CNV的数量。
最初拟建立的产前筛查针对的是那些导致发病率和死亡率较高的遗传综合征、片段相对较大（3-6Mb）的CNV。检出和Prader-Willi，Angelman，1p36缺失，cri du chat，以及22q11.2缺失综合征相关的较大缺失的试验能够检出约68%的病例。
在这些疾病中，最常见的是22q11.2缺失综合征，其表型各不相同，包括先天性心脏病，腭裂，消化系统畸形，生殖泌尿系统畸形，免疫缺陷，内分泌紊乱，发育迟滞，认知障碍，心理疾病。尽管有些病例是由于超声发现解剖结构异常而被诊断出来，但很多病例仍会被漏诊或仅仅在妊娠很晚期才被发现。在没有超声异常发现而需要进行产前诊断的病例中，22q11.2缺失综合征的发生率超过1/1000。对22q11.21缺失综合征进行产前筛查和诊断是很具价值的，因为对于那些有严重胎儿畸形的病例，这提供了终止妊娠的选择，或者提示孕妇应被转诊至三级中心去分娩，同时也有助于防止出现在产后历经漫长的过程才最终获得诊断的情况。另外，由于由于该综合征可能会导致新生儿癫痫、低钙血症、以及智力障碍，因此尽早发现并处理低钙血症可以减少新生儿发病率。这些都开拓了产前筛查的新的意义，即早期检出某种疾病有助于优化对新生儿的处理。在过去，产前筛查和诊断主要聚焦于通过终止妊娠来预防某种疾病的发生，而不是致力于改善其长期预后。
诚然，要开展利用cfDNA的针对染色体微缺失和微重复的产前筛查是具有挑战性的。这些不平衡的片段很小，因此，所涉及到的cfDNA量也很低。只有很少的受累妊娠的母亲血浆样本可用于建立这些检测试验。由于目前还没有针对这些疾病的筛查体系，因此也就缺乏有关检出率（DR）、假阳性率（FPR）、阳性预测值（PPV）方面的数据资料，以及这些疾病在产前的发生率的资料。这些困难在任何一个新的产前筛查检测开展的早期阶段都会遇到。例如，在我们对于人群开放性脊柱裂的发生率（DR 79%，FPR 3.3%，PPV 2.3-7.7%）还不肯定的时候我们就引入了对其的产前筛查试验，而在对唐氏综合征的中孕期三联筛查的表现相对较差（DR 61%，FPR 5.0%，PPV 1.5%）的时候我们依然开展了这项产前筛查检测，当我们开展早孕期筛查的时候其表现也仅仅是略有起色（DR 80%，FPR 5.0%，PPV 2.0%）。而对于18三体的产前筛查，最初某些项目将其纳入筛查体系的时候仅仅是依据一项只包含了10例受累妊娠的研究结果（DR 60%，FPR 0.4%，PPV 5.4%）。对于上述这些筛查试验，其收益被逐渐认识到，从而被引入，而对其的进一步的确认试验以及改进性试验也在这之后快速地被跟进。
当一些翔实的数据资料充分说明了其临床有效应、从而补充了筛查的确认性研究结果之后，同样的情况也适用于对CNV的筛查。有一项研究采用对全基因组测序进行计数的方法将CNV与二倍体进行区别，有点类似于检测整条染色体不平衡性改变的方法。Helgeson等报道对175393个孕妇进行微缺失和亚染色体改变的产前筛查结果，对于22q11.2缺失的筛查，他们发现了32例（0.02%）阳性结果，其中31例是真阳性或疑似阳性，无假阳性，1例结果未知。在这32例病例中，20例（1/8770）是母亲本身存在缺失，另外12例（1/14616）是胎儿存在缺失。对于1p36、15q、5p缺失，他们发现了20（0.01%）例阳性结果，其中有16例是真阳性或疑似阳性，3例假阳性，1例结果未知。在这20例病例中，有4例（1/43845）是母亲存在缺失，13例（1/13492）是胎儿存在缺失。基于预期的发生率，只有一部分缺失被检出，但他们却获得了很小的假阳性率。
另一项研究是基于对兴趣区域的靶向SNP的检测来评估是否有等位基因的缺失或增加。这项试验现在已经被用于临床，其初始数据显示用于对22q11.2缺失的筛查是有效的。在受检的20776例病例中，有97例（0.5%）阳性结果，其中11例真阳性，50例假阳性，34例结果未知，2例存在母亲的缺失。在所有的受检人群中，22q11.2缺失的总体发生率为1/946。有学者建议对阳性病例采用深度测序进行再次检测，从而将PPV从18%提高到24%。
