《科学》重磅：产前无创诊断获历史性突破！

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6 B5 D1 G- o" J5 w7 R《科学》重磅：产前无创诊断获历史性突破！斯坦福科学家发明新技术，第一次真正意义上准确预测宝宝是否会早产
+ R. E6 K1 z2 v奇点网 / 2018-06-11
/ }5 _' P) i$ s/ K9 z. {; f当怀了孕的新妈妈在医院进行第一次检查，医生们会根据末次月经时间或者是超声波成像推断宝宝来到人世的时间。不过呢，这两种方法前者准确度也是一般般，后者应用有局限，而且价格也有点小贵了！
! S/ ^: I$ W! w5 j0 W根据发表在《科学》杂志上的一项最新研究，或许很快我们就能够通过血液检查确定预产期啦~
% n$ E9 `4 q" j! [这项研究来自斯坦福大学 Stephen Quake 教授团队和 Mads Melbye，研究者们建立了一种新方法，通过检测孕妇血液样本中特定的无细胞 RNA（cfRNA）组合，即可推断婴儿预产期，准确度与超声相当！[1], I# k. w& X! X
更令人充满希望的是，另一种 cfRNA 组合的检测能够相当程度上预测早产的可能性，准确度达 80%！在本项研究出现之前，医生们还没有获得任何一种可靠的预测早产的方法呢！8 A% m- D/ O5 ^3 r2 ]
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这位本硕读数学的生物学家和物理学家真是大牛本牛了
9 c3 l6 G$ H# t- E: j# g3 G说到早产，这真是妈妈们心里的痛。每年世界范围内有 1500 万早产儿诞生 [2]，美国婴儿早产率为 9%，中国早产率约 7%[3]。6 d* A) B, S) s8 t- N+ [; p) ]' z, b
早产是全球儿童死亡的最大原因，就算这些过早来到人世的小宝宝成功存活，他们以后的人生中也可能发生很多疾病。! G, A' Q( G5 x& ^* a. R
更糟心的是，2/ 3 的早产根本毫无预兆，医生也不知道为啥就会早产 [4,5]。一般来说，只有那些已经有过早产经历的女性会被判定为高危人群，准确率还不足 20%[6]。  N* g& Z" Z. s) p
当 Quake 教授的女儿也提前来到人世的时候，他对这个问题产生了兴趣。他想，产科医生需要一种更好的方法来检测胎龄估算预产期，尽可能提前告知早产风险的到来。; M( S) I; p. p4 d" y4 o
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在第一项试验中，研究者们招募了 31 名丹麦孕妇，她们同意每周采取血液样本用于研究。这些孕妈妈们全都足月生产（≥37 周），健康记录也显示孕期没有不常见的健康问题。研究者对这些样本中的 cfRNA 进行了分析，发现根据基因的起源组织和采样时间，它们的水平产生了不同的变化。那么这些 cfRNA 中很可能就能有用来计算胎龄的了！$ T; J9 N0 h. j$ |$ C+ l
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不同 cfRNA 随妊娠进程的变化  C! i' J3 v* \$ q9 }
研究者们决定，将这 31 名孕妈分成两组，一组 21 人，用她们的血液样本数据构建模型；另一组是剩下的 10 人，用她们的血液样本数据来验证。
' ^. j, C: q) n% B; P* s4 g经过筛选，研究者们找到了 9 个与胎龄关系特别密切的 cfRNA：CGA，CAPN6，CGB，ALPP，CSHL1，PLAC4，PSG7，PAPPA 和 LGALS14。这 9 个 cfRNA 分成不同的亚组，也有一定的参考价值，不过还是 9 个一起使用最准确了！
5 u7 O: e# ^' X临床上医生们往往采用末次月经和超声来判断胎龄。按照 40 周的妊娠期，误差 14 天内的标准，前者准确度 48.1%，后者则有 57.8%[7]。
/ S# j- }4 I" o& [' F; ?+ n研究者也把 cfRNA 的预测能力和黄金标准超声做了一下对比。超声一般是在孕期前三个月使用，在本次试验中的准确率达到了 48%；cfRNA 则是在孕期的中期和晚期都可以使用，总体准确率有 45%！: c1 `) p9 G' R6 O' l) g$ e
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cfRNA 与超声的对比
4 ^. }7 K/ c0 ^! e研究者的第二项试验是测试 cfRNA 对早产的预测能力。他们调用了来自宾大和阿拉巴马大学的两组参与者数据。这些孕妈都是曾经有过早产经历的高危孕妇。
# k) o: w3 ~. m6 Z# G与第一项试验一样，研究者利用宾大队列的 15 人数据建立模型，利用另外 23 人的数据来验证。
$ W2 g: w* Q( h. J. @- H经过分析，研究者们找到了 7 个 cfRNA：CLCN3，DAPP1，PPBP，MAP3K7CL，MOB1B，RAB27B，和 RGS18。采用分娩前两个月的血样，研究者成功“预测”了 5 名早产儿中的 4 位，准确率达 80%！另外 18 名足月生产的宝宝则有 3 人被误判为早产儿。
& U" I8 R: Q/ b$ T! a此前我们还没有任何有效的方法预测早产，Quake 教授激动地说，这是早产问题“长期以来的首个真正意义重大的科学进展”。[6]$ u" V- d" o) I# |; `0 G
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可见准确率还是很高的
5 O4 c! j, `5 ^当然了，这项研究还是存在一定的局限性，毕竟用于验证早产的 38 名孕妈都是早产高危人群，在普通孕妇中可能会有不同的结果。研究者们还需要在更大的群体中验证新测试的可行性，然后才能广泛使用。
; ~' P& l* ^( a  p( t就像 2008 年 Quake 教授团队开发的无创唐氏综合症检测方法一样，现在已经逐步取代绒毛膜穿刺，每年有数百万孕妇受益。[8]" m: ^. W7 v* b' X, o! c) v$ [
早产背后的故事还是一团迷雾，研究者们发现的这些 cfRNA 都在胎儿发育中具有关键的作用，很可能为理解早产提供进一步的科研支持，有朝一日也会出现以它们为基础的早产药物，挽救更多的小生命。
- ?0 k( k$ z$ s# X- o8 D# q/ I编辑神叨叨
- e5 `3 D3 V6 f% M想像 Quake 教授一样牛？现在开始学数学怕是已经来不及了，不如看看《Medical Trend》？% H: r7 n$ m$ a5 C3 W
参考资料：! g, `! I# }" Y' J) O) ?, u: s
[1] http://science.sciencemag.org/content/360/6393/11335 s: m$ t' S9 R! x: W- J/ ?9 x, b! G
[2] H. Blencowe et al., Reprod. Health 10 (suppl. 1), S2 (2013).
* ]% v, f* f; Y* R% l[3]http://news.163.com/16/1117/15/C6392UJR00014JB6.html
! I( `3 p! S/ N4 {! H* \[4]C. J. Murray et al., Lancet 380, 2197–2223 (2012).4 x" T# ?) ]- d% @' l
[5]L. Liu et al., Lancet 379, 2151–2161 (2012).7 y5 r1 F+ y7 j7 Q5 c; h  J' T
[6]http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/06/quake-release.html
, s6 F' m; T7 v% J/ v[7]D. A. Savitz et al., Am. J. Obstet. Gynecol. 187, 1660–1666(2002).
' o- r4 _8 H+ Z8 n* m3 L- E- S[8]http://www.pnas.org/content/105/42/16266.short
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yingkucat

cfDNA是以后应用的热点，是无创产前诊断的基石