非侵入型胎兒染色體檢測 (NIPT) – 胎兒游離DNA片段 (Fetal fraction) 的意義
非侵入型胎兒染色體檢測 (NIPT) – 胎兒游離DNA片段 (Fetal fraction) 的意義
非侵入型胎兒染色體檢測（NIPT）運用NGS定序檢測胎兒游離DNA，現已作為孕婦常規產前篩檢並用於多個國家。臨床研究結果顯示NIPT擁有高可信度，對T21、T18、T13三種常見的染色體疾病靈敏度和特異性超過99%，但是性染色體非整倍體（SCAs）的假陽性率和假陰性率卻很高。雙胞胎消失綜合症（vanishing twin）、DNA含量過低或操作失誤可以部分解釋SCAs假陽性或假陰性，不過胎盤嵌合和母體染色體異常才是導致NIPT結果不符的常見原因。
NIPT中的細胞游離胎兒DNA(fetal fraction)片段主要是來自胎盤細胞。懷孕初期，胎盤一形成，絨毛膜母細胞（trophoblast）就不斷代謝淍亡，DNA片段也源源不斷地流入孕婦周邊血液當中。細胞游離胎兒DNA片段的半衰期只有16 min，孕婦生產後2小時即再也找不到任何此次懷孕的游離胎兒DNA片段。懷孕10周，孕婦血漿中細胞游離DNA片段的胎兒游離DNA片段濃度平均為10.2%，接著以每週0.11%的比例緩慢增加，直至懷孕20周，胎兒比值再以較明顯的比例上升。一個準確的NIPT檢測，孕婦血漿中細胞游離DNA片段的胎兒比值最少要達到4%以上，亦即大多數孕婦在孕10周即可接受NIPT檢查，相較於其他的產前篩查或產前診斷，NIPT更具有早期產前檢測的優勢。
目前，用於NIPT的母血漿樣本通常從懷孕10周至整個孕中期取樣。在這一妊娠期間，胎盤向母體循環釋放胎兒游離DNA片段的濃度，其含量在懷孕10周至21周維持在10-20%。同一懷孕周數的胎兒游離DNA含量往往差異很大，表明不同孕婦之間顯著的生理差異。許多因素會影響胎兒游離DNA含量，其中孕婦的孕週、身體質量指數(BMI)和胎兒胎盤的大小和胚胎數量甚至胎兒染色體異常，都會影響到胎兒游離DNA片段的濃度。
胎兒細胞游離DNA片段濃度影響探討 :
(一) 懷孕周數＜12周的孕婦
貝瑞和康與北京協和醫院開展的NIPT早孕期臨床研究顯示，懷孕週數12週以前，約有5%的孕婦，其胎兒游離DNA含量低於NIPT檢測的最低極限水準4%。建議胎兒游離DNA濃度落於5%內的孕婦，可於週數大一點後再次進行NIPT檢測。
(二) 高體重(體重＞100KG)孕婦
體重過重的孕婦，其胎兒游離DNA含量偏低。因懷孕而增加的血液循環系統稀釋了血漿中的胎兒游離DNA含量，同時血液中相對增多凋亡的脂肪細胞，進而增加了血漿中母親游離DNA的含量，導致胎兒游離DNA的濃度降低，一旦胎兒游離DNA含量低於NIPT檢測的最低極限水準4%，就存在偽陰性的風險。妊娠11-13周，當孕婦體重為60 kg時，胎兒DNA低於4%的孕婦僅占群體的0.7%；當體重為100 kg時，該比例為7.1%；當體重達160 kg時，55.1%孕婦血中的胎兒DNA濃度低於4%。須警惕高體重孕婦NIPT易出現偽陰性結果。
(三)胎盤過小的孕婦
NIPT中的細胞游離胎兒DNA(fetal fraction)片段主要是來自胎盤細胞，所以胎盤的大小將會影響胎兒細胞游離DNA所釋放的量
(四) 雙胞胎妊娠的孕婦
若為同卵雙胞胎，NIPT對於同卵雙胞胎的檢測等同於單胞胎。若為異卵雙胞胎，如果一胎為正常胎兒，一胎為染色體非整倍體高風險胎兒時，雖然總體血漿胎兒游離DNA含量上升，但單個胎兒的胎兒游離DNA含量卻是相對降低的，大約10-15%的雙胞胎胎兒游離DNA含量低於4%，存在偽陰性風險。當發生雙胞胎其中一胎早期流產時(Vanishing Twin)，胎兒雖然已消失，但胎盤組織仍可存在較長時間並向母血中釋放游離DNA，殘留的胎兒游離DNA將會干擾NIPT檢測結果。
(五) 合併惡性腫瘤的孕婦
惡性腫瘤細胞的染色體和基因組多發生變異，可能腫瘤本身即含有T21、T18或T13的異常細胞，細胞凋亡後釋放異常的基因組DNA進入母體血漿中，將導致NIPT出現偽陽性。
(六) 胎兒染色體異常
有研究顯示當胎兒為T21時，細胞游離胎兒DNA濃度會有較高的情形，當胎兒為T18、T13、monosomy X時，細胞游離胎兒DNA濃度會有較低的情形。
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