Science：斯坦福大学新技术，验血预测早产风险

每个准妈妈最大的心愿就是生一个健康强壮的宝宝。像这么虚弱的宝宝，可够父母愁的了：

图片来源：Wikipedia

呃，放错了……是这样的：

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大家都知道人类母亲的怀孕时间通常应该持续40周，而早产指婴儿在怀孕未满37周时出生。早产风险每年都影响着全球约1500万宝宝，一些早产儿甚至会在出生不久便不幸夭折。实际上，根据世界卫生组织（WHO）数据，早产并发症是全球5岁以下儿童的主要死亡原因，仅在2015年就导致了大约100万例死亡。不少存活下来的儿童也要面临终生残疾，包括学习障碍和视力、听力问题。^[1] 即便在美国这样的发达国家，也会有大约9%的新生儿早产三周以上。最可怕的是大多数早产的发生毫无征兆，准妈妈们往往也没有什么特殊的举动，危险就发生了，医生往往也无法清楚地解释自发性早产的原因。目前，产科预测早产的主流方法仅适用于高危孕妇，例如有过早产经历或年龄较大。但即便如此，预测的准确率也只有20%。^[2]

世界各地每10万人中早产儿数量（2004年数据）。图片来源：Wikipedia

妊娠时间表。图片来源：Wikipedia

至于孕检中都会经历的超声检查，虽然是目前判断胎儿发育情况和预产期的金标准，但在预测自发性早产方面却没有明显作用。最近，美国斯坦福大学的Stephen R. Quake和Mads Melbye等科学家在Science 杂志报道了一项无创新技术，除了可以判断胎龄和预产期，还可以预测早产的发生。这项技术非常方便，准妈妈们只需要提供一点血样即可。

Quake教授在无创检测领域非常有名，他曾于2008年发明无创检测快速唐氏综合征的技术（PNAS, 2008, 105, 16266-16271），目前已经有几百万孕妇在使用这项技术。十年过去了，Quake教授团队仍然聚焦于血液中的核酸，这次检测的对象换成了游离RNA（cell-free RNA，cfRNA），他们试图找到胎龄或早产风险与这些核酸物质之间的关系。

第一步是建立模型。研究人员收集了31名健康丹麦怀孕妇女的血液样本，她们在怀孕期间每周抽一次血，而且这些准妈妈都幸运地足月生产了。其中21人的血液样本被用来构建统计模型，研究人员想看看随着胎龄增长，血液中有哪些核酸物质逐渐变多或者变少。他们成功鉴定出9种胎盘中表达的游离RNA与胎龄有关联：CGA、CAPN6、CGB、ALPP、CSHL1、PLAC4、PSG7、PAPPA、LGALS14。模型建立好后，剩下的10份样品用来验证这个模型的准确性，结果用该模型测算胎龄的准确率约为45%。

超声法只适用于妊娠早期（T1）的胎龄预测，而游离RNA法在中期（T2）和末期（T3）都有不错的准确率。图片来源：Science

可能有读者觉得45%的准确率很低啊。的确，这意味着超过一半的预测是不准确的。不过，目前作为金标准的超声检查也只能做到48%的准确率。产科医生一般在怀孕的前三个月用超声结果来估算孕妇的预产期，一旦怀孕时间长了，超声检查结果就变得不太准确。相比这下，这项血检RNA新技术可以在孕期的任何阶段使用。再考虑到仪器成本和方便程度，血检RNA法要明显优于超声法。

这项技术真正厉害的地方在于能够以很高的准确率预测早产的发生。研究人员用的也是先建立模型后验证的方法。他们获得了38名孕妇的血液样本，这些准妈妈都不同程度地面临早产风险，有的已经提前出现了宫缩，有的有过早产史。最终有13人不幸早产，而另外25人足月生产。研究人员发现，13个早产孕妇的血液中确实有7种游离RNA（CLCN3、DAPP1、PPBP、MAP3K7CL、MOB1B、RAB27B、RGS18）的水平高于足月生产的孕妇。在验证实验中，基于这7种RNA的技术预测早产风险的准确率达到80%。要知道以往最好的技术预测早产风险的准确率也只有20%，这无疑是一大突破。

早产孕妇的血液中7种游离RNA水平高于足月生产的孕妇。图片来源：Science

细心的读者可能发现判断胎龄的RNA种类与判断早产风险的RNA不同。这主要是因为它们的来源不同：判断胎龄的RNA主要在胎盘表达，而预测早产的RNA的表达要更广泛。

相较于超声检测，测血液里的游离RNA既便捷又便宜，是一种非常有潜力的补充测试或替代测试方法。尤其是对欠发达地区的民众，除了缺乏超声检查设备，能熟练准确使用设备的超声科医师可能更加匮乏。而这种游离RNA血检可以做成方便快捷的试剂盒或试纸，便于在那些医疗服务不完善的地区使用。

尽管作者表示还需要进行更大规模更严谨的临床试验来验证，但他们的成果仍然在业内引起了不小的关注。衷心希望这项技术能够早日上市，为小生命们保驾护航。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Noninvasive blood tests for fetal development predict gestational age and preterm delivery

Science, 2018, 360, 1133–1136, DOI: 10.1126/science.aar3819

参考资料：

1. http://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/preterm-birth

2. https://en.wikipedia.org/wiki/Preterm_birth

（本文由氘氘斋供稿）