指南共识-针对生育人群的携带者筛查实验室和临床实践专家共识

共识原文:《针对生育人群的携带者筛查实验室和临床实践专家共识pdf

携带者筛查作为一项孕前/孕早期筛查技术,已经由最初仅针对特定人群、特定疾病发展为现如今的针对一般人群、多种疾病的筛查,在防控常染色体隐性或 X 连锁遗传病引起的出生缺陷方面表现出了显著的临床效用,增加了受检夫妇的生育自主权。为规范携带者筛查的实验室检测和临床实施,经中国妇幼保健协会生育保健分会专家讨论,结合我国实际情况,制定本专家共识,供临床应用参考。 于 2024.02 发表于 中国妇幼保健协会生育保健分会。
该指南就适用人群、疾病选择、筛查策略、实验室检测流程、报告解读、遗传咨询和伦理问题进行了介绍。

适用人群

有生育意愿,希望评估生育隐性遗传病患儿风险的夫妇。 如果家族存在先证者,应先对先证者进行诊断性检测(筛查不能代替诊断)。

疾病的选择

针对的疾病应仅限于常染色体隐性或者 X 连锁遗传病,本共识建议暂不考虑常染色体显性遗传病、线粒体遗传病、成年期发病的单基因遗传病等类型疾病。

基因的选择

基因的临床有效性:由于携带者筛查预期用途属于预测性检测,原则上只能纳入有充分遗传学和实验证据证明与疾病有明确相关性的基因。建议参考美国临床基因组资源组织(Clinical Validityof Gene-Disease Associations,ClinGen)发布的基于客观的遗传学和实验证据的基因-疾病临床有效性评估标准[15],确定基因-疾病的临床有效性。选择其中的 “强”和“确定” 两个级别的基因-疾病进行筛查。

疾病的选择

疾病严重程度是携带者筛查疾病选择的重要标准。普遍标准是将严重影响生存质量、影响认知能力、缺乏有效治疗方案、严重程度足以影响夫妻双方改变生育决策的早发性疾病作为携带者筛查疾病选择的原则性标准。推荐参考《用于评估扩展携带者筛查小组的疾病严重程度的系统分类》所述属评估方式,根据疾病的外显率、表现都、临床表现、可治性、发病年龄等参数,将疾病氛围极重度、重度、中度、轻度4个等级,建议仅纳入中度以上的疾病。

携带者的频率

携带者频率是指特定人群中,携带指定变异个体的比例。
大多数常染色体隐性遗传和 X 连锁遗传病缺乏携带者频率及发病率的相关信息。鉴于此,对于缺少中国人群相应信息的疾病,推
荐两种基于人群基因型数据的疾病携带者频率及发病率的评估方法 :1.Estimating yields of prenatal carrier screening and implications for design of expanded carrier screening panels05013-9/fulltext) 的估算方法 ;2.The prevalence, genetic complexity and population-specific founder effects of human autosomal recessive disorders的估算方法。两种方法不同之处是变异数据集来源不同,方法 2 除了收集 ClinVar 数据库中致病性或可能致病性变异进入变异数据集的同时,还纳入了 ClinVar 数据库未收录的有可能导致疾病的变异。本共识推荐,对于入选的常染色体隐性遗传病,其携带者频率应大于等于 1/200,对于 X 连锁遗传病,其发病率阈值应为大于等于 1/40000

筛查疾病数量

筛选的目标疾病并不是越多越好,由于我国各地的经济发展、医疗基础、教育水平等存在显著的差异,不建议全国一套标准。应该集合地区、人群、经济水平、医疗水平个性化考虑,推荐。

  1. 在经济或医疗条件有限的地区,可以实施单病种或少数常见病种的携带者筛查;
  2. 经济或医疗条件允许的地区,备孕或早孕期夫妻可以考虑携带者频率大于等于 1/200 的常染色体隐性遗传病 和 发病率大于等于1/40000 的 X 连锁遗传病,并根据具有地域特点高发的遗传病进行适当调整;
  3. 对于近亲结婚的夫妻,可以考虑携带者频率小于 1/200 的常染色体隐性遗传病;
  4. 对于因其他原因已准备接受辅助生殖的受检者,经评估可以从更大范围的筛查中获益,且有相关意愿,可以考虑纳入更多的筛查疾病,比
    如:疾病携带者频率可以小于1/200(大于等于1/500)的常染色体隐性遗传病或发病率小于1/40000 的 X 连锁遗传病;可以考虑纳入表现度差异较大的疾病;可以考虑纳入临床治疗效果较好或症状较轻的疾病,但足够影响患者生活质量,预计会影响受检者辅助生殖选择的疾病。

