目前分類:NIPT非侵入性產前染色體檢測 (16)

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作者:劉祥欽/有勁生物科技

 

早期產前胎兒染色體診斷必需經由羊膜穿刺等侵入式檢查才能得到準確的結果;但儘管羊膜穿刺已是相當成熟的診斷方法,仍無可避免有千分之二到千分之五的感染及流產風險。近來研究已證實胎兒染色體DNA會游離到母體血液中;由於唐氏症 (Trisomy 21)、愛德華氏症 (Trisomy 18)及巴陶氏症 (Trisomy 13)等常見的染色體異常疾病皆是特定染色體由兩條變成三條所引起,如果能統計出這些特定染色體在所有游離DNA中的相對佔比,就有機會偵測到胎兒的染色體數量變異。根據此邏輯所發展出來的檢測方法,就是現今常見的NGS非侵入式產前篩檢 (NIPS)。NIPS雖然有安全性及準確率皆高的優點,但也不是絕對完美;例如耗時以及價格偏高,便是一般消費者能否接受此檢驗方法的決定性因素。

 

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作者:沈淑華/有勁生物科技

 

有勁部落格《NIPT偽陽性與偽陰性的可能原因》一文曾提到染色體嵌合(mosaiciam)的發生機率有研究指出約為1%~2%,就自然發生的生物現象來說,這相對發生率實在不算低;因此,染色體嵌合被認為是最有可能造成NIPT偽陰性與偽陽性結果的原因。今日本文想跟大家分享的,不是技術的新知,也不是臨床的應用,而是一則因染色體嵌合造成NIPT偽陰性結果的真實案例。

 

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陳正鑫/有勁生物科技

 

非侵入性產前檢查(NIPT)憑藉其高準確度與較低風險逐漸取代了傳統唐氏症篩檢。愈來愈多產檢院所提供NIPT服務,但因使用的檢驗方法及演算法則不同,每家提供的服務也不盡相同,不過,在唐氏症檢驗上,各家NIPT都有相對高的靈敏度和準確性;對於愛德華氏症及巴陶氏症的篩檢也有足夠的準確性。此外,有的檢測單位還可提供性別判斷、性染色體非整倍體變異篩選或是染色體微片段缺失變異篩檢等服務選項。

 

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作者:何胤嫻/有勁生物科技

 

隨著近年公眾對胎兒遺傳疾病的瞭解漸多,產前胎兒檢查成為準媽媽們最在意的問題之一。

 

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作者:李覺白/ 有勁生物科技

 

孕婦血漿中除了含有孕婦本身的游離DNA,也帶有胎兒的游離DNA。非侵入式產前檢測(NIPT) 便利用這個特性,透過檢測孕婦血液樣品內胎兒游離DNA含量比例,來判斷胎兒是否有先天性染色體異常的狀況。而樣品中胎兒游離DNA濃度是否過低,則是評估檢測結果可信度的重要指標。

 

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作者:林佑軒/有勁生物科技

 

我們知道NIPT是不具侵入性且具高準確度的染色體套數篩檢技術;目前台灣大部分醫院或婦產科診所幾乎都有提供NIPT服務,且各家服務實驗室所提供報告的準確性皆達99%以上,孕婦媽媽們幾乎都能方便又安心的選擇這項新型態的篩檢服務。然而,即便NIPT準確性很高,全球醫師與學者大多將NIPT功能定位為篩檢 (screening)而非診斷 (diagnostic);意即,篩選報告顯示染色體套數非常可能異常的孕婦媽媽,仍需要進一步做侵入性檢測 (羊膜穿刺/絨毛膜取樣) 以最後確診,因此NIPT報告並不能當作醫師確診的唯一依據。研究報告指出,NIPT篩檢結果顯示為高度風險的案例中,染色體套數最後亦被確診為異常的佔四到九成1;由此可見,NIPT結果為陽性者,還是有搭配後續侵入性檢測的必要性。反之,雖然發生機率極低,NIPT仍可能出現偽陰性結果,這種狀況,除了可能會延誤早期確診,之後才發現問題,對孕婦及其家人更是難以接受。

 

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譯者: 陳筱琪/ 有勁生物科技

 

