破除迷信人人有責!
文/蘇怡寧 醫學博士
【本文重點摘要】NIPT,也有人叫 NIPS,是抽媽媽的血就能評估胎兒常見染色體異常風險的檢查。它靠的是 cfDNA,也就是血液中游離的 DNA 碎片。這裡有一個關鍵到很多人不知道的事實:懷孕時媽媽血裡那些被拿來分析的 cfDNA,主要來自胎盤,而不是直接來自胎兒本身。機器把這些碎片大量定序、計數,如果某一號染色體來的片段比例偏高,就提示胎兒可能有那一號的三體。也因為它測的是胎盤來的碎片、給的是機率,所以它是很好的篩檢,但終究是篩檢不是診斷。這篇用教科書級的共識,把 cfDNA 從哪來、為什麼能測、極限在哪一次講清楚,沒把握的數字一律不寫。
這篇一次講完(點標題跳段):
各位同學
抽個血就能知道寶寶有沒有唐氏症
聽起來是不是很神
還是一直有人問我這到底是什麼巫術
先別緊張
一點都不是巫術
它背後的科學
其實蠻優雅的
老醫師今天講給你聽
先講 NIPT 跟 NIPS 是不是同一個東西
先講結論
NIPT 跟 NIPS
指的是同一類檢查
不用被兩個名字搞混
NIPT
是非侵入性產前檢測
NIPS
是非侵入性產前篩檢
你注意到差別了嗎
一個字尾是檢測
一個字尾是篩檢
其實後面那個字
篩檢
才是它確切的身分
很多專業學會後來偏好用 NIPS 這個講法
就是想提醒大家
這是篩檢
不是診斷
這個差別
是這整篇的靈魂
先記著
cfDNA 到底是什麼
先講結論
cfDNA
就是血液裡游離的 DNA 碎片
你可能以為
DNA 都乖乖待在細胞的細胞核裡面
大部分是
但是
當細胞正常代謝汰換
有些細胞會凋亡
凋亡的時候
裡面的 DNA 會被切成很短的碎片
進入血液中
飄在血漿裡
這些不在細胞裡面
自由飄著的 DNA 碎片
就叫 cfDNA
也就是 cell free DNA
游離 DNA
每個人的血裡
隨時都有這種碎片
這是正常的生理現象
關鍵:那些 DNA 其實來自胎盤
先講結論
這是整篇最重要的一句話
懷孕的時候
媽媽血裡那些被拿來分析的 cfDNA
有一部分來自胎盤
不是直接來自胎兒本身
很多人以為
抽媽媽的血
抓到的是寶寶的 DNA
其實嚴格講
抓到的是胎盤細胞
也就是滋養層細胞
代謝凋亡後掉出來的碎片
那胎盤跟胎兒不是一體的嗎
大部分時候
胎盤的染色體組成跟胎兒是一致的
所以用胎盤的訊息去推估胎兒
大多數情況是準的
但是
就是這個 but
胎盤跟胎兒
畢竟不是同一坨細胞
偶爾
胎盤有異常
胎兒卻正常
或是反過來
這個現象叫胎盤鑲嵌
它就是 NIPS 會出現偽陽性偽陰性的根本原因
這個概念先放進口袋
後面極限那段會再拿出來用
為什麼抽血就能看到染色體訊息
先講結論
原理其實是數數字
聽起來很不可思議
但核心概念就是計數
我用比喻講
想像血漿裡有一大把來自全部染色體的碎片
機器把這一大把碎片
大量定序
然後標記每一個碎片
是從第幾號染色體來的
再來就是數量統計
正常情況下
來自第 21 號染色體的碎片
會佔一個穩定的比例
如果胎盤那邊是第 21 號三體
也就是多一條 21
那麼血漿裡來自第 21 號的碎片
就會比預期的稍微多一點點
機器抓的就是這個統計上的偏移
比例偏高
就提示胎兒可能是那一號的三體
所以它不是直接看到一張染色體照片
是靠碎片的數量比例去推論
這就是為什麼
它擅長的是常見的染色體數目異常
像 21 18 13 三體
因為那些是整條染色體多一條
在計數上訊號比較明顯
胎兒比例是什麼,為什麼重要
先講結論
胎兒比例
指的是媽媽血漿裡
來自胎盤的那些 cfDNA
佔全部 cfDNA 的比例
這個比例太低
檢測就會不準
媽媽血裡的 cfDNA
大部分其實是媽媽自己的
來自胎盤的只佔一部分
檢測要能可靠地抓到那個統計偏移
胎盤來源的比例要夠
如果這個比例太低
訊號被媽媽自己的 cfDNA 淹掉
機器就可能給不出可靠的結果
這時候
實驗室通常會回報無法判讀
需要重抽
或改用其他方式評估
至於這個比例要多高才夠
會因為檢測平台不同而有差異
我不會給你一個死板的數字
免得誤導你
(有幾份證據說幾分話
(我不亂講
會影響這個比例的因素有很多
孕週太早
或某些母體狀況
都可能讓比例偏低
所以驗不出來不一定是壞消息
有時候只是時機或個人條件的問題
跟你的醫師討論下一步就好
不用自己嚇自己
它的極限在哪裡
先講結論
NIPS 是很強的篩檢
但它有清楚的極限
知道極限
才不會誤用它
第一
它是篩檢不是診斷
它給的是風險高低
