漩涡中的无创产筛：为何检测不准

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非侵入性产前基因检测最近被推到了前沿。一些孩子的父母质疑为什么测试结果显示低风险，导致唐氏婴儿的诞生。到目前为止，质疑的焦点主要集中在检查医院是否具备相关资质，医生是否充分履行告知义务，以及检查过程中是否有遗漏。

目前，国内基因测序公司高度依赖nipt(无创产前基因检测技术)作为扩张方向。如果这项技术的准确性受到质疑，它将对整个行业造成沉重打击。

怀疑的声音不变

王敏(化名)是“非侵入性假阴性”qq活动人士之一。2016年5月13日，王敏生下一名女婴。医生发现婴儿有一张特殊的脸，建议进行染色体测试。经云南省第一人民医院确认，18号染色体长臂缺失。

王敏于2016年2月16日进行的无创筛查。根据报告，检测机构为广州金隅医疗(603882，临床单位)检测中心(简称“金隅检测”)，检测单位为临沧市人民医院。王敏告诉记者，报道出来后，后续的b超检查发现胎儿很小，腿很短。然而，由于无创产前基因检测的“低风险”结论，医生要求他继续观察，并不建议进一步检查，如羊膜穿刺术。

王敏多次向临沧市人民医院交涉，对方答复说无创dna检测只针对13号、18号和21号染色体的三倍体，缺失的染色体长臂不在检测范围内，因此他不负责任。然而，王敏也指出，金田检测和临沧市人民医院不在无创产前基因检测试点机构的名单上。根据国家卫生计生委2014年12月22日公布的第一批高通量基因测序技术临床应用试点单位名单，有9家基因检测公司被列入“产前筛查与诊断”专业，其中没有金域检测。2015年1月15日，国家卫生计生委妇幼处发布了第一批可开展全国产前诊断试点的单位，全国31个省市共选择了109家机构。在这个名单中，没有云南省临沧市人民医院。

"关键是应用程序不符合规范."王敏告诉《中国证券报》记者，一方面，金隅检查不在试点名单上，应该违规进行无创筛查检测；另一方面，由于临沧市人民医院不在产前诊断机构试点范围内，医生缺乏相关培训，导致对无创筛查技术的盲目信仰，使胎儿错失了进一步检查的机会。

关于王敏提到的相关问题，《中国证券报》联系了广州金隅医疗检测集团有限公司和云南省临沧市人民医院，截至发稿时未收到回复。

王敏向《中国证券报》记者提供了一份文件，2018年3月26日，金地检回复了广州市海珠区卫生计生局的“病例描述”。关于广州金隅医学检测中心是否具备开展无创产前基因检测项目的资质问题，该公司表示，2015年1月，国家卫生计生委妇幼科下发了《关于产前诊断机构高通量基因测序产前筛查及临床应用试点工作的通知》。指出试点产前诊断机构可以“能够”(而非“应当”(具有建议性质))选择承担高通量基因测序检测试点任务的医疗机构(试点检验机构)。因此，对于非试点实验室，必须以《关于调整基因芯片诊断技术管理类别的通知》为标准，通过省级卫生行政部门组织的临床基因扩增实验室技术审核开展相关项目不违反监管要求。

根据金域测试，在2015年6月发布的《国家卫生计生委关于取消三级医疗技术临床应用准入审批的通知》中，基因芯片诊断技术不再属于临床应用受限的医疗技术(2015版)，实际上放开了试点范围的限制。2016年10月，国家卫生计生委办公厅下发了《关于规范有序开展孕妇外周血胎儿游离dna产前筛查和诊断的通知》，进一步废止了产前筛查和诊断试点机构的相关规定。因此，广州金隅医学检测中心具有开展无创产前基因检测项目的合法资质。

根据金场试验的解释，王敏在做这个试验时实际上释放了试点范围的限制，所以没有违规。2018年6月，云南省卫生计生委在接到王敏投诉后，调查确认临沧市人民医院和昆明金隅医学检验研究院有限公司(100%归广州金隅医学检验集团有限公司所有)不在国家公布的试点名单上，构成违规行为。临沧市卫生计生委和昆明市卫生计生委奉命依法处理。王敏说，临沧市人民医院起诉法院进行无创产前诊断，违反规定出具不正确的诊断意见，但至今没有结果。