Premaitha Health Plc 公告新聞稿【英國曼徹斯特 2017年6月16日】

產前檢測技術領先國際的分子診斷公司國際分子診斷集團─英國Premaitha Health PLC (倫敦證券交易所AIM市場:代碼NIPT),於今日正式宣布推出NIPT新方案─採用最新產前篩檢分析工具的Sage™染色體篩檢方案

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作者:黃勤方/ 有勁生物科技

 

目前產檢NIPT的篩檢,主要是採孕婦周邊血液,萃取並篩檢其中胎兒的游離DNA。胎兒的游離DNA (cffDNAcell-free fetal DNA),片段長度主要為~160bp,源自於胎盤的滋養層細胞,其濃度和孕周密切相關並以一定比例穩定存在於孕婦周邊血漿中。而這些游離DNA大都為片段化DNA,而DNA片段化究竟是一個隨機的過程,還是其中有甚麼規則呢? 從孕婦周邊血液當中,要如何分辨母親與胎兒的游離DNA? 香港科學家盧煜明教授等人,於2016年發表了相關的研究,此篇文獻的研究主要是探討如何利用第二代NIPT分析方式準確偵測到胎兒新生突變 (de novo mutation),在此針對游離DNA研究的部分做簡單的分享。

 

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作者:劉祥欽/有勁生物科技

 

細胞核中的DNA會與histone (一種蛋白質) 纏繞而形成一種稱作chromatin的DNA-蛋白質複合結構,這種結構包含DNA與histone纏繞形成的nucleosome球狀體與連接其間的DNA,因此外型就像一串超長珠鏈。細胞死亡後,chromatin會被Caspase-Activated DNase (一種分解DNA的酵素) 從nucleosome間的連結位置切開而形成長度約166bp左右的片段,並游離到血漿中。這些在血漿中、長度相仿的DNA片段被稱為cfDNA (cell free DNA)。

 

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作者:沈淑華/有勁生物科技

 

隨著時代變遷,國內育齡婦女生育率也有微幅的改變。中華民國統計資訊網育齡婦女生育率資料顯示,原本生育率最高的年齡層在25-29歲之間,98年之後漸漸轉為30-34歲之間 (如下圖);這個年齡層即將與高齡產婦的年紀劃上等號,許多孕婦擔心的問題也因此浮上檯面。

 

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作者:陳正鑫/有勁生物科技

 

NIPT是一種以非侵入的方式檢測孕婦血液中的游離DNA,該DNA的來源主要為媽媽本身,但亦有胎兒在發育中進行細胞凋亡所殘留的DNA。胎兒DNA占全部游離DNA的比例是左右NIPT準確率以及可信度的關鍵,一般認為,當胎兒比例低於4%時,因為僅能偵測到有限的胎兒DNA數量,將會導致NIPT出現偽陰性的結果,所以將胎兒DNA比例做為NIPT的品質管理條件是很重要的,至今,有許多實驗室運用不同的生物資訊手段發展出許多推估胎兒DNA比例的計算方法。

 

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作者:林佑軒/有勁生物科技

 

近年來,NIPT非侵入性產前染色體檢在臨床上已被大量的應用,因不需做羊膜穿刺,且僅須懷孕十週以上即可檢測,又加上NIPT具有高度正確性99%以上,因此讓許多孕婦多了一個可以更安心的選擇。不過,國際上對於NIPT的定位仍然屬於篩選性質,而非作為診斷的唯一依據,目的在於篩選出較有可能懷有染色體套數異常胎兒的孕婦,並即早讓醫師判斷是否需要進行進一步侵入性檢查及安排後續的醫療計畫。

當NIPT結果是檢出或高度風險時,就代表胎兒一定是染色體套數異常嗎? 答案是否定的。如果以PPV1 (定義如下圖一)表示檢出或高度風險結果的正確性,依照研究2,3,4,NIPT的PPV最低40%到最高80%,代表針對被NIPT認定為positive的群組中,並非一定都是懷有染色體異常之胎兒。