因此，有证据表明在进行cfDNA筛查的孕妇人群中22q11.2缺失的发生率相对较为常见，其中一部分可以通过产前筛查被检出，而假阳性率仅有轻微增加。我们有很多理由提出对其他常见的有重要临床意义的CNV也进行产前筛查。数据资料正在迅速地积累当中，这些会进一步阐明筛查试验的有效性以及疾病的发生率。通过选择最具信息的探针或序列也会不断地明确筛查策略，对于更低的胎儿成分和/或更小的缺失片段的检出也将成为可能。临床医生加深对其的理解以及出现更好的咨询工具也可被预期，卫生经济学分析以及降低成本也是有可能的。
所有的筛查试验都要在和检出/确认相关的医学收益和与假阳性或结果不明确相关的负担之间进行权衡，这些都需要进行全面的伦理学评估。对于有临床意义的CNV进行产前筛查要求有低的累计FPR、检测前信息、知情同意、对阳性结果的孕妇的检测后咨询、确认性试验。这些原则和要求与那些针对常染色体三体的产前筛查试验是一样的。
发现母血浆中存在cfDNA是一项了不起的进步，其临床应用不应仅仅局限于那些传统的产前筛查。既然对于常见的有临床意义的CNV开展产前筛查具有医学价值，我们确实应该问一句：“我们为什么不在NIPT中常规纳入对微缺失或微重复的检测呢？”
反方（Aubrey Milunsky）
在纽约大都会博物馆中陈列了一幅法国画家亨利.卢梭的画“睡着的吉普赛人”，一个吉普赛人在曼陀林旁席地而卧，而不远处却潜伏着一只狮子！我对此的解释是工作虽然已经完成（实验室检测），音乐也已消逝，但危险却仍然存在。我之后还会回到这个主题上来。
在1970年的新英格兰杂志的系列文章以及第一本关于产前遗传学诊断的书中，我都表达了这样一个观点，即产前研究的目的是使那些高危父母明确诊断，从而能够选择那些未受累的妊娠。事实上，在明确产前诊断之后仍然选择出生的孩子的数量是多于选择终止妊娠的数量的。如今，选择性已经被扩展到包括多个疾病或基因的集合了，而且，我们甚至能够发现那些原先并不知道存在风险的妊娠了。NIPT加速了这一进程。
在聚焦于目前手头上有限的资料之前，更加充分地考虑教训和前景是不可被忽略的。在Bianchi等进行的一项包括了18161例通过NIPT确定胎儿性别的研究中，前后所观察到的假阳性率从0.26%到1.05%不等，总体假阳性率为1.1%。有4例胎儿性别不一致（2例可能是由于双胎之一胎死宫内所致，1例是由于一个来自男性供体的肾移植所致，1例是外生殖器模糊）。约8%的病例没有结果。Wang等对109例NIPT阳性的病例的研究显示，确认试验的结果从良好（但不是出色）到令人失望不等，对于21、18、13三体的确认率分别为93%、64%、44%，而对于性染色体异常的确认率仅有38%，唯一的一例22q11.2缺失阳性的病例未得到确认。这一研究对我们的警示包括47,XXX核型是母亲的核型而不是胎儿的成分，这一点被忽略了，其他被忽略的还包括母亲本身是嵌合体、局限性胎盘嵌合体、母亲患有恶性肿瘤、以及标本被弄错。
尽管有大量的微缺失／微重复综合征，但在商业上能够提供的检测试剂盒则基本集中于以下几个疾病：DiGeorge综合征（22q11.2缺失）、Prader-Willi/Angleman综合征（15q缺失）、Wolf-Hirschhorn综合征（4p缺失）、1q36缺失综合征。其他综合征也陆续被纳入。根据Wapner的一项有关对上述所列出的综合征的NIPT检测的研究，我们估算了这些疾病的发生率，我计算了一下约59/80（74%）的病例可能被检出。这篇文章确实反映了检测的假阳性率为0.8%。这些作者发现NIPT对微缺失综合征检测可以检出2/3的22q11.2缺失和2/3的5p14.2缺失。作为证据，他们采用源自载有22q11.2序列缺失的细胞系所提取的人工DNA对43例诊断病例进行验证，结果相符。
22q11.2缺失综合征的发生率在新生儿中为1/1000到1/6000之间。2008年的一项研究发现在罹患先天性心脏病的儿童中该微缺失的发生率为1/68，在发育迟缓的儿童中该微缺失的发生率为2.4%，其中93%是新发生的。在一项更早期的有关22q11.2基因型－表现型相关性研究中，McDonald-McGinn对30例具有22q11.2缺失家族史的诊断明确的病人进行评估，其中19个父母是在有一个孩子被确诊之后被发现也罹患有同样的疾病，有10例是由于兄弟姐妹被诊断之后被发现也罹患有同样的疾病，有1例产前诊断是父母被诊断之后进行的。很重要的一点是，在68%的成人和45%的儿童患者在被明确诊断之后并无有意义的临床表现，也没有其他非特异性的临床表现。
