การพัฒนาวิธีการตรวจก่อนคลอดแบบไม่รุกล้ำของกลุ่มอาการดาวน์ด้วยวิธี droplet digital PCR
คำสำคัญ:
ดาวน์ซินโดรม, การตรวจวินิจฉัยก่อนคลอด, การตรวจก่อนคลอดแบบไม่รุกล้ำ, ดีดีพีซีอาร์บทคัดย่อ
กลุ่มอาการดาวน์ (Down’s syndrome) เกิดจากความผิดปกติของโครโมโซมแบบ aneuploidy ของโครโมโซม 21 (trisomy 21: T21) ที่พบได้บ่อย ปัจจุบันได้มีการตรวจคัดกรองก่อนคลอดในหญิงตั้งครรภ์ที่อายุมาก ด้วยเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอขั้นสูงซึ่งมีค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนมาก ในการศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจคัดกรองแบบไม่รุกล้ำ (NIPT) ของกลุ่มอาการ T21 ด้วยวิธี droplet digital PCR (ddPCR) การพัฒนาวิธี ddPCR ใช้ตัวอย่างดีเอ็นเอที่ได้สกัดจากเลือดของเด็ก T21 เลือดและพลาสมาของผู้หญิงปกติที่ไม่ตั้งครรภ์ จากนั้นนำวิธีการที่ได้มาตรวจสอบกับตัวอย่างดีเอ็นเอจากพลาสมา (cfDNA) ของหญิงตั้งครรภ์ จำนวน 30 ตัวอย่าง ค่าอัตราส่วนระหว่าง mutant allele/wild type allele คำนวณโดยโปรแกรม Bio-Rad QuantaSoft Analysis อัตราส่วนของเลือดและพลาสมาผู้หญิงปกติที่ไม่ตั้งครรภ์ คือ 1.043±0.073 และ 0.710±0.019 ตามลำดับ อัตราส่วนของผู้ป่วย T21 คือ 1.486±0.107 อัตราส่วนของพลาสมาจากตัวอย่างควบคุมเชิงลบ คือ 0.705±0.074 และผลของ cfDNA จากพลาสมาหญิงตั้งครรภ์ 29 ตัวอย่าง คือ 0.742±0.062 โดยอัตราส่วนที่ได้ของหญิงตั้งครรภ์ทั้งหมดพบว่ามีโอกาสต่ำที่ทารกในครรภ์จะเป็น T21 โดยผลของ NIPT ของ 29 ตัวอย่างให้ผลตรงกับการตรวจด้วยวิธีทางเซลล์พันธุศาสตร์ มีหนึ่งตัวอย่างที่ถูกคัดออกเนื่องจากเป็น vanishing twin ดังนั้นการตรวจคัดกรองแบบไม่รุกล้ำด้วยวิธี ddPCR สามารถตรวจสอบ cfDNA ที่เสี่ยงต่ำต่อ T21 ได้ แต่จำเป็นต้องมีตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษามากกว่านี้เพื่อให้ได้ตัวอย่าง cfDNA ของหญิงตั้งครรภ์ที่มีฟีตัสเสี่ยงเป็น T21
เอกสารอ้างอิง
Pangkanon S, Layangool T, Niramis R, Keyurapan B, Intakorn P, Fuengfoo A, et al. Multidisciplinary approach in Down syndrome. Thai Pediatr J. 2008;15(2):227-31.
Asim A, Kumar A, Muthuswamy S, Jain S, Agarwal S. "Down syndrome: an insight of the disease". J Biomed Sci. 2015;22(1):41. doi: 10.1186/s12929-015-0138-y.
Mai CT, Isenburg JL, Canfield MA, Meyer RE, Correa A, Alverson CJ, Lupo PJ, Riehle-Colarusso T, Cho SJ, Aggarwal D, Kirby RS; National Birth Defects Prevention Network. National population-based estimates for major birth defects, 2010-2014. Birth Defects Res. 2019;111(18):1420-1435. doi: 10.1002/bdr2.1589.
Jaruratanasirikul S, Kor-Anantakul O, Chowvichian M, Limpitikul W, Dissaneevate P, Intharasangkanawin N, Sattapanyo A, Pathompanitrat S, Sriplung H. A population-based study of prevalence of Down syndrome in Southern Thailand. World J Pediatr. 2017;13(1):63-69. doi: 10.1007/s12519-016-0071-5.
