自從20世紀(jì)90年代后期循環(huán)系統(tǒng)中的胎兒cf-DNA被發(fā)現(xiàn)以來，利用從孕婦外周血來檢測胎兒染色體常見的非整倍體的NIPS技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展起來。在檢測21號(hào)、18號(hào)和13號(hào)三體方面，NIPS相比傳統(tǒng)的血清學(xué)方法無論是在靈敏度和特異性方面都要更加優(yōu)秀。同時(shí)NIPS逐步擴(kuò)展到篩查性染色體異常與微缺失綜合征。另外，基于人群的攜帶者篩查在1970年開始推廣，在減少嚴(yán)重隱性單基因遺傳病方面具有很高的性價(jià)比。之前報(bào)道過，近60%的嚴(yán)重產(chǎn)后單基因疾病是顯性遺傳模式，其中大多數(shù)是由基因新發(fā)突變（de novo）引起的，但是，盡管這類疾病的發(fā)病率相對(duì)較高，但尚未提供以人口規(guī)模的產(chǎn)前篩查。值得注意的是，高通量測序(NGS)為常見顯性骨骼發(fā)育不良的非侵入性產(chǎn)前診斷提供了一種準(zhǔn)確而靈活的方法。利用數(shù)字PCR、sanger測序或NGS對(duì)少數(shù)變異或基因進(jìn)行針對(duì)性的非侵入性產(chǎn)前檢查已經(jīng)發(fā)展成為單基因疾病的檢測方法。這些方法的局限性在于它們聚焦于檢測較小目標(biāo)區(qū)域的突變和使用位點(diǎn)特異性引物，很難在高度支離破碎的cfDNA中同時(shí)檢測到許多散發(fā)性突變。最近貝勒醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們重新設(shè)計(jì)了Nips可以同時(shí)對(duì)30個(gè)基因的新發(fā)或遺傳自父母的致病變異進(jìn)行檢測，文章發(fā)表于頂級(jí)醫(yī)學(xué)雜志Nature Medicine。

30個(gè)基因?qū)?yīng)的是人類常見的顯性遺傳病，發(fā)病率累積達(dá)到1/600。為了減少建庫和測序誤差，使用獨(dú)特分子標(biāo)簽（UMI）技術(shù)，在變異突變豐度小于等于2.5%時(shí)，UMI相比普通技術(shù)可以顯著減少建庫和測序誤差，接下來，還開發(fā)了一種基于單核苷酸多態(tài)性（SNP）的胎兒cfDNA比例（FF）計(jì)算方法，該方法使用母體血漿中存在的胎兒cfDNA中的來自父母的等位基因信息。其與經(jīng)典的基于Y染色體男胎相比，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.981.

在檢測突變方面，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的正常轉(zhuǎn)化過程將含有基因座特異性DNA變異的基于UMI的NGS reads的數(shù)量轉(zhuǎn)換為Z值，將Z >  0.6作為cutoff排除假陽性位點(diǎn)，

來自美國、歐洲和亞洲的458個(gè)臨床樣本被收集，422個(gè)符合納入標(biāo)準(zhǔn)，在這些樣本中151（35.8%）個(gè)樣本胎兒超聲異常，28個(gè)檢測有新發(fā)致病或可能致病變異，43個(gè)（10.2%）有遺傳病家族史

35個(gè)陽性樣本有26個(gè)獲得后續(xù)臨床懷孕信息，1個(gè)為自發(fā)流產(chǎn)，8個(gè)選擇終止妊娠，7個(gè)為出生后死亡，10個(gè)為出生存活。20個(gè)陽性樣本通過侵入性或流產(chǎn)組織/出生后獲得驗(yàn)證，100%符合。

在本項(xiàng)目通過Nips進(jìn)行單基因遺傳病篩查的先進(jìn)技術(shù)包括獨(dú)特分子標(biāo)簽技術(shù)可以準(zhǔn)確分析低比例突變；通過探針雜交而不是PCR擴(kuò)增來靶向富集以避免高度片段化的cfDNA中的等位基因丟失； 用于檢測靶基因中基本上所有序列突變的全基因測序；基于SNP的胎兒cfDNA比例評(píng)估與基于該比例的Z值評(píng)估低頻變異的統(tǒng)計(jì)方法。

游俠點(diǎn)評(píng)

通過cfDNA來進(jìn)行單基因遺傳病的篩查毫無疑問是將來的方向，準(zhǔn)確評(píng)估胎兒cfDNA比例非常關(guān)鍵，相比基于父母的攜帶者篩查方案來說，本項(xiàng)目提到的方案可以檢測新發(fā)突變而更有優(yōu)勢，胎兒cfDNA的高效富集將加速該方案在臨床的落地與應(yīng)用。(生物谷Bioon.com）

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