除了质疑检查机构的法律资格外，一些儿童家庭认为，他们在选择非侵入性产前筛查时没有得到足够的风险警告。

当的妻子(化名)怀孕17周左右时，传统的唐筛查显示21三体的风险很高。2017年12月2日，在医生的建议下，在广州大安进行了一次无创dna检测。测试报告显示，胎儿21三体、18三体和13三体的风险都很低。一个月后，琳琳接受了b超检查，结果显示胎儿眉骨没有明显显示。建议去上级医院进行产前诊断。2018年1月29日，琳琳再次接受超声检查，显示婴儿眉骨发育不良。这是许多唐氏婴儿的特征之一。“医生说，如果报告是好的，孩子理论上是好的，所以不建议做羊膜穿刺术。”陈明告诉记者。

4月14日，琳琳生下一名男婴。由于他的特殊面容，他被建议进行另一次基因测试。随后，金奎大基因(002030)出具的检测报告显示，该儿童的21号染色体异常，为唐氏综合征。

“我不认为这种情况纯属偶然。医生没有解释无创检测的内容和漏检的可能性，只是让我们签字。”陈明告诉记者。

记者对“无创假阴性”人群进行了小规模问卷调查，收集了17份有效问卷。对于“医生是否告知非侵入性筛查可检测内容和结果并非100%准确”，53%的人选择“不告知可检测内容和结果并非100%准确”，35%的人选择“不告知可检测内容但告知结果并非100%准确”。

然而，在陈明和其他家长展示的测试单上，有风险警告，例如非侵入性筛查测试的范围、合适的人群和错过测试的可能性。关于是否要注意这些危险警告，41%的受访者表示“根本没注意”，近30%的受访者表示“看了警告内容，但不明白”，医生在要求签名时也签了字。

“非侵入性生产筛选的知情同意书上的风险警告是对技术限制和应用范围的全面解释。如果每家医院都能够向孕妇一一解释，或者孕妇及其家属主动了解清楚，就不太可能每个人都对技术的局限性了解不够，或者盲目地认为这项技术无所不能。”Berry Gene (000710)首席执行官周代兴告诉《中国证券报》。

为什么检测不准确

与检测机构的资质和风险警示相比，家长更担心这项技术的准确性以及检测机构的疏忽可能导致的错误检测。

香港中文大学教授卢煜明被认为是业内无创产前基因检测技术的发明者。1997年，他发现孕妇血浆中含有胎儿dna，并提出了nipt检测技术，然后授权给illumina、sequenom、xcelom等检测机构。在接受《中国证券报》记者专访时，卢煜明指出，在无创筛查过程中，最重要的是确认孕妇血浆中有多少胎儿dna。假阴性的一个重要因素是母亲血浆样本中缺乏胎儿dna。最可靠的非侵入性测试应该首先检测血浆样本中胎儿dna的浓度，通常至少为4%。

“检测胎儿dna浓度的技术要求很高。如果你想降低成本和价格，一些测试可能无法测量这种浓度。”卢煜明说，检测胎儿dna浓度的困难在于如何区分孕妇和血浆中的胎儿dna。如果胎儿是男性，只需测量男性Y染色体的浓度；如果胎儿是女性，这个过程是复杂的。一种方法是测量dna的长度。一般来说，胎儿dna的长度略短于孕妇，这可以通过测量胎儿dna的长度来比较。然而，测量染色体长度所需的dna测序是简单确认染色体类型的两倍。

"一些实验室可能不会测量这种浓度，因为这会增加难度。"卢煜明说:“如果浓度值低于4%，这个测试是无效的。”

记者要求华大基因(300676，诊断单元)、贝里基因、金奎大基因和金隅医药进行验证。华大基因回答说，一般来说，无创产前基因检测将测量胎儿dna浓度。如果从孕妇血浆中提取的胎儿dna浓度不符合标准，就需要再次抽血。如果不能多次达到所需浓度，建议采用其他方法进行诊断。