Wongkrajang P, Jittikoon J, Sangroongruangsri S, Talungchit P, Ruangvutilert P, Panchalee T, Chaikledkaew U. Prenatal screening tests and prevalence of fetal aneuploidies in a tertiary hospital in Thailand. PLoS One. 2023;18(4):e0284829. doi: 10.1371/journal.pone.0284829.
Beazoglou T, Heffley D, Kyriopoulos J, Vintzileos A, Benn P. Economic evaluation of prenatal screening for Down syndrome in the U.S.A. Prenat Diagn 1998;18:1241-52.
ACOG Practice Bulletin. Clinical Management Guidelines for Obstetrician-Gynecologists. Prenatal diagnosis of fetal chromosomal abnormalities. Obstet Gynecol. 2001;97: suppl 1-12.
Pattanaphesaj J, Tonmukayakul U, Teerawattananon Y. Cost-benefit Analysis of Prenatal Screening and Diagnosis for Down Syndrome in Thailand. J Health Sci 2017;21(4):667-84.
Alfirevic Z, Neilson JP. Antenatal screening for Down's syndrome. BMJ. 2004;329(7470):811-2. doi: 10.1136/bmj.329.7470.811.
Benn PA. Advances in prenatal screening for Down syndrome: I. general principles and second trimester testing. Clin Chim Acta. 2002;323(1-2):1-16. doi: 10.1016/s0009-8981(02)00186-9.
Seeds JW. Diagnostic mid trimester amniocentesis: how safe?. Am J Obstet Gynecol 2004;191(2):607-15.
ACOG Practice Bulletin No. 77: screening for fetal chromosomal abnormalities. Obstet Gynecol 2007; 109:217-27.
Akolekar R, Beta J, Picciarelli G, Ogilvie C, D’Antonio F. Procedure-related risk of miscarriage following amniocentesis and chorionic villus sampling: a systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. 2015;45:16–26.
Stomornjak-Vukadin M, Kurtovic-Basic I, Mehinovic L, Konjhodzic R. Combined use of cytogenetic and molecular methods in prenatal diagnostics of chromosomal abnormalities. Acta Inform Med. 2015;23(2):68-72. doi: 10.5455/aim.2015.23.68-72.
Gekas J, van den Berg DG, Durand A, Vallée M, Wildschut HI, Bujold E, et al. Rapid testing versus karyotyping in Down's syndrome screening: cost-effectiveness and detection of clinically significant chromosome abnormalities. Eur J Hum Genet. 2011;19(1):3-9. doi: 10.1038/ejhg.2010.138.
Lo YM, Corbetta N, Chamberlain PF, Rai V, Sargent IL, Redman CW, et al. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet. 1997;350(9076):485-7. doi: 10.1016/S0140-6736(97)02174-0.
Rafi I, Hill M, Hayward J, Chitty LS. Non-invasive prenatal testing: use of cell-free fetal DNA in Down syndrome screening. Br J Gen Pract. 2017;67(660):298-299. doi: 10.3399/bjgp17X691625.
ACOG American College of Obstetricians and Gynecologists Committee on Genetics. Committee Opinion No. 545: noninvasive prenatal testing for fetal aneuploidy. Obstet Gyn. 2012;120:1532-4
Fan HC, Blumenfeld YJ, Chitkara U, Hudgins L, Quake SR. Noninvasive diagnosis of fetal aneuploidy by shotgun sequencing DNA from maternal blood. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(42):16266-71. doi: 10.1073/pnas.0808319105.
Mersy E, Smits LJ, van Winden LA, de Die-Smulders CE; South-East Netherlands NIPT Consortium; Paulussen AD, Macville MV, Coumans AB, Frints SG. Noninvasive detection of fetal trisomy 21: systematic review and report of quality and outcomes of diagnostic accuracy studies performed between 1997 and 2012. Hum Reprod Update. 2013;19(4):318-29. doi: 10.1093/humupd/dmt001.
Chitty LS, Lo YM. Noninvasive Prenatal Screening for Genetic Diseases Using Massively Parallel Sequencing of Maternal Plasma DNA. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015;5(9):a023085. doi: 10.1101/cshperspect.a023085.
Stokowski R, Wang E, White K, Batey A, Jacobsson B, Brar H, et al. Clinical performance of non-invasive prenatal testing (NIPT) using targeted cell-free DNA analysis in maternal plasma with microarrays or next generation sequencing (NGS) is consistent across multiple controlled clinical studies. Prenat Diagn. 2015;35(12):1243-6. doi: 10.1002/pd.4686.
