НИПТ является общепризнанным методом антенатального скрининга трисомии 21, 18, 13 и некоторых других хромосомных аномалий. При правильном использовании он повышает частоту выявления хромосомных аномалий у плода, снижая количество необходимых инвазивных процедур. И все же до сих пор многие врачи недостаточно осведомлены об особенностях этой технологии, ее преимуществах и недостатках. Понимание научной основы НИПТ, а также показаний для клинического использования теста и его ограничений позволит врачам проводить оптимальный скрининг.

Пренатальный скрининг на хромосомные аномалии проводится для выявления женщин с повышенным риском патологии плода. Скрининг также помогает им принимать обоснованные решения о том, следует ли перейти к диагностическому инвазивному тестированию. [1]

Клинически значимые хромосомные аномалии плода обычно связаны с избытком или нехваткой генетического материала. Они могут отличаться по размеру - от потери или приобретения небольших сегментов хромосом (микроделеций и микродупликаций) и до изменения количества целых хромосом (анеуплоидий). [2]

Наиболее распространенной хромосомной аномалией является трисомия 21 (дополнительная копия 21 хромосомы), которая является причиной синдрома Дауна. Другие анеуплоидии плода обычно связаны со спонтанным прерыванием беременности, но некоторые, особенно трисомия 18 и 13, могут закончиться рождением ребенка. Большинство случаев трисомии 21, 18 и 13 возникает de novo (как спонтанное событие), хотя, в редких случаях, может иметь место хромосомная перестройка у родителей, такая как транслокация. Вероятность каждой из этих трех анеуплоидий увеличивается с возрастом матери. [3]

В настоящее время самым распространенным методом скрининга на хромосомные аномалии плода является комбинированный скрининг первого и второго триместра. [1] Он проводится на сроке в 11-13 недель и в 18-21 неделю беременности соответственно, и сочетает ультразвуковое исследование плода, включая измерение толщины воротникового пространства, и биохимическое исследование крови беременной на следующие маркеры: хорионический гонадотропин человека [ХГЧ], белок плазмы A [PAPP-A]. Расчет риска анеуплоидии идет с учетом возраста матери. [1] , [4] Если показатель риска выше порогового значения, результат считается положительным или «рискованным», что указывает на необходимость диагностического тестирования.

Диагностическое тестирование требует инвазивной процедуры. Оно проводится между 11 и 14 неделями беременности путем взятия пробы ворсин хориона (CVS). Кроме того, после 15 недель беременности с помощью амниоцентеза проводят забор околоплодных вод. [5] Обе процедуры сопряжены с некоторым риском внезапного прерывания беременности. Степень риска обычно указывается как 0,5–1%, хотя последние клинические исследования показывают, что, на самом деле, риск, связанный с инвазивной процедурой, может быть намного ниже. [6]

После проведения инвазивной диагностики проводится генетический анализ клеток плода. Самым информативным методом анализа количества и структуры хромосом является микроматричный хромосомный анализ. [2]

Технология НИПТ. Внеклеточная ДНК плода

Внеклеточная ДНК (cfDNA) состоит из коротких фрагментов ДНК, которые выделяются в плазму в результате нормального клеточного обмена и быстро выводятся из кровообращения. У беременной женщины большая часть cfDNA выделяется из собственных клеток. Тем не менее, некоторая часть, содержащая генотип плода, также выделяется из наружного слоя клеток трофобласта плаценты. [7] Доля cfDNA, полученная из трофобласта, называется фетальной фракцией или фракцией плода. Существует широкий диапазон норм фракций плода. Среднее значение на 10 неделе беременности составляет около 10%. [8]

Как правило, в анализах НИПТ исследуется доля cfDNA, полученная из специфических хромосом. Анеуплоидия плода может привести к отклонению этих пропорций от ожидаемых значений, и, для определения значимости таких отклонений, применяются статистические тесты. [9], [10] Поскольку большая часть cfDNA является материнской, для выявления аномалии конкретной фетальной хромосомы требуется достаточная доля фракции плода. Поэтому многие анализы НИПТ учитывают минимально допустимый уровень фракции плода, и образцы с долей плода ниже определенного порога не дают результата. [8], [11], [12]

НИПТ может проводиться в любой момент беременности, начиная с 9 недель, когда в крови беременной женщины уже присутствует достаточное количество ДНК плода. НИПТ совместно с УЗИ плода в качестве скрининга первого триместра может выбрать для себя каждая беременная женщина, а также НИПТ может быть рекомендован акушером-гинекологом, который участвует в дородовом наблюдении пациентки.