不是確定的答案
陽性
代表風險升高
需要進一步確認
不代表確診
第二
胎盤鑲嵌會造成偽陽性偽陰性
前面說過
它測的是胎盤來的碎片
胎盤異常胎兒正常的時候
就可能出現偽陽性
反過來也可能偽陰性
這是原理上就存在的限制
不是機器爛
第三
它涵蓋的範圍有限
它最擅長的是常見的染色體三體
對於很多單基因遺傳疾病
微小的染色體缺失
或結構性的染色體異常
它的能力就有限
甚至測不到
第四
有些特殊狀況會干擾判讀
例如多胞胎
或某些母體本身的狀況
都可能讓結果比較複雜
所以
NIPS 適合當第一線的風險評估
篩出高風險的族群
但如果你需要的是確定的答案
或你的狀況已經指向需要確診
那就要靠診斷型的檢查
這中間篩檢跟診斷到底怎麼分工
為什麼一個不能取代另一個
我另外寫了一篇專門講
為什麼 NIPS 不能完全取代羊膜穿刺
想先把基因檢測的全貌搞懂
可以回這篇 Pillar
基因檢測到底在測什麼
就醬
蘇怡寧醫師愛碎念:有幾份證據說幾分話,科學不能打誑語。(出處:今天再來聊聊酒精)
常見問題
NIPT 跟 NIPS 是同一個檢查嗎?
是的,指的是同一類檢查。NIPT 是非侵入性產前檢測,NIPS 是非侵入性產前篩檢,差別在字尾一個是檢測、一個是篩檢。許多專業學會後來偏好用 NIPS,就是要強調它的本質是篩檢而非診斷。
cfDNA 是什麼?
cfDNA 是 cell-free DNA,也就是血液中游離的 DNA 碎片。細胞正常代謝汰換、凋亡時,會把 DNA 切成很短的碎片送進血液裡飄在血漿中。每個人血裡隨時都有這種碎片,是正常的生理現象,NIPS 分析的就是懷孕期間媽媽血漿裡的這些碎片。
NIPS 抽的是寶寶的血嗎?測到的是胎兒的 DNA 嗎?
不是抽寶寶的血,是抽媽媽的血。而且嚴格說,被拿來分析的 cfDNA 主要來自胎盤(滋養層細胞)凋亡後掉出來的碎片,而不是直接來自胎兒本身。大多數情況下胎盤與胎兒的染色體一致,所以能用來推估胎兒,但兩者畢竟不是同一坨細胞,這正是它會有誤差的根源。
NIPS 為什麼抽血就能評估染色體?原理是什麼?
核心是計數。機器把血漿裡來自各條染色體的 cfDNA 碎片大量定序、標記來源,再統計比例。如果胎盤是某一號染色體三體(多一條),血漿裡來自那一號的碎片比例會出現統計上的偏移,機器抓的就是這個偏移。因為靠的是數量比例,所以它最擅長常見的整條染色體數目異常,如 21、18、13 三體。
為什麼有時候會驗不出來、要重抽?
多半跟胎兒比例(血漿中來自胎盤的 cfDNA 佔比)太低有關。這個比例太低時,訊號會被媽媽自己的 cfDNA 淹沒,實驗室可能回報無法判讀而建議重抽或改用其他評估。孕週太早或某些母體狀況都可能讓比例偏低,這通常是時機或個人條件問題,與醫師討論下一步即可,不必過度焦慮。
NIPS 準不準?可以當最終答案嗎?
它是很強的篩檢,但不能當最終答案。它給的是風險高低而非確診,且因為測的是胎盤來的碎片,胎盤鑲嵌可能造成偽陽性或偽陰性;它涵蓋的主要是常見染色體三體,對許多單基因疾病、微小缺失或結構性異常能力有限。因此陽性結果需要用診斷型檢查確認,不能直接當定案。
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參考文獻
- Lo YMD, et al. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet. 1997.(cfDNA 用於產前檢測的奠基研究)
- American College of Obstetricians and Gynecologists. Screening for fetal chromosomal abnormalities: ACOG Practice Bulletin No. 226. Obstet Gynecol. 2020.
- American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Noninvasive prenatal screening for fetal aneuploidy:position statement。
- International Society for Prenatal Diagnosis (ISPD). Cell-free DNA screening 相關 position statement。