一、筛查策略

筛查策略分三种:

  • 序贯筛查:受检者夫妻中,女方先接受筛查,如果为常染色体隐性遗传病的携带者,再召回其配偶进行筛查。需要注意的是,夫妻双方前后接受的筛查内容应保持一致。
  • 同步筛查:受检者夫妻同时接受筛查,尤其建议妊娠早期夫妇优先考虑该策略。
  • 同时采样-序贯筛查:同时采集受检者夫妻双方的样本,仅在女方为常染色体隐性遗传病的携带者的情况下,才对配偶进行携带者筛查。

3 种筛查策略在受检者依从性、检测周期、非必要的检测及高风险夫妻检出率 4 个方面有明显差异。检测前,受检者夫妻可以根据自身的具体情况,从检测周期、费用等角度考虑不同的筛查策略。建议同步筛查,不建议同时采样-序贯筛查

二、检测流程

高通量目标区域捕获测序是当前携带者筛查的主流技术,可用于多种遗传病的联合筛查。对于有特殊变异筛查需求的实验室,如 F8 基因倒位、脆性 X 综合征相关的动态突变等,可补充使用其他技术。对于开展单一病种筛查的实验室,建议根据所筛查的具体疾病、疾病变异类型和数量以及实验室条件等合理选择检测方法,并做充分的性能确认,以保障临床报告的准确性。本章节以主流的采用高通量目标区域测序技术开展多疾病联合筛查为代表,对实验室检测流程和报告解读部分,制定了如下共识,以期为单基因遗传病携带者筛查的临床应用提供指导:

(一)检测流程的建立

1. 样品收集:

在样本采集前,实验室应向受检者提供检测前的遗传咨询与知情同意,并填写送检单。样本采集过程应严格按照卫生部 WS 233-2002《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》要求,做好防护,避免样品污染和保护实验人员的操作安全等。需根据不同样品类型匹配采集容器,并根据实验室的要求采集足够量的样品,建议优先使用外周血进行检测。

2. 数据产出

(1)DNA 提取:
建议 DNA 提取量大于两次建库需 求 ,以 备 建 库 失 败 重 复 实 验 及 后 续 二 代 测 序(next generation sequencing,NGS)结果验证的需求量。需对所得 DNA 进行质控,存在严重降解的需要重新提取或重新采样。
(2)文库制备:
可采用物理打断或 DNA 片段化酶酶切对 DNA 进行打断,需使用和测序仪匹配的成品试剂盒进行文库制备,对构建文库浓度、片段长度与分布进行质控。
(3)杂交捕获:
采用满足性能要求的探针与所制备的混合文库进行杂交,对目标区域进行富集后用于 DNA 测序。
(4)测序:
需根据测序仪厂商提供的标准测序流程进行测序操作。

3. 生物信息学分析:

实验室可根据检测基因突变类型和范围,参考《遗传病二代测序临床检测全流程规范化共识探讨(3)》,搭建相应的分析流程。需使用已知阴阳样本或质控品对所搭建流程的分析能力进行测试与确认,并确定质控参数。

4. 解读报告:

变异致病性可根据指南分为五类 ,致病的(pathogenic,P)、可能致病的(likely pathogenic,LP)、临床意义未明的(variants of
uncertain significance,VUS)、可能良性的(likely benign,LB)、良性的(benign,B)。建议报告致病变异和可能致病变异
,一般不建议报告 VUS 变异,但在特殊情况下,实验室可以考虑在取得受检者及其配偶知情同意后,对有可能重分析后定级为P/LP 的 VUS 变异(如根据 ClinGen 的贝叶斯分类框架评分为 4~5 分)进行报告:①夫妇一方已检出常染色体隐性致病基因 P/LP 的变异,另外一方检出的同一基因的 VUS 变异的情况;②女方检出 X 连锁遗传病致病基因的 VUS 变异的情况。报告内容:参考《临床基因检测报告规范与基因检测行业共识探讨》,单基因遗传病携带者筛查基因检测报告可分为正文和附录两部分。报告正文需至少包含样本信息、检测项目及方法、检测结果、结果说明、疾病简介与变异详情、参考文献及必要的其他说明附录内容需至少对检测方法、检测范围、检测局限性进行介绍

