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前沿 | 同步筛查染色体病和单基因病首次实现

2022-10-20 10:10:33 12

近日,中国科学院院士、复旦大学附属妇产科医院教授黄荷凤团队在《细胞发现》发表论文,展示了一种全新的无创产前筛查(NIPT)方法,首次实现了同步筛查染色体病和单基因病,同时大幅提高了无创产前筛查对目标疾病的检测性能。

NIPT用于检测常见的胎儿染色体非整倍体问题已有十多年历史,成为阻断由染色体疾病造成的遗传性出生缺陷的主要临床手段。除了对唐氏综合征等非整倍体疾病的检测外,NIPT不仅已扩展到染色体微缺失和微重复综合征,也可用于筛查如软骨发育不全等常见单基因病。

然而,目前的NIPT技术还无法同步检测染色体病和单基因病。受双(多)胎、母体染色体变异、杂合性缺失携带者等复杂因素干扰,NIPT对目标疾病检测性能也不高。

在该研究中,研究人员利用一种全新技术,协同等位基因靶向富集测序对母胎游离DNA(cfDNA)进行多维分析,解决了第一代NIPT的缺陷。

该技术通过一种新颖的液相杂交捕获探针设计,高度均一地对靶标染色体区域内单核苷酸多态性位点的野生型和突变型等位基因片段化DNA进行富集,产生高信噪比的cfDNA测序数据,并利用新的基因组算法分析目标区域的测序深度、等位基因分数、连锁SNP(单核苷酸多态性),精确地分离胎儿基因组和母体背景。

“通过技术突破,我们实现了对包括多胎妊娠、母体拷贝数变异和杂合性丢失在内的分析干扰因素的准确识别,提高了对目标疾病的检测性能。”论文共同通讯作者、复旦大学附属妇产科医院主任医师吴琰婷介绍,“我们在1129例回顾性样本中,检测到54个胎儿非整倍体、8个微缺失/微重复和8个单基因变异,灵敏度为100%,特异度为99.3%。”

同时,该研究还在cfDNA中首次发现了60.3%的非整倍体样本中存在减数分裂重组异常,为进一步研究减数分裂机制提供了重要启示。

“胎儿发育过程中如果没有严重结构异常,单基因病可能会在孕早期超声筛查中被漏检,新一代NIPT可以进行更全面的基因筛查。”黄荷凤表示,“将单基因病纳入现有的NIPT筛查体系具有显著的临床价值,是下一代NIPT的发展方向,将进一步降低遗传性出生缺陷,为新生命保驾护航,具有重要的推广意义。”(来源:中国科学报)