Nykel A, Kaszkowiak M, Fendler W, Gach A. Chip-Based Digital PCR Approach Provides A Sensitive and Cost-Effective Single-Day Screening Tool for Common Fetal Aneuploidies-A Proof of Concept Study. Int J Mol Sci. 2019;20(21):5486. doi: 10.3390/ijms20215486.
Tan C, Chen X, Wang F, Wang D, Cao Z, Zhu X, et al. A multiplex droplet digital PCR assay for non-invasive prenatal testing of fetal aneuploidies. Analyst. 2019;144:2239–2247.
Dai P, Yang Y, Zhao G, Gu Z, Ren H, Hu S, et al. A dPCR-NIPT assay for detections of trisomies 21, 18 and 13 in a single-tube reaction-could it replace serum biochemical tests as a primary maternal plasma screening tool? J Transl Med. 2022;20(1):269. doi: 10.1186/s12967-022-03455-y.
Fan HC, Blumenfeld YJ, Chitkara U, Hudgins L, Quake SR. Analysis of the size distributions of fetal and maternal cell-free DNA by paired-end sequencing. Clin Chem. 2010;56(8):1279-86. doi: 10. 1373/clinchem.2010.144188.
Yu SC, Chan KC, Zheng YW, Jiang P, Liao GJ, Sun H, et al. Size-based molecular diagnostics using plasma DNA for noninvasive prenatal testing. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(23):8583-8. doi: 10.1073/pnas.1406103111.
Hu P, Liang D, Chen Y, Lin Y, Qiao F, Li H, Wang T, Peng C, Luo D, Liu H, Xu Z. An enrichment method to increase cell-free fetal DNA fraction and significantly reduce false negatives and test failures for non-invasive prenatal screening: a feasibility study. J Transl Med. 2019;17(1):124. doi: 10.1186/s12967-019-1871-x.
Chiu RWK, Lo YMD. Cell-free fetal DNA coming in all sizes and shapes. Prenat Diagn. 2021;41(10):1193-1201. doi: 10.1002/pd.5952. Epub 2021 May 7.
Qi T, Pan M, Shi H, Wang L, Bai Y, Ge Q. Cell-Free DNA Fragmentomics: The Novel Promising Biomarker. Int J Mol Sci. 2023;24(2):1503. doi: 10.3390/ijms24021503.
Smith M, Lewis KM, Holmes A, Visootsak J. A Case of False Negative NIPT for Down Syndrome-Lessons Learned. Case Rep Genet. 2014;2014:823504. doi: 10.1155/2014/823504.
Lebo RV, Novak RW, Wolfe K, Michelson M, Robinson H, Mancuso MS. Discordant circulating fetal DNA and subsequent cytogenetics reveal false negative, placental mosaic, and fetal mosaic cfDNA genotypes. J Transl Med. 2015;13:260. doi: 10.1186/s12967-015-0569-y.
Van Opstal D, Srebniak MI, Polak J, de Vries F, Govaerts LC, Joosten M, Go AT, et al. False Negative NIPT Results: Risk Figures for Chromosomes 13, 18 and 21 Based on Chorionic Villi Results in 5967 Cases and Literature Review. PLoS One. 2016;11(1):e0146794. doi: 10.1371/journal.pone.0146794.
Xu HH, Dai MZ, Wang K, Zhang Y, Pan FY, Shi WW. A rare Down syndrome foetus with de novo 21q;21q rearrangements causing false negative results in non-invasive prenatal testing: a case report. BMC Med Genomics. 2020;13(1):96. doi: 10.1186/s12920-020-00751-8.
Liehr T. False-positives and false-negatives in non-invasive prenatal testing (NIPT): what can we learn from a meta-analyses on > 750,000 tests? Mol Cytogenet. 2022;15(1):36. doi: 10.1186/s13039-022-00612-2.
Kleinfinger P, Luscan A, Descourvieres L, Buzas D, Boughalem A, Serero S, et al. Noninvasive Prenatal Screening for Trisomy 21 in Patients with a Vanishing Twin. Genes (Basel). 2022;13(11):2027. doi: 10.3390/genes13112027.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2023 มหาวิทยาลัยพะเยา
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ผู้นิพนธ์ต้องรับผิดชอบข้อความในบทนิพนธ์ของตน มหาวิทยาลัยพะเยา ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยกับบทความที่ตีพิมพ์เสมอไป ผู้สนใจสามารถคัดลอก และนำไปใช้ได้ แต่จะต้องขออนุมัติเจ้าของ และได้รับการอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรก่อน พร้อมกับมีการอ้างอิงและกล่าวคำขอบคุณให้ถูกต้องด้วย