一系列评估具有22q11.2缺失的成人及儿童的智力发育的研究都得出了同样的结论。Gerdes等对12例学龄前儿童的研究提示其中16%具有平均IQ水平，44%有轻度发育迟滞，40%有严重发育迟滞。McDonald-McGinn等采用Weschler IQ检测对80例病例进行评估，发现18%的病例处于平均水平，20%处于平均值的低限，32%处于临界值，30%存在智力发育障碍。
Bassett等在一项针对72例成人患者的研究中，发现51.3%的病例智力水平处于临界状态，33.3%存在轻度智力障碍。Ryan等在一项包含了338例成人和儿童患者的大型研究中，发现21%的病例具有正常的运动和语言发育，11%的病例运动发育正常而语言发育迟滞。68%的病例存在轻到重度的智力发育障碍。Cohen等在一项包括了55个有关22q11.2缺失的荟萃分析研究中，发现76／126例传递自父母。
曾经有一例审慎的个案报告NIPT的结果提示是典型的22q缺失，但结果却发现DiGeorge关键区域并未被累及。这警告我们如果NIPT结果提示有基因的缺失，应该准确确定基因位点，并且对父母进行相关检测，这一点不应被忽略掉。
对于那些超声没有发现胎儿异常的病例，在采用NIPT对微缺失／微重复进行检测之前，对大样本人群进行有关研究来评价这一筛查试验的准确性和可靠性是很有必要的。对于小片段的缺失采用加料样本来验证NIPT的结果，这一做法的可靠性是没有被评估过的。既然我们已知所缺失的片段大小各异，鉴于NIPT检测本身的局限性，对结果进行准确的确认是必需的。
和其他遗传学检测一样，NIPT也应遵循基本的有关收益、自主权和公正性的伦理学原则。非常明确的一点就是，首先应遵循无伤害原则！
对于那些选择NIPT，尤其是检测微缺失／微重复的妇女，应该充分告知其有关这项检测的准确性、可靠性、假阳性和假阴性率、以及无法预测孩子未来智力发育情况的局限性。而目前所掌握的资料并不足于提供这些最基本的遗传咨询。Benn和Chapman的观点只是简明地确定胎儿是否罹患某一严重的遗传性疾病，缺乏足够的检测前咨询和知情同意，这从基础上损害了病人的自主权和生育选择权。实际上，目前的和NIPT的创新性有关的组织的观点并不支持对微缺失／微重复的分析，他们认为亟须进行更进一步的研究，这些组织包括：欧洲人类遗传学协会、美国人类遗传学协会、澳大利亚人类遗传学协会、澳大利亚临床遗传学家协会、英国遗传学协会、捷克医学遗传学协会、PHG基金会（英国剑桥）。我个人的观点和这些组织的观点是一致的，而且，诚如Catherine Russell那首著名的爵士单曲中所唱道：你能够做到，并不代表你就应该做！我认为，我们还不应利用NIPT对染色体微缺失／微重复综合征进行产前筛查，至少不是现在！
总结（Nancy Rose）
尽管NIPT在产前检查领域中已经被迅速接受，但它的效力仍然处于婴儿期阶段，我们必需确定胎儿基因组的结构和功能。这个辩论强调了这一技术的本质。虽然Benn医生认为对临床认识已经较为成熟的严重微缺失综合征，例如22q11.2微缺失综合征进行产前筛查，收益的家庭可以获得早期诊断、对妊娠的干预、以及相应的新生儿处理。Milunsky医生则认为目前我们还没有准备好去应用这项技术，因为对于没有异常表现和智力障碍的表型认识不足。
关于微缺失／微重复综合征的产前筛查的验证性的客观研究是有必要的，而且必需包括妊娠结局的数据资料，尽管由于这些疾病比较罕见以及表型的变异性而使得这一点很难达到。另外，微缺失综合征可以遗传自表型正常的父母，这也使得有关的遗传咨询变得尤为重要。我们需要更好的产前检测方法以及检测后咨询，从而帮助父母更好地理解检测结果的意义，包括对胎儿和母亲的检查发现，并帮助他们最终做出选择。
文献引自：Nancy C. Rose, Peter Benn and AuberyMilunsky. Current controversies in prenatal diagnosis 1: should NIPT routinely includemicrodeletions /microduplications？Prenat Diagn 2016:36:10-14.
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