-1366x0.jpg)
NGUY CƠ SAI SỐ KẾT QUẢ SÀNG LỌC TRƯỚC SINH
Sàng lọc trước sinh để phát hiện các bất thường nhiễm sắc thể ở thai nhi đã trở nên phổ biến ở phụ nữ mang thai. Các phương pháp sàng lọc đươc biết đến như: siêu âm thai nhi (đo khoảng sáng sau gáy), sàng lọc huyết thanh của mẹ (β-HCG và PAPP-A) với tỷ lệ phát hiện được báo cáo từ 60–90% và tỷ lệ dương tính giả là 5%.
Nếu kết quả xét nghiệm sàng lọc này cho thấy nguy cơ cao bất thường nhiễm sắc thể ở thai nhi thì thai phụ được khuyến cáo thực hiện xét nghiệm chẩn đoán xâm lấn như sinh thiết gai nhau (CVS) khi thai được 12–13 tuần hoặc chọc ối khi thai được 15–16 tuần. Mặc dù các xét nghiệm này là công cụ chẩn đoán có giá trị vì độ chính xác cao, nhưng chúng có liên quan đến nguy cơ sảy thai từ 0,5 đến 1,0%. Kể từ khi phát hiện ra tế bào DNA tự do (cfDNA) có nguồn gốc từ nhau thai trong máu của thai phụ, đây đã được xem là một hướng đi tiềm năng để sàng lọc các dị tật bất thường ở thai nhi với độ chính xác cao và hoàn toàn an toàn cho thai phụ và thai nhi.
Năm 2011, xét nghiệm NIPT được đưa vào thực hành lâm sàng và được xem là một xét nghiệm sàng lọc trước sinh có độ chính xác cao nhất, tỉ lệ phát hiện bất thường hơn 99% và tỷ lệ dương tính giả (FP) thấp (<0,1%) và đã được khuyến nghị bởi nhiều hiệp hội chuyên nghiệp trên thế giới như: Hiệp hội Siêu âm Sản phụ khoa Quốc tế (ISUOG) và Hiệp hội Sản phụ khoa Hoa Kỳ (ACOG), Hiệp hội Chẩn đoán Tiền sản Quốc tế (ISPD) và Đại học Hoàng gia Bác sĩ sản phụ khoa (RCOG).
Tuy nhiên, độ chính xác của NIPT cũng còn phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố kỹ thuật và nhiều cơ chế sinh học khác. CfDNA sử dụng phân tích trong xét nghiệm NIPT được giải phóng từ tế bào lá nuôi của nhau thai chứ không phải trực tiếp từ thai nhi và sự khác biệt về cấu trúc di truyền giữa nhau thai và thai nhi có thể dẫn đến những kết quả không chính xác, như kết quả Dương tính giả hoặc âm tính giả, khiến việc quản lý thai kỳ gặp một số rủi ro.
KẾT QUẢ ÂM TÍNH GIẢ TRONG XÉT NGHIỆM NIPT
Kết quả âm tính giả trong xét nghiệm NIPT được hiểu là không phát hiện các dị tật bất thường trên thai nhi nhưng thực tế thai nhi lại có các bất thường trên các hội chứng được sàng lọc trong NIPT. Kết quả âm tính giả trong NIPT tuy hiếm gặp nhưng cũng đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới báo cáo về trường hợp này. Theo con số thống kê năm 2020, tỉ lệ âm tính giả trong NIPT có thể dao động từ 0,02% đến 0.26% (Hình 1).
Hình 1: Tỉ lệ âm tính giả trong xét nghiệm NIPT từ các báo cáo lâm sàng trên thế giới
Các nguyên nhân cụ thể có thể dẫn đến kết quả âm tính giả trong NIPT đã được tìm hiểu và báo cáo, và các nguyên nhân được biết đến là: xuất hiện thể khảm thai nhi; phân số thai nhi (FF) thấp (do lấy mẫu ở giai đoạn sớm, thai phụ có tình trạng béo phì và một số yếu tố về kỹ thuật). Cùng tìm hiểu rõ hơn về các nguyên nhân gây nên kết quả âm tính giả trong xét nghiệm NIPT và một số báo cáo lâm sàng về trường hợp này.
NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN KẾT QUẢ ÂM TÍNH GIẢ TRONG XÉT NGHIỆM NIPT
1. Hiện tượng khảm thai nhi
Khảm thai-nhau thai là một vấn đề sinh học đầy thách thức và là một trong những nguyên nhân thường gặp nhất dẫn đến sự khác biệt giữa kết quả xét nghiệm NIPT và xét nghiệm chẩn đoán. Khảm chiếm khoảng 20% trong tổng số các nguyên nhân gây ra kết quả NIPT không chính xác.
Khảm là hiện tượng xuất hiện hai hoặc nhiều dòng tế bào mang các bộ NST khác nhau trong cùng một cá thể. Hiện tượng khảm xảy ra giữa nhau thai và thai có thể làm sai lệch kết quả của xét nghiệm NIPT. Trong trường hợp khảm thai nhi, các tế bào thai nhi mang bộ NST bất thường nhưng nhau thai mang bộ NST bình thường, chính vì vậy, khi thực hiện xét nghiệm NIPT, việc phân tích cfDNA giải phóng từ nhau thai đã không thể phát hiện các tế bào bất thường của thai nhi.
Trong nghiên cứu của Yang và cộng sự năm 2017 đã báo cáo một ca lâm sàng về trường hợp xét nghiệm NIPT cho kết quả âm tính giả.
Một thai phụ 32 tuổi, mang thai tự nhiên và gia đình không có tiền sử mắc bệnh di truyền. Tại tuần thai thứ 15, thai phụ thực hiện xét nghiệm NIPT cho thấy nguy cơ thấp với trisomy 13, 18 và 21. Thai phụ tiếp tục khám thai định kỳ và trong tam cá nguyệt thứ ba, hình ảnh siêu âm phát hiện bất thường về tim. Sau khi được bác sĩ tư vấn và chỉ định, thai phụ quyết định chọc ối để làm karyotype, kết quả cho thấy xuất hiện hai dòng tế bào khác biệt ở thai nhi là 47,XX,+18[61]/46,XX[39]. Cuối cùng thai phụ quyết định đình chỉ thai.
Sau khi thai đình chỉ, xét nghiệm QF-PCR và karyotype được tiếp tục thực hiện ở các vị trí khác nhau trên nhau thai và máu cuống rốn của thai nhi để xác định nguyên nhân chính xác gây nên sự sai lệch kết quả này. Kết quả cho thấy, nhau thai cho nguy cơ thấp đối với trisomy 13, 18 và 21, còn ở máu cuống rốn và DNA từ tế bào dịch ối cho kết quả mang các dòng tế bào khác nhau là 47,XX,+18[61]/46,XX[39]. Kết luận: Xuất hiện hiện tượng khảm thai nhi dẫn đến kết quả NIPT âm tính giả.
Hiện tại, giới hạn về kỹ thuật cũng như các vấn đề về cơ sở sinh học chưa cho phép xác định chính xác tỉ lệ khảm, loại khảm thông qua xét nghiệm NIPT. Thế nhưng, việc hiểu nguy cơ làm sai lệch kết quả có thể do xuất hiện thể khảm, đặc biệt là với trường hợp âm tính giả, sẽ giúp thai phụ và bác sĩ cẩn trọng hơn trong quản lý thai kỳ, như giai đoạn tam cá nguyệt thứ hai và thứ 3, thông qua siêu âm để theo dõi sự tăng trưởng của thai nhi cũng như các bất thường khác có thể xuất hiện.
2. Phân số thai nhi (FF) thấp
Phân số thai nhi (Fetal fraction - FF) là tỷ lệ của cfDNA của thai nhi so với tất cả cfDNA lưu thông trong huyết tương của mẹ. Xét nghiệm NIPT dựa trên việc phân tích cfDNA của thai nhi giải phóng vào trong tuần hoàn của máu mẹ, chính vì vậy, FF có liên quan trực tiếp đến khả năng phát hiện dị bội nhiễm sắc thể của thai nhi. Khi lượng cfDNA của thai nhi quá ít, dẫn đến FF thấp, khi đó có thể xảy ra trường hợp kết quả NIPT bị âm tính giả hoặc không thể đọc được kết quả.
FF thấp là nguyên nhân chiếm tới 50% ở các trường hợp âm tính giả. Các yếu tố có thể ảnh hưởng đến phân số thai nhi cũng đã được tìm hiểu và đánh giá, bao gồm: lấy mẫu ở giai đoạn sớm, tình trạng béo phì của mẹ, bên cạnh đó vấn đề về kỹ thuật thực hiện xét nghiệm cũng ảnh hưởng tới một tỉ lệ nhất định.