“检测胎儿dna浓度是一种自主行为。卫生计划委员会没有直接在文件中规定胎儿dna的浓度。”贝里基因首席执行官周代兴告诉记者，该公司将在实际操作中测试集中度。

他指出，目前准确检测胎儿dna浓度的两种主流方法是长度检测和点突变检测。如果采用长度检测法，需要检测dna的两端，测序成本会大大增加。如果采用点突变检测，需要用大量浓度数据训练软件，经过大量运算后最终确定算法，这在临床实践中有一定的门槛。但一般来说，国内主流机构基本上具备检测dna浓度的技术能力。

金隅医疗在新闻发布前没有回复，金奎大基因表示不方便在中期报告的披露期内。中期报告披露后联系记者。

如果没有进行浓度测试，提取样品中血浆浓度低于4%的概率是多少？卢煜明指出，孕周越长，胎儿dna浓度越高。如果在怀孕第10周之后采集血样，99%的孕妇血液中的胎儿dna浓度超过4%，1%的孕妇血液中的胎儿DNA浓度低于4%。

国家卫生计生委发布的《孕妇外周血中胎儿游离dna产前筛查与诊断技术规范》明确要求孕妇外周血中胎儿游离dna的检测应适应孕龄12+0～22+6周。根据记者获得的华大基因和金域测试的测试单，测试可以在妊娠第12周开始。如果胎龄不准确或太小，可能会影响检测结果的准确性。广州金奎大检验单明确指出，该方法不适用于检测胎龄小于12+0的孕妇。

周代兴认为，生物原因对技术造成了一定的限制，这不是一种完美的技术。“nipt从母亲的血浆中检测出胎儿dna，这种dna大部分是从胎盘中释放出来的，与胎儿DNA不一致的可能性很小。”这可能会导致假阴性和假阳性。”

卢煜明指出，假阳性的一个重要原因是胎盘释放的染色体不同于胎儿的染色体。例如，当胎盘嵌入出现时，一个人的身体中有一种以上的染色体模式，这在胎盘中可能是异常的，但在胎儿的其他部位是正常的。因为nipt研究胎盘中的dna，测试可能显示假阳性。

Nipt检测方法可能导致假阳性。“nipt过程是取孕妇的血浆进行dna测序，然后计算孕妇血液中不同染色体的比例。如果胎儿患有唐氏综合症，将会多一条21号染色体，染色体比例将会高于正常范围。当我们发明这项技术时，我们根据统计方法设定了这个范围。然而，事实上，并不排除极少数个体的染色体比例超出正常范围，但不存在染色体数目异常。”卢煜明告诉《中国证券报》记者。此外，母亲的一些身体状况，如癌症、免疫系统疾病和器官移植，也可能导致假阳性或假阴性。

在“非侵入性假阴性”的父母眼中，假阴性的后果比假阳性更严重。由于假阳性可引起重视，可通过羊膜穿刺术和脐带血穿刺术进一步证实。然而，如果是假阴性，可能会导致忽视后续检查，最终生出染色体异常的婴儿。

"目前，胎盘嵌合现象也是导致无创性假阴的一个主要因素."周代兴说，少数胎儿来自双胞胎，在发育过程中只剩下一个胎儿。如果双胞胎中的一个患有唐氏综合征，而另一个正常，就有可能在胎盘上嵌合两种类型的细胞。有一个罕见的案例，患有唐氏综合征的胎儿仍然是最后一个，但大多数胎盘是正常胎儿的细胞。这种罕见的情况可能会导致假阴性。

卢煜明认为，如果样本统计不具有代表性，也可能导致假阴性。在中国进行nipt的主要方法是对整个基因组图谱进行随机排序。“这并不是说所有染色体的dna图谱都是制作出来的，而是从样本中提取一部分血浆，然后从血浆中提取一部分dna片段进行分选。”卢煜明指出，如果提取的dna不够有代表性，测试可能会显示假阴性。

卢煜明强调，从技术原理上讲，nipt技术“漏检”的可能性很小。以唐氏综合征为例，nipt筛查的准确率约为99.3%-99.5%。这种准确性主要指敏感性和特异性。其中，敏感性约为99.3%，特异性约为99.9%。周代兴透露，2017年底产前诊断机构完成的100多万例临床病例回访数据显示，Berry基因nipt技术筛查唐氏综合征的敏感性和特异性分别达到99.51%和99.97%。就BGI而言，2017年年报显示，截至报告期末，公司生殖产品临床检测累计服务近500万人次，已完成无创产前基因检测280多万例，检出率和特异性均在99%以上。

