判定不能と出る理由

「検査不能」になる可能性は低い

当院では「検査不能」になる可能性は極めて低いです。

胎児由来cell-free(cfDNA)の比率(Fetal Fraction:FF)の低値による検査不能は通常1～8%の頻度と言われており、当院で再検査した場合には85%以上で検査が成功しています。※1

検査における技術的な問題を十分に検証した上で再採血を行い、さらに検体の品質に由来する可能性を排除して精査しなおします。同時に妊娠週数も進むためFFの増加も見込まれます。

そのため当院では検査不能となる場合の多くは検体に由来する生物学的な理由によるものであり、非常に稀です。

「検査不能」となる理由はFF低値

これまでに検査不能となった理由の大部分は、再検査においても同様にFFが基準値を下回ったためです。

また、FFの低値が原因で一度目の検査結果が得られなかった場合でも、50～60%の女性は再採血・再検査によって検査が成功すると考えられています。※2,3
参考までに、当院でのデータでは4週間程度おいて再採血をした場合には85％以上で検査が成功しております。

FF低値はどのような場合に起こるのか

そもそもFFはどのように算出しているかと言えば、
「FF = 胎児cfDNA / (胎児cfDNA + 母体cfDNA )」
この式から分かるように母体cfDNAの量と胎児cfDNAの両方が関係する関数です。

妊娠10週～20週の間の平均FFは10～15%と言われています。※4
つまり何らかの理由で

  • 母体血中の胎児cfDNAが少ない
  • 母体血中の母体cfDNAが多い
どちらかの特徴が顕著な場合（もしくは両方の特徴が相乗的に働く場合）にFFの低値が起こり得ます。

FF低値の理由と起こった時の検査フロー

それぞれの理由は多岐に渡りますが、以下にこれまでに知見の得られている主な理由をまとめます。
（記事作成時点で学術的な根拠が述べられているものに限定します。）
これはFF低値が検出された際、実際に検査機関がたどるフローでもあります。

微小欠失プランctaボタン 微小欠失プラン一覧 出生前診断予約ボタン

技術的な問題の可能性を排除

まず、検査中に起きた技術的な問題の可能性を排除します。
これは対象のシーケンスデータ全体に問題がないこと（通常45から95件のシーケンスが同時に１回の検査で行われます）、より詳細なバイオインフォマティクスデータを個別の検体に対して解析しなおして問題がないこと（結果を出すためだけであれば必要のない品質管理項目まで検証します）から数値的に立証できます。 多くが自動化された検査工程をたどり、技術に問題があればすぐに品質管理工程で具体的に数値データとして明らかになる昨今、技術的な問題は検査段階で排除されているので意外にも少ないものです。

検体の品質による可能性の排除

次に、検体由来の原因のうち輸送や保存など、検査に耐えうる検体でなかった可能性を排除します。
これが再採血をお願いさせていただく理由のうち大きなものの1つです。採血からやり直すことで、胎児のcfDNAが増えることは後述しますが、同時に1回目の検査時、輸送や保存など検体の品質に何らかのイレギュラーが生じていた可能性を精査しなおします。

ここまでを消去法で除外するまでは多くの場合、検査機関で保証可能ですが、続けて述べる「検体に由来する生物学的な理由」に関しては、可能性を示唆することしかできず原因を突き止めることが現実的に不可能です。
（そして多くの場合、あまり意味のある追及ではありません。）

検体に由来する生物学的な理由

  • 妊娠週数の不足（週数が進むほどFF増加）※5
  • 頭殿長 (CRL) の値が小さい（大きくなるほどFF増加）※6
  • モザイク現象（FF減少）※7
  • 胎児が異数性を有している (FFへの影響は様々)※8,9,10,11
  • 三倍体（FF減少）※12
  • 多胎妊娠（総FF増加、ただし胎児ごとで見るとFF減少）※13,14

(以下、母体に由来する生物学的な理由)

  • 母体のBMIの値が高い（高い程FF減少）※8,5,15
  • 母体の自己免疫疾患（病態の活性度が高いほどFF減少）※16,17,18
  • 低分子量ヘパリンの服薬（FF減少の可能性あり）※19,20,21,22
  • 血清中の妊娠関連血漿タンパク質PaPP-A（FF増加）※6,23
  • 血清中の遊離β-HCG（FF増加）※6,24
  • 民族間差 (FFへの影響は様々)※6,14,25
  • 生殖補助医療ARTによる受胎（FF減少）※24
  • 経産回数（FF減少）※14, 25
  • 母体の年齢（FF減少）※14, 25

この生物学的な理由を限定することは、前述の通り残念ながらほぼ不可能です。
一つ一つの可能性に対し、しらみつぶしに専門的な検証を行うためには膨大な時間や費用がかかり、現実的ではなく、仮に原因が突き止められたとしても分かることは、多くの場合NIPT検査が対象の妊婦様にとって不向きであるという事だけだからです。