Hình 2: Quy trình sàng lọc trước sinh không xâm lấn
2.1. FF thấp do lấy mẫu ở tuần thai sớm
CfDNA của thai nhi giải phóng vào trong tuần hoàn máu mẹ được báo cáo là có thể phát hiện từ tuần thai thứ 5, từ 10 đến 21 tuần tuổi thai, FF dao động khoảng 10-15%, trong đó cfDNA của thai nhi tăng 0,1% mỗi tuần (p < 0,0001). Sau 21 tuần tuổi thai, cfDNA của thai nhi tăng 1% mỗi tuần (p < 0,0001). Những đoạn cfDNA của thai nhi có kích thước ngắn khoảng 150 – 160 bp, nhỏ hơn kích thước DNA của mẹ và chiếm khoảng 11 – 13,4% trong tổng số cfDNA có trong máu của mẹ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng cfDNA của thai nhi tăng theo tuổi thai và sẽ mất trong vòng vài giờ sau sinh.
Một báo cáo tổng hợp về tỉ lệ FF để đảm bảo cho chất lượng xét nghiệm NIPT thì FF ~ 4%, và tuần thai được khuyến cáo thực hiện là từ tuần thai thứ 10. Chính vì vậy, khi thực hiện lấy mẫu máu mẹ ở tuần thai sớm hơn 10 tuần, có thể dẫn đến lượng cfDNA của thai nhi không đủ để đọc kết quả hoặc dẫn đến kết quả không chính xác.
Trên thế giới, các Hiệp hội về sinh sản cũng đã đưa ra các hướng dẫn rất cụ thể về việc sử dụng NIPT, NIPT được khuyến cáo là thực hiện từ tuần thai thứ 10 và tại Việt Nam, theo quyết định 1807 được ban hành năm 2020 nêu rõ: “Tuần thai được khuyến cáo thực hiện xét nghiệm NIPT là từ 10 tuần, sau khi có kết quả siêu âm thai nhi và được chuyên gia tư vấn di truyền tư vấn để có chỉ định phù hợp”.
2.2. Tình trạng béo phì ở mẹ
Trong nghiên cứu của Wang và công sự năm 2013, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy mối tương quan giữa chỉ số khối cơ thể (BMI) của mẹ và tổng số cfDNA. Ở những thai phụ gầy, cho thấy nồng độ cfDNA tổng số giảm do hiệu ứng pha loãng bởi việc tăng thể tích huyết tương. Ngược lại, ở những thai phụ béo phì, nồng độ cfDNA tổng số tăng lên do tình trạng hoại tử mô mỡ tăng và quá trình chết theo chương trình của tế bào mô đệm mạch máu tăng, làm khắc phục hiệu ứng pha loãng. Tuy cfDNA của thai nhi không bị ảnh hưởng nhưng cfDNA tổng số của mẹ tăng dẫn đến kết quả chung là FF bị thấp hơn (Bảng 1).
Trọng lượng cơ thể hay chỉ số BMI của người mẹ tăng lên có thể làm tăng nồng độ cfDNA trong tuần hoàn có nguồn gốc từ mẹ dẫn đến tỉ số FF bị thấp đi. Sau khi giải thích được hiện tượng này, nhiều nhà nghiên cứu đã tiến hành nhiều phân tích hồi quy để lượng hóa giữa tỉ số FF và BMI ở mẹ, từ đó có thể loại bỏ sự sai lệch liên kết do tuổi thai và BMI gây ra.
Bảng 1: Mối tương quan giữa cân nặng của mẹ và tỉ lệ cfDNA của thai nhi có mặt trong máu mẹ.
2.3. Các vấn đề về kỹ thuật
Bên cạnh các nguyên nhân chính trên thì các vấn đề về kỹ thuật như: công nghệ tách chiết cfDNA, tạo thư viện và giải tình tự gen, phần mềm tin sinh đọc kết quả cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của xét nghiệm. Cho đến nay, các nhà khoa học, các trung tâm nghiên cứu trên thế giới vẫn luôn nỗ lực để khắc phục những tỉ lệ sai lệch của kết quả NIPT thông qua việc ứng dụng các công nghệ mới và kết hợp chúng vào thực hành lâm sàng.