5. 检测结果的验证:

检出的阳性变异报告前需进行核验,对于单核苷酸变异,如果实验室已经基于该检测体系足量的既往数据建立了成熟的质控标准,对满足质控标准的变异可不进行 Sanger 验证,如没有建立成熟的质控标准,则需对解读为致病和疑似致病的变异进行 Sanger 验证;对于复杂的变异类型,如小的插入缺失,拷贝数变异,则需进行验证。在实验室没有建立成熟完善的质控体系之前,建议对所有阳性变异进行验证。

(二)性能确认

实验室应优先选择国家药品监督管理局批准的试剂和仪器,如暂时无已获批的试剂盒,需按照实验室自建检测方法试剂的要求进行管理。所有相关的仪器、试剂、检测流程等均需进行性能确认。

1. 测序平台:

测序仪安装时,需由厂方工程师按照说明书所注明的仪器性能指标逐项验证,达到厂方声称的指标并满足临床预期用途为合格。

2. 生物信息分析平台的性能确认:

实验室可以选择测序平台配套的分析系统,也可以选择合适的算法和软件搭建本实验室的生物信息学分析流程,但均需要进行必要的性能确认。

3. 分析性能确认:

分析性能确认应包括从核酸提取到生物信息学分析的全过程,建议实验室至少对精密度、准确度、分析特异度、检测限等指标进行确认。

(三)质量控制

1. 检测前:

实验室需对样本采集流程、采集管、采集量、样本转运、样本接收与录入、保存条件等制定相应的标准作业程序(standard operation procedure,SOP)文件。制定样本接收与拒收的标准,对于拒收的样本应制定相应的处理措施。

2. 检测中:

实验室应根据性能确认结果建立变异检测的标准作业程序,制定各个环节的质量控制参数,并从批次质控、样本质控、变异质控等维度进行质量控制。对整个操作流程中的关键数据进行记录。

整个检测流程中,应设置质控品,至少包括阳性对照和阴性对照。质控品应首选标准品,在无标准品或标准品不易获得的情况下,阴性质控品也可以选用经过确认的不含目标变异的已知阴性标本样本;阳性质控品也可以选用经过确认的已知阳性标本样本,或者经过验证的相关细胞系等。
本共识仅推荐基于高通量测序方法的单基因遗传病携带者筛查技术流程中的质控环节和参数(外周血样本类型)。对于批次质控,可通过批次测序数据的 Q30、阴阳质控品检测结果的一致性 进行质量控制;对于样本质控,可通过单样本测序数据的Q30、有效测序深度、性别一致性等进行质量控制;对于变异质控,根据在生物信息学分析阶段针对不同变异类型建立的分析质控参数进行质量控制,如对单核苷酸变异/插入和缺失变异,可采用阳性变异的突变频率(突变所在染色体的有效reads数/突变所在位置的所有有效reads数)、有效深度进行指控

3. 检测后:

实验室应参考指南、共识或文献建立变异致病性分类 SOP,并定期对从事变异分类的人员进行相关的培训。
每份报告均要求有经验和一定资质的人员审核,对有异议的报告要结合临床正确分析原因,重新核对标本,重新检测复核,把好质量关。
需要对报告周转时间进行统计和质控,及时分析超期样品原因进行整改。
此外,开展遗传病携带者筛查的实验室,每年应参加国家卫生健康委临床检验中心组织的高通量应用于遗传病检测相关的室间质评,成绩合格。对于国家卫生健康委临床检验中心暂未开设本项目的室间质评时,应开展对实验室间能力验证,制订年度能力验证计划、标准作业程序等

三、携带者筛查的遗传咨询

携带者筛查的遗传咨询包括检测前咨询和检测后咨询,由受过专业培训的临床医生或遗传咨询师提供,其目的是提供风险评估、支持、教育和资源,以促进咨询者做出最符合家庭需求和价值观的决策。遗传咨询应遵循知情同意、非指令性、信任与保护隐私、平等与信息公开及咨询教育与持续支持的基本原则。

(一)检测前的遗传咨询要点

作为一项遗传检测项目,检测前建议相关专业人员向受检者夫妇提供携带者筛查的目的、意义、检测方法、检测范围及局限性等方面的遗传咨询,同时还应告知可能的检测结果,并向他们解释可用的生殖选择。