信任危机发酵

虽然BGI已经多次澄清了相关案例和技术，但似乎对二级市场表现影响不大，也影响了许多a股基因测序公司。

在媒体报道“无创假阴性”事件后，华大基因在7月16日和17日两个交易日下跌，市值缩水逾70亿元。为增强投资者信心，7月17日、19日、23日，BGI连续三次发布管理层和股东增持公告，累计增持金额不低于1.9亿元。

贝里基因也没有幸免。华大风暴后的两个交易日，公司连续拉出两条负线，跌幅为5%。自那以后，股价一直低迷。

信任危机不断发酵，越来越多的孕妇开始质疑技术本身。半个多月来，除了"受害者"，许多高危孕妇在传统的唐筛中涌入了"无创假阴"群体。我们是否相信无创筛查，是否需要羊膜穿刺术来进一步确认，这已经成为一个普遍的焦虑和疑问。

“目前，国内基因测序公司仍高度依赖nipt作为其扩张方向，而nipt是其收入贡献的主要力量。如果技术准确性受到质疑，将对整个行业造成巨大打击。”业内人士告诉记者。

CCID Consulting发布的《2018年中国基因测序产业演进及投资价值研究》白皮书指出，2017年中国基因测序市场规模增至72亿元，无创产前筛查市场总规模超过55%，成为基因测序市场最大的细分市场。报告还预测，到2022年，国内基因测序市场将达到183亿元。目前，中国每年约有90万新生儿出生缺陷，利用第二代测序技术进行无创产前筛查的市场前景巨大，达到数百亿。

一家私募股权机构的投资伙伴透露，目前华大基因、贝瑞基因、金奎大基因和安诺犹大四家公司占据了无创筛查90%以上的市场份额。其中，华大基因和贝里基因的市场影响力最大。

根据年度报告，2017年BGI生殖健康行业收入达到11.36亿元，增长22.28%。2016年和2017年，生殖健康部门对收入的贡献率超过50%，2017年的毛利率在所有业务中排名第一，达到67.77%。

就贝里基因而言，2017年年报显示，检测服务和试剂的总销售额约占总收入的88%。其中，检测服务收入约6.47亿元，试剂销售收入3.82亿元。据业内人士称，这两项业务主要集中在nipt。

“基因测序行业已经发展了这么多年，nipt是目前最有效和最广泛的登陆产品。”合作伙伴指出，测试机构实际上正在将通用技术转化为临床方案。在这个过程中没有过高的门槛和障碍；测序行业的上、中、下游已经发展到相对成熟的阶段，提供了良好的落地土壤。

“像华大基因这样的基因测序公司早期收入和利润相对较低。当nipt等产品能够迅速应用时，它们自然会得到大力推广。”该人士指出，nipt市场渗透率高有两个主要原因:第一，技术本身是安全的，可以减少侵入性诊断方法造成的损害；第二，nipt的基本技术方法同质化严重，未来的增长主要取决于销售渠道。这促使各机构积极与医院合作。

合作伙伴说:“应该指出的是，非侵入性筛查知识的渗透率跟不上其在全国范围内的传播速度。”“有些医院可能对这项技术没有很好的了解，不能履行完全告知的义务，或者忽视告知，以至于有些家长没有意识到这是一种筛查手段而不是诊断手段。”

他认为基因测序的下一次商业爆炸在于肿瘤筛查和诊断领域。目前，国内许多基因测序企业已经开始部署肿瘤基因检测，包括华大基因、贝里基因、阿努尤达等。肿瘤检测需要突破的难题在于技术落地时积累足够的检测案例。这直接决定了企业测序数据和临床数据的积累；另一方面，我们应该开辟整个产品开发路线，包括与高质量的医院和医生建立合作关系，积累足够的样品以获得政府认证，营销等。“空的癌症筛查和诊断市场巨大，但在短时间内实现非侵入性筛查的商业化仍有困难。”

