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Science重大突破:無創血液檢測——準確預測“早產、預產期”
來源:新浪   發布者:張小圈   日期:2018-06-13   今日/總瀏覽:6/17590

這是無創檢測領域的一大新突破!來自斯坦福大學等機構的科學家們開發出了一種適用于孕婦的血液檢測技術。該技術不僅能夠以75%-80%的準確率預測孕婦是否會早產,還可以評估胎兒的胎齡(或孕婦的預產期)。尤其值得一提的是,這種新型血液測試與現在常用的超聲波技術一樣可靠,且價格更便宜。

6月8日,這一成果以“Noninvasive blood tests for fetal development predict gestational age and preterm delivery”為題發表在Science雜志上。斯坦福大學生物工程學和應用物理學教授Stephen Quake博士以及醫學客座教授Mads Melbye博士是論文的共同通訊作者。BBC等多家國外媒體對此進行了報道。

圖片來源:Science(DOI: 10.1126/science.aar3819)

01.早產及其檢測現狀

早產,即嬰兒至少提前三周出生,是導致5歲以下兒童死亡的最大原因。全球每年有1500萬嬰兒受早產的影響。在三分之二的早產中,母親是自發分娩的,而醫生并不清楚為什么會這樣。

先前,預測早產的最好方法也只在高風險女性(如那些已經有過早產的人)中有效,且準確率只有約20%。此外,產科醫生主要是通過在懷孕的前三個月用超聲波掃描來估算孕婦的預產期,但隨著妊娠的發展,超聲波提供的信息也不太可靠了。因此,到目前為止,醫生們仍缺乏一種可靠的方法來準確預測懷孕是否會過早結束,以及所有類型懷孕的分娩日期(預產期)。

02.新型無創血檢技術

在這項新研究中,Quake博士帶領團隊開發了一種新型無創血液檢測技術——通過評估母親血液中游離RNA(cell-free RNA)的水平來測量母親、胎盤和胎兒的基因活性。他們希望能夠利用在孕婦懷孕期間收集到的血液樣本來鑒定哪些基因提供了關于胎齡(gestational age)和早產風險的可靠信號。

預產期:準確率與“超聲波檢測”相當

通過研究31名丹麥婦女(她們在懷孕期間每周提供血液樣本,且都是足月妊娠),科學家們開發了一種胎齡測試(gestational age test)。具體來說,Quake博士等首先利用其中21人的血液樣本構建了一個統計模型,并借此鑒定出了9種由胎盤產生的、用于預測胎齡的游離RNAs,包括CGA、CAPN6、CGB、ALPP、CSHL1、PLAC4、PSG7、PAPPA、LGALS14。然后,他們用剩余的10位女性的血液樣本對該模型進行了驗證。

分析結果顯示,該模型估算胎齡的準確率約為45%,與在懷孕前三個月用超聲波估算的48%的準確率相當。作者們強調,除了與超聲波檢測的準確率相當,這一新技術還能在整個孕期使用。

早產:準確率高達80%

為了找出預測早產的方法,研究人員使用了來自38名美國女性的血液樣本。這些女性都面臨著早產的風險,因為她們要么已經有了提早的宮縮(early contractions),要么先前生育過早產兒。參與者在妊娠中期(second trimester)或晚期(third trimester)提供了一份血液樣本。最終,38人中有13人早產,其余25人足月分娩。

經分析,科學家們發現,來自母親和胎盤的7個基因的游離RNA(CLCN3、DAPP1、PPBP、MAP3K7CL、MOB1B、RAB27B和RGS18)的水平能夠預測早產。在驗證測試中,該血液檢測技術準確識別了5個早產樣本中的4個(80%);同時,在18個足月樣本中,該技術錯誤識別了3個(17%)。

“需要指出的是,預測早產的基因與用于估算胎齡的基因是不同的,前者主要是母親的基因。”論文的共同第一作者Mira N. Moufarrej說。

03.未來要做的還有很多

作者們認為,這一基于游離RNA的血液檢測技術有兩大優勢:更廣泛的應用性以及更低的成本。它有望成為超聲波技術的補充或替代品,因為超聲波檢測需要昂貴的設備以及受過培訓的技術人員,而許多發展中國家是不具備這種條件的。

圖片來源:PNAS(https://doi.org/10.1073/pnas.0808319105)

Quake博士在2008年開發的用于檢測唐氏綜合征的無創血液測試現在每年被300多萬孕婦使用。相關成果發表在PNAS雜志上。

接下來,Quake博士等還需要在更大、更多元化的孕婦群體中(包括那些并不知道有早產風險的女性)驗證這一無創血液檢測技術,然后才能將其廣泛應用。同時,他們還計劃進一步調查預測早產的基因的作用,并希望鑒定出能夠延緩早產的藥物靶點。

圖片來源:斯坦福大學醫學院

“這些年來,我花了很多時間來理解早產。我認為,這是長期以來關于早產這一問題的首個真正的重大科學進展。”Melbye博士說。

參考資料:

1)Blood test for pregnant women can predict premature birth, Stanford-led study reports

2)Blood Tests Developed That Identify Women at Risk of Preterm Birth

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