НИПТ по сравнению с комбинированным скринингом первого триместра

С помощью скрининга первого триместра можно добиться уровня обнаружения 80% для трисомии 21, 18 и 13 с частотой ложноотрицательных результатов 20%. [4], [13] В объединенном мета-анализе частота обнаружения по различным методам НИПТ составила чуть более 99% для трисомии 21, 96% для трисомии 18 и 91% для трисомии 13. Совокупный уровень ложноотрицательных результатов был 0,012%. [14]

Помимо снижения ложноотрицательных показателей, важными клиническими параметрами являются положительные и отрицательные прогностические значения (PPV и NPV) скринингового теста. Эти значения частично зависят от календарных характеристик теста, но также меняются в зависимости от распространенности тестируемого состояния в популяции. [15] Низкая распространенность патологии приведет к снижению PPV и увеличению NPV скринингового теста, тогда как высокая распространенность будет иметь противоположный эффект.

Прогнозируемые PPV и NPV могут быть смоделированы для трисомии 21, предполагая, что уровни обнаружения составляют 99% и 90% и ложноотрицательные значения 0,012% и 20% для НИПТ и скрининга первого триместра соответственно. Таблица 1 показывает PPV результата скрининга высокого риска и NPV результата скрининга низкого риска для трех групп с разными уровнями исходного риска.

Таблица 1. PPV и NPV cFTS и НИПТ зависят от исходного риска
Исходный риск	PPV cFTS	PPV НИПТ	NPV cFTS	NPV НИПТ
1 к 4 (очень высокий риск)	88,2%	99,7%	96,6%	99,7%
1 из 300 (обычное ограничение сFTS для инвазивного тестирования)	7,0%	76,8%	>99,9%	>99,9%
1 на 950 (риск для 25-летней беременной женщины при 12-недельной беременности)	2,3%	51,1%	>99,9%	>99,9%
cFTS, комбинированный скрининг первого триместра; НИПТ, неинвазивное пренатальное тестирование; NPV, отрицательная прогностическая ценность; PPV, положительная прогностическая ценность

Как видно из таблицы 1, PPV НИПТ никогда не достигает 100%, [9], [10] и поэтому НИПТ является скрининговым тестом. После получения результатов с высоким риском следует пройти инвазивный диагностический тест для уточнения диагноза плода. Особенно инвазивный тест рекомендован в случае, если пациентка рассматривает возможность прерывания беременности. [1], [16] - [18] Аналогичным образом, результат НИПТ с низким риском не гарантирует на 100% отсутствие искомых аномалий, особенно если ранее в ходе биохимического скрининга и УЗИ был установлен высокий риск.

Результат НИПТ может оказаться недостоверным по техническим причинам. Например, поскольку НИПТ основан на подсчете статистики, всегда будет небольшое количество статистических выбросов. Существует также несколько потенциальных биологических причин ложноотрицательных или ложноположительных результатов НИПТ, [9], [10] включая следующие:

• Низкая фракция ДНК плода потенциально способна привести к ложноотрицательному результату. Такое чаще встречается у пациенток с высоким индексом массы тела. [8], [11], [12]
• В случае редукции одного эмбриона из двойни, cfDNA замершего плода может определяться в крови беременной на протяжении 6 недель, что может привести к ложноположительному результату. Обратите внимание, что большинство анализов НИПТ может проводиться при двуплодной беременности, хотя у двух близнецов вероятность нерезультативного теста может быть выше, а вероятность результативного теста ниже. [14]
• К ложноположительному результату могут привести материнские хромосомные аномалии. Например, это может быть мозаицизм, пересадка костного мозга или тканей и, в редких случаях, злокачественное новообразование у матери.
• Разные генотипы плода и плацентарного трофобласта, плацентарный мозаицизм или мозаицизм плода могут привести к ложноположительному или ложноотрицательному результату. [19]
• НИПТ может не выявить редкие мозаичные или частичные трисомии таргетных хромосом. [9], [14], [16] - [18]

Сложности НИПТ

НИПТ является эффективным методом скрининга на предмет таргетных хромосомных аномалий, но важно знать о возможных сложностях, которые следует учесть на предварительном консультировании.