  1. 携带者筛查的目的和意义:
    携带者筛查的目的是通过基因检测及时获得受检者有关隐性遗传病的携带状态。须向受检者解释携带者通常不会表现出任何疾病症状,当夫妻携带同一基因的致病变异时,每次妊娠他们的孩子都有四分之一的风险遗传到双方的致病变异并罹患该种疾病;当女性是X 连锁遗传病的携带者时,其男性后代患病的风险为二分之一。大部分单基因遗传病危害大(致死、致残或致畸),且缺乏有效的治疗手段或者治疗费用昂贵,通过携带者筛查可以及时获得有关其生殖风险的信息,促进生殖决策,以避免生育单基因隐性遗传病患儿。
  2. 携带者筛查的范围和检测的局限性:
    检测前需向检测者详细解释携带者筛查的优势和局限性,使其在充分的知情同意下自主选择并取得书面的知情同意。携带者筛查遵循单基因遗传病的诊断流程,包括病史的采集(包括基本信息、生育史、家族史等)、临床诊断。对于有家族史或者致病基因明确的个人,应进行特定的基因突变检测;对于正常的无相关遗传病史的受检人群,应客观主动地介绍该项目,并充分尊重咨询者的选择。
    筛查范围的告知是检测前遗传咨询的重点,解释的内容包括筛查所包含的病种、选择依据、可检测的 DNA 变异类型、报告范围和技术局限性。应告知受检者携带者筛查无法检出后代的新发变异,仅报告致病或疑似致病变异,由于技术的局限性,即使检测结果阴性,受检者仍可能存在因携带其他检测范围外的基因或致病变异位点导致检测范围内疾病的剩余风险。
    提供 VUS 报告选项的实验室,应在检测前遗传咨询过程中解释 VUS 变异的临床含义及报告或不报告的情况下所面临的风险,并获得受检者夫妇的知情同意。

(二)检测后的遗传咨询要点

根据 ACMG 指南,建议对受检者进行检测后遗传咨询,检测后遗传咨询应告知检测结果、描述相关疾病的临床性质、建议生殖伴侣的检测、计算妊娠后生育的患儿风险。当发现一人是某遗传病的携带者时,应鼓励患者告知其亲属风险和筛查的必要性,尤其是发现女性为 X 连锁遗传病的携带者时。值得注意的是,筛查为 X 连锁遗传病携带者的女性可能由于 X 染色体失活偏好而表现出该病的症状,比如部分杜氏肌营养不良症女性携带者会出现心肌病。

1. 序贯筛查模式中一方结果阳性:

当夫妇一方为某一常染色体隐性遗传病致病基因的携带者,应对配偶进行后续筛查,以明确夫妇双方是否携带同一基因的致病变异;配偶阴性结果能降低疾病风险,但不能完全消除后代的患病风险。若女方为X 连锁致病变异的携带者,则遵循高风险夫妇的遗传咨询要点。

2. 高风险夫妇的遗传咨询要点:

高风险夫妇是指夫妇双方在同一基因中携带 P 或 LP 变异,或者女性携带 X 连锁 P 或 LP 变异。针对高风险夫妇对其进行生育风险评估和生育指导应遵循自主和无恶意的伦理原则。
高风险夫妇在其生育上可以选择的方式有:
①自然妊娠后尽早进行产前诊断;
②采用辅助生殖和胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)的方式生育,目前已在临床上使用;
③夫妇双方采用供卵或供精及领养的方式避免遗传病患儿的出生,但该种方式需要遵循相关的法律法规并在严格的伦理监管下进行。

3. 低风险夫妇的咨询要点:

低风险夫妇即双方并未携带同一基因的致病变异或女方并未携带 X 连锁致病变异,即使检测结果阴性,也并不能完全排除生育遗传病患儿的可能,应再次告知受检者筛查后仍存在残余风险,此外携带者筛查不能取代新生儿筛查
需要注意的是,携带者筛查报告中出现的 VUS 变异,本身不是进行产前诊断或 PGT 的适应证。提供遗传咨询的专家需要结合咨询过程中获取的最新家族史和疾病史、最新研究进展、功能研究及实验室之间的共享数据等更新信息,对该变异进行进一步的评估。根据最终的判断结果,结合产前诊断或 PGT 的相关规定进行咨询与建议。