“无创筛查是基因测序领域的第一个商业化产品，其发展对肿瘤的早期筛查和检测具有很强的参考价值。”上述知情人士表示。

筛选非侵入性生产的优缺点

" nipt是目前检测异常染色体数目的最佳选择."周代兴强调，这是与羊膜穿刺术和传统的唐筛相比较后得出的结论。

周代兴告诉记者，以唐氏综合症为例，数据显示，平均每700多名新生儿中就有一人患有唐氏综合症。目前，中国每年约有1700万新生儿，每年将有近2.5万名患有唐氏综合症的婴儿在没有任何筛查和诊断措施的情况下出生。

如果采用侵入性产前诊断方法，包括绒毛穿刺、羊膜穿刺和脐带血穿刺，则流产风险率最低为0.3%。他指出，如果超过1700万名孕妇接受了侵入性产前诊断，并且100%的孕妇都被诊断出来，假设流产风险率为0.3%，每年将有大约5万名儿童流产。

另一种常见的方式是传统的唐筛。周代兴指出，传统的唐血清学筛查试验设定的阳性率为5%。也就是说，每100名孕妇去检查一次，就有5人检测呈阳性。但事实上，每700个胎儿中只有一个患有唐氏综合症。

“也就是说，每一个检测呈阳性的孕妇都有更大的可能性认为胎儿是正常的，也就是说，ppv(阳性预测值)非常低。他指出:“我们从医院了解到的信息是，只有大约1%的孕妇只是简单地对高危孕妇进行羊膜穿刺术筛查，结果是真正的阳性。”“再加上羊膜穿刺术的流产风险，相当多的人在被发现有高风险后不会做羊膜穿刺术。据我所知，在各医院中，这个比例约为50%。”

周代兴演示了它的计算过程。目前，传统唐筛的灵敏度一般认为是60%-65%。如果每年有1700万孕妇接受检测(按65%的上限计算)，并且只有一半的唐筛高危人群将继续通过羊膜穿刺术进行诊断，那么每年将有8000多名唐氏儿童被检测出来，16000多名儿童将被遗漏。

如果用nipt进行筛选，“目前，Berry基因的nipt技术在筛选唐氏综合征中的敏感性为99.51%。根据这一数字计算，假设所有孕妇都进行了新生儿窒息检查，只有122名唐氏儿童被遗漏。因为nipt检测母亲的外周血，其阳性预测值高达95%，几乎不会引起流产。”

周代兴说，根据国家卫生计生委的规定，在中国发展nipt检测服务应该集中在合格的产前诊断机构。产前诊断机构的工作主要包括三个方面:一是确定产前筛查和诊断计划，进行产前检查咨询；二是申请检测并出具临床报告。这需要专业的分析和诊断能力；三是随访咨询、诊断和妊娠结局随访。“如果nipt检测结果为阳性，产前诊断机构应尽快通知孕妇进行随访咨询和相应的产前诊断，以进一步确认胎儿是否异常。即使nipt测试结果是低风险的，孕妇应该被建议进行定期的产前检查。对于有合作关系的产前检查机构，产前诊断机构有义务提供技术指导、人员培训和质量控制。”

目前，内地检测机构普遍为受试者购买检测医疗保险，并对“漏检”进行赔偿。卢煜明告诉记者，香港检测机构一般不为受试者购买相关检测保险。“将责任委托给保险公司不是解决办法。建立一个优秀的nipt服务链非常重要，它包括三大要素:首先，实验室应采用一系列严格的测试指标，达到标准后再出具报告。其次，医生应该清楚地向孕妇解释适用于nipt的指定疾病以及筛查不是100%准确的事实。第三，医生和孕妇应了解，nipt只是产前检查系统的一部分，医生将继续使用其他手段在怀孕期间持续观察胎儿。”

“怀孕20周左右，你也可以通过超声波检查胎儿的生长情况。如果nipt为假阴性，此时仍有机会纠正它。如发现胎儿生长异常，如心脏或头部发育异常，医生应考虑是否有染色体或其他疾病。”卢煜明指出，临床情况非常复杂。在某些情况下，医生会认为没有必要根据专业判断进行进一步的侵入性诊断，但他们需要告诉孕妇不同选择的风险。例如，非侵入性检测可能被遗漏，羊膜穿刺术是有风险的，但更准确。