Низкая фракция ДНК плода и неудачные анализы

Часть образцов НИПТ не может дать интерпретируемый результат. Это может происходить по разным причинам, включая низкую фракцию ДНК плода, проблемы, связанные с тестируемым образцом, или недостаточное качество данных. [10], [12], [14] Частота неудачных анализов НИПТ варьируется от 1,6% до 6,4%. [17], [20]

Фракция ДНК плода увеличивается со сроком беременности и обратно коррелирует с весом матери. [8], [11], [20] Есть свидетельства того, что фракция ДНК плода может меняться из-за других материнских или плацентарных факторов. [21] Фракция ДНК плода становится ниже при наличии определенных хромосомных аномалий плода, особенно трисомии 13 и 18. Следовательно, если НИПТ не дал результата по причине низкой фракции ДНК плода, это может говорить о повышенном риске указанных аномалий, даже если иными путями этот риск выявить не удалось. [12], [17], [20]

Поэтому Американский колледж медицинской генетики и геномики рекомендует в случае отсутствия возможности расчета риска проводить инвазивное тестирование. [18] В качестве альтернативы можно интерпретировать неудачный НИПТ в контексте других индикаторов риска по итогам биохимического скрининга и УЗИ. [12] Если другие факторы указывают на высокий риск хромосомной аномалии, лучше всего дополнительно пройти инвазивный тест. Для пациенток с низким риском, особенно если они находятся на ранней стадии беременности, можно рассмотреть повторение НИПТ. Повторное тестирование дает результат приблизительно у двух третей пациенток. [12], [20]

Какие хромосомные нарушения следует проверить?

В дополнение к трисомии 21, 18 и 13 многие поставщики НИПТ предлагают дополнительный скрининг на анеуплоидию половых хромосом. В целом, клинические проявления анеуплоидии половых хромосом менее тяжелы и более вариабельны, чем аутосомные анеуплоидии. Уровень обнаружения НИПТ составляет приблизительно 90%, а уровень ложноположительных результатов составляет примерно 0,4%. [14] PPV обычно ниже, чем при аутосомной анеуплоидии, главным образом из-за ограниченного плацентарного мозаицизма или аномалий материнской половой хромосомы.

Учитывая эти факторы, большинство руководств рекомендует тщательное предтестовое консультирование пациентов, рассматривающих возможность скрининга анеуплоидии половых хромосом. [1], [16] - [18]

Какие хромосомные нарушения не обнаружит НИПТ?

Трисомии 21, 18, 13 и анеуплоидии половых хромосом составляют большинство хромосомных аномалий, которые выявляют с помощью кариотипирования по итогам инвазивного теста. Тем не менее, существует ряд других хромосомных аномалий, которые по отдельности встречаются редко, но в целом относительно распространены. Эти более редкие генетические патологии могут вызывать структурные аномалии плода или изменять параметры скрининга, такие как толщина воротникового пространства или показатели материнской сыворотки. [5]

При выявлении врожденных пороков развития и маркеров хромосомных аномалий увеличивается риск наличия у плода более редких генетических патологий. НИПТ может не выявить 20-30% потенциально важных хромосомных нарушений у пациентов с высокой оценкой риска по обычным скрининговым тестам. Остаточный риск атипичных отклонений после результата НИПТ с низким уровнем риска в этой группе может составлять 1-2%. [22]

Если учитывать также микроделеции и микродупликации, которые выявляет пренатальный ДНК-микрочип, доля потенциально значимых отклонений, обнаруживаемых с помощью НИПТ, дополнительно снижается. [24]

Наконец, НИПТ пока еще не может выявить моногенные отклонения, такие как синдром Мартина-Белла или кистозный фиброз, или негенетические аномалии, такие как дефекты нервной трубки или врожденные аномалии сердца. [9], [16] - [18]