Xét nghiệm NIPT tại GENTIS sử dụng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới trên hệ thống máy giải trình tự NextSeq 550 của Illumina, Hoa kỳ. Illumina là một hãng công nghệ đi đầu trên thế giới về giải trình tự gen, với chất lượng vượt trội được cộng đồng các nhà khoa học trên thế giới bình chọn là hãng công nghệ được sử dụng trong nghiên cứu khoa học, bệnh học, phát triển các xét nghiệm trong lĩnh vực sinh học phân tử nhiều nhất.
Khi so sánh nền tảng công nghệ của Illumina với một số nền tảng công nghệ khác, Illumina cho thấy ưu điểm vượt trội về khả năng phát hiện cfDNA ở nồng độ thấp 1,4 – 2,7% và tỷ lệ xét nghiệm thất bại (0,1%) thấp nhất trong các nền tảng đang được sử dụng hiện nay (Bảng 1). Bên cạnh đó, đội ngũ R&D của GENTIS đã phát triển thành công một phần mềm tin sinh độc quyền giúp tối ưu khả năng đọc kết quả, từ đó nâng cao được độ chính xác của xét nghiệm NIPT.
Bảng 2: So sánh các nền tảng công nghệ sử dụng trong xét nghiệm NIPT
Hiểu được nguyên nhân dẫn đến kết quả NIPT không như mong đợi là điều cần thiết để các bác sĩ lâm sàng và chuyên gia tư vấn di truyền có thể tư vấn cho thai phụ một cách toàn diện và đưa ra được những chỉ định phù hợp nhất, cả trước và sau khi thực hiện xét nghiệm. Cùng với việc lựa chọn một đơn vị thực hiện xét nghiệm uy tín, sử dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại nhất sẽ giúp bác sĩ và thai phụ có được kết quả chính xác và những tư vấn rõ ràng nhất để an tâm hơn trong việc quản lý thai kỳ.
Tài liệu tham khảo:
[1] Salomon LJ, Sotiriadis A, Wulff CB, Odibo A, Akolekar R. Risk of miscarriage following amniocentesis or chorionic villus sampling: systematic review of literature and updated meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. (2019) 54:442–51. 10.1002/uog.20353
[2] Grati FR, Grimi B, Frascoli G, Meco A.M. Di, Liuti R, Milani S, et al. Confirmation of mosaicism and uniparental disomy in amniocytes, after detection of mosaic chromosome abnormalities in chorionic villi. Eur J Hum Genet. (2006) 14:282–8. 10.1038/sj.ejhg.5201564
[3] Mackie F. L., Hemming K., Allen S., Morris R. K., Kilby M. D. (2017). The accuracy of cell-free fetal DNA-based non-invasive prenatal testing in singleton pregnancies: A systematic review and bivariate meta-analysis. BJOG 124, 32–46. 10.1111/1471-0528.14050
[4] Van Opstal, Diane et al. “False Negative NIPT Results: Risk Figures for Chromosomes 13, 18 and 21 Based on Chorionic Villi Results in 5967 Cases and Literature Review.” PloS one vol. 11,1 e0146794. 15 Jan. 2016, doi:10.1371/journal.pone.0146794
[5] Deng C, Liu S. Factors Affecting the Fetal Fraction in Noninvasive Prenatal Screening: A Review. Front Pediatr. 2022;10:812781. Published 2022 Jan 27. doi:10.3389/fped.2022.812781
[6] Wang E, Batey A, Struble C, Musci T, Song K, Oliphant A. Gestational age and maternal weight effects on fetal cell-free DNA in maternal plasma. Prenat Diagn. 2013;33(7):662-666. doi:10.1002/pd.4119
[7] Yang J, Qi Y, Guo F, et al. A case of placental trisomy 18 mosaicism causing a false negative NIPT result. Mol Cytogenet. 2017;10:40. Published 2017 Oct 27. doi:10.1186/s13039-017-0341-5
[8] Vora, Neeta L et al. “A multifactorial relationship exists between total circulating cell-free DNA levels and maternal BMI.” Prenatal diagnosis vol. 32,9 (2012): 912-4. doi:10.1002/pd.3919
[9] Samura, Osamu, and Aikou Okamoto. “Causes of aberrant non-invasive prenatal testing for aneuploidy: A systematic review.” Taiwanese journal of obstetrics & gynecology vol. 59,1 (2020): 16-20. doi:10.1016/j.tjog.2019.11.003
[10] Illumina. Analytical Validation of the verifi® prenatal test: Enhanced Test Performance for Detecting Trisomies 21, 18, and 13 and the Option for Classification of Sex Chromosome Status. Illumina White Paper. 2012.