(三)辅助生殖人群的携带者筛查遗传咨询

相对于普通人群,有不良孕产史且需进行辅助生殖的夫妇在孕前常规需进行遗传咨询,他们更关注生育子代的出生缺陷风险,因此也更有可能接受携带者筛查。在辅助生殖治疗前已确定携带单基因遗传性疾病变异位点的夫妇可以选择进行单基因疾病胚胎植入前遗传学检测(PGT for monogenic,PGT-M),以避免遗传学异常胚胎移植,预防严重遗传疾病患儿的出生。因此,参与辅助生殖治疗的医务人员不仅有责任协助夫妇妊娠,还应告知辅助生殖人群接受携带者筛查的临床价值。
由于辅助生殖人群染色体异常发生率及部分致病变异的携带率高于普通人群(如因出生缺陷家族史、近亲结婚或疑似遗传病病史寻求辅助生殖的人群),因此除了进行常规的携带者检测前咨询和检测后咨询外,还需考虑以下咨询要点:

  1. 由于许多遗传疾病都可能直接或间接影响生育能力,因此建议对有不孕不育家族史、配子成熟障碍或反复胚胎发育异常等疑似遗传性疾病可能的患者进行额外基因检测,或者携带者筛查。应告知基因检测与携带者筛查在目的、意义及检测内容上的区别,使其在充分的知情同意下自主选择。
  2. 由于 NGS 的技术限制,一些辅助生殖人群中相对高发染色体异常。因此,有必要确定受检者的染色体状态,并应在携带者筛查报告中添加适当的免责声明。
  3. 随着 PGT 技术的发展和广泛应用,PGT 的适应证已经从最初针对严重、儿童期发病的疾病,扩展到包括成人发病、人类白细胞抗原检测、肿瘤易感、非严重性疾病。因此虽然目前一般不建议筛查发病较晚、不完全外显率或可变表型的疾病,但已有学者建议在辅助生殖人群中纳入更多的筛查病种,包括临床表型相对较轻和表现度差异较大的疾病(如 BRCA1 相关的遗传性乳腺癌),以保护和尊重患者最大的生殖自主权。虽然此类疾病不在本文的讨论范围内,但由于这类疾病的筛查会增加阳性检出夫妇生殖决策时的复杂性和情绪困扰。因此这种情况下,需要在检测前进行额外的咨询,全面告知利弊,协助夫妇以结合自身情况,自主选择是否接受检测。
  4. 当检出的高风险夫妇选择 PGT 时,检测后需要针对体外受精-卵胞质内单精子注射/胚胎植入前 遗 传 学 检 测(in vitro fertilization-intracytoplasmic sperm injection/PGT,IVF-ICSI/PGT)治 疗 进 行 额 外的遗传咨询,需要告知 PGT 的检测目的、预期结果、技术局限性以及可能的风险。对于有 PGT 原始指征的夫妇,告知夫妇携带者筛查阳性可让 PGT 的检测范围扩大,但 PGT 范围越广,检测结果正常的胚胎越少,夫妇没有可移植胚胎的风险就越高。
  5. 辅助生殖人群在特定的情况下,需要使用捐赠的配子受孕。辅助生殖机构除了需要收集捐赠者的疾病家族史并随时间变化更新相关家族史外,有条件的机构可以考虑对捐赠者进行携带者筛查。接受配子捐赠前,受捐者在了解捐赠者的完整家族史信息和携带者筛查的结果后,需考虑接受相同范围的携带者筛查。若捐赠者与受捐者双方的携带者筛查结果提示后代面临常染色体隐性或 X 连锁遗传病的高风险,受捐者应接受相关疾病的遗传咨询;其次即使筛查结果为阴性也应告知受捐者筛查结果的局限性。即使进行完整的筛查后,仍存在一定的残余风险。

(四)相关的伦理问题

携带者筛查旨在通过携带者状态的检查,筛选出人群中可能生育常染色体隐性或 X 连锁疾病患儿的高风险夫妻。该技术作为一项基因检测项目,开展时需要遵循医学伦理的基本原则。携带者筛查一般不会对受检者身体造成明显的伤害,但因为阳性结果可能会提示夫妻双方未来将面临生育隐性遗传病患儿的高风险,而阴性结果也不能完全排除夫妻双方未来生育隐性遗传病患儿的风险(残余风险的问题),从而不可避免的对受检者的心理产生负面影响。因此,在检测前应取得受检者的知情同意方可实施。需要注意的是,携带者筛查不应变相地作为胎儿选择的工具,而应强调该技术在提供自主生殖选择的价值和作用

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