微小欠失プランctaボタン 微小欠失プラン一覧 出生前診断予約ボタン

【参考文献】

  • Yaron Y. The implications of non-invasive prenatal testing failures: a review of an under-discussed phenomenon. Prenat Diagn. 2016;36:391-396.
  • Kinnings SL, Geis JA, Almasri E, et al. Factors affecting levels of circulating cell-free fetal DNA in maternal plasma and their implications for noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2015;35:816-822.
  • Hui L, Teoh M, da Silva Costa F, et al. Clinical implementation of cell free DNA based aneuploidy screening: perspectives from a national audit. Ultrasound Obstet Gynecol. 2015;45:10-15.
  • Ashoor G, Syngelaki A, Poon LC, Rezende JC, Nicolaides KH. Fetal fraction in maternal plasma cell-free DNA at 11-13 weeks’ gestation: relation to maternal and fetal characteristics. Ultrasound Obstet Gynecol. 2013;41:26-32.
  • Kinnings SL, Geis JA, Almasri E, et al. Factors affecting levels of circulating cell-free fetal DNA in maternal plasma and their implications for noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2015;35:816-822.
  • Ashoor G, Syngelaki A, Poon LC, Rezende JC, Nicolaides KH. Fetal fraction in maternal plasma cell-free DNA at 11-13 weeks’ gestation: relation to maternal and fetal characteristics. Ultrasound Obstet Gynecol. 2013;41:26-32.
  • Brison N, Neofytou M, Dehaspe L, et al. Predicting fetoplacental chromosomal mosaicism during noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2018;38(4):258-266. https://doi.org/10.1002/pd.5223.
  • Ashoor G, Syngelaki A, Poon LC, Rezende JC, Nicolaides KH. Fetal fraction in maternal plasma cell-free DNA at 11-13 weeks’ gestation: relation to maternal and fetal characteristics. Ultrasound Obstet Gynecol. 2013;41:26-32.
  • Kinnings SL, Geis JA, Almasri E, et al. Factors affecting levels of circulating cell-free fetal DNA in maternal plasma and their implications for noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2015;35:816-822.
  • Palomaki GE, Kloza EM, Lambert-Messerlian GM, et al. Circulating cell free DNA testing: are some test failures informative? Prenat Diagn. 2015;35:289-293.
  • Rava RP, Srinivasan A, Sehnert AJ, Bianchi DW. Circulating fetal cell free DNA fractions differ in autosomal aneuploidies and monosomy X. Clin Chem. 2014;60:243-250.
  • Nicolaides KH, Syngelaki A, del Mar Gil M, Quezada MS, Zinevich Y. Prenatal detection of fetal triploidy from cell-free DNA testing in maternal blood. Fetal Diagn Ther. 2014;35(3):212-217.
  • Hedriana H, Martin K, Saltzman D, Billings P, Demko Z, Benn P. Cell Free DNA fetal fraction in twin gestations in single nucleotide polymorphism-based non-invasive prenatal screening. Prenat Diagn. 2019. https://doi.org/10.1002/pd.5609 [Epub ahead of print].
  • Galeva S, Gil MM, Konstantinidou L, Akolekar R, Nicolaides KH. First trimester screening for trisomies by cfDNA testing of maternal blood in singleton and twin pregnancies: factors affecting test failure. Ultrasound Obstet Gynecol. 2019;53:804-809.
  • Kinnings SL, Geis JA, Almasri E, et al. Factors affecting levels of circulating cell-free fetal DNA in maternal plasma and their implications for noninvasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2015;35:816-822.
  • Chan RWY, Jiang P, Peng Z, et al. Plasma DNA aberrations in systemic lupus erythematosus revealed by genomic and methylomic sequencing. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;111:E5302-E5311.
  • Hui L, Bethune M, Weeks A, Kelley J, Hayes L. Repeated failed non invasive prenatal testing owing to low cell-free fetal DNA fraction and increased variance in a woman with severe autoimmune disease. Ultrasound Obstet Gynecol. 2014;44:242-243.
  • Hui CY, Tan WC, Tan EL, Tan LK. Repeated failed non-invasive prenatal testing in a woman with immune thrombocytopenia and antiphospholipid syndrome: lessons learnt. BMJ Case Rep. 2016;2016. https://doi.org/10.1136/bcr-2016-216593.
  • Burns W, Koelper N, Barberio A, et al. The association between anti coagulation therapy, maternal characteristics, and a failed cfDNA test due to a low fetal fraction. Prenat Diagn. 2017;37:1125-1129.
  • Ma G, Wu W, Lee M, Lin Y, Chen M. Low-molecular-weight heparin associated with reduced fetal fraction and subsequent false-negative cell-free DNA test result for trisomy 21.Ultrasound Obstet Gynecol. 2018;51:276-277.
  • Gromminger S, Erkan S, Schock U, et al. The influence of low molecular weight heparin medication on plasma DNA in pregnant women.Prenat Diagn. 2015;35:1155-1157.
  • Dabi Y, Guterman S, Jani JC, et al. Autoimmune disorders but not heparin are associated with cell-free fetal DNA test failure. J Transl Med. 2018;16(1):335. https://doi.org/10.1186/s12967-018-1705-2.
  • Scott FP, Menezes M, Palma-Dias R, et al. Factors affecting cell-free DNA fetal fraction and the consequences for test accuracy. J Matern Fetal Neonatal Med. 2018;31(14):1865-1872.
  • Lee TJ, Rolnik DL, Menezes MA, McLennan AC, da Silva Costa F. Cell-free fetal DNA testing in singleton IVF conceptions. Hum Reprod. 2018;33(4):572-578.
  • Rolnik DL, Da Silva Costa F, Lee TJ, Schmid M, McLennan AC. Association between fetal fraction on cell-free DNA testing and first trimester markers for pre-eclampsia. Ultrasound Obstet Gynecol. 2019. https://doi.org/10.1002/uog.18993.
微小欠失プランctaボタン 微小欠失プラン一覧 出生前診断予約ボタン