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要NIPT or 標準產前檢測 1  

20154月,一篇發表在新英格蘭醫學期刊的論文,對於孕婦在第一孕期(First Trimester)是否有需要進行非侵入性胎兒染色體基因檢測(NIPT)進行了探討。在此之前所發表的文獻資料,大部分都是針對具有高度風險懷有非整倍體嬰兒的孕婦,去比較NIPT以及標準產前篩檢(例如:超音波去確認頸部透明帶的厚度以及母血血清的生化檢驗)。因此有些正在利用NIPT去進行檢測的協會或團體,例如美國婦產科醫學會(American College of Obstetrics and Gynecology, ACOG)認為低風險的懷孕婦女不需要去進行NIPT的檢測,然而這篇論文透過大規模的比較一般風險的懷孕婦女之後,有可能會改變這個結論。本篇作者 (Norton et al.)使用了前瞻性研究(prospective),評估15,841位第一孕期的婦女,這些婦女的基本個人資料如下表:

要NIPT or 標準產前檢測 2 

本實驗的流程以及檢測結果如下圖所示:

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亞太地區母胎醫學大會 交流1  

亞太地區母胎醫學大會 交流2  

隨著醫學科技領域的發展,於軟(技術層面)(儀器設備)實力上都大幅度的躍進,婦產科(Obstetrics / GynecologyOB / GYN)的醫檢技術水平,更因NGS次世代定序,而有了前所未有的創新,例如:非侵入性產前染色體檢測(Non-invasive Prenatal TestingNIPT)、胚胎植入/著床前基因檢測 ( Pre-implantation Genetic Screening / DiagnosisPGS / PGD ),都一再地推陳出新,兼顧傳統(如:羊膜穿刺、絨毛取樣等與新穎的檢查方式,兩者並行的孕育並守護著新生命。

針對婦產醫學的發展,香港中文大學婦產科學系以及臺灣母胎醫學會,聯合舉辦2015年第十一屆亞洲及太平洋地區母胎醫學大會(11th Asia Pacific Congress in Maternal Fetal MedicineAPCMFM),集結國內外從事母胎醫學研究(基礎和臨床)的相關醫生、專家與學者之間的交流與合作,分享他們的專業知識和經驗,共同探討近年來母胎醫學領域的最新研究成果和發展趨勢。

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泰國演講實況  

泰國演講與會   

迎接或等待新生命降臨,無論是順利懷孕的夫妻,或嘗試人工受孕,不僅是要調整為人父、母的心情,面對BABY更是要步步為營,有鑑於此,有勁生技無論在產前非侵入性胎兒染色體基因檢測(Non-Invasive Prenatal TestingNIPT),或是胚胎著床前染色體篩檢(Pre-implantation genetic screeningPGS)等,不僅深入探究箇中基因奧秘與生命科學含意,更不遺餘力為新生命的到來默默耕耘。這次泰國的基因解碼分享之行,有勁生技執行長詹佳翰博士,分享關於利用基因解碼在新生兒醫學保健領域的心路歷程,深獲許多與會的專業人士一致好評,有勁生技一路走來,堅持基因,始終如一』。期許藉由演講分享,將NGS的希望種子,從台灣出發帶到泰國,散播世界各角落,讓 NGS 改變生命與健康的節奏。

 

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由於孕婦年齡、體質或其他外在干擾因素導致懷胎的新生兒染色體平衡對調(balanced translocation),常導致新生兒身體主要結構缺損畸形,一般在懷孕1820週時,在超音波檢查下是可以發現胎兒結構上明顯的異常,然而,若要進一步了解哪些染色體發生了平衡對調,以常見的核型分析karyotypingarray-based CGH皆難以判斷。

Michael E. Talkowski研究團隊發表可以在14天內以次世代定序技術判斷胎兒哪些染色體發生了平衡對調,並且可以分析這種平衡對調導致的基因異常(詳細流程見下圖)。研究內容以一位37歲有多次流產病史的孕婦為例,其18.8週開始超音波檢查陸陸續續發現胎兒有一些明顯的畸形異常,而karyotypingarray-based CGH皆顯示無明顯的臨床致病性的變異。Michael E. Talkowski研究團隊將孕婦羊水的胎兒DNA抽出後,經由DNA打斷成平均2kb的長度,擷取此DNA片段兩端的黏合物(類似本部落格之前有提到的mate-pair原理),以Illumina Hiseq2000執行Pair-End 25 cycles的定序。

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