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出生缺陷防治最新突破：无创产前筛查实现染色体和单基因病同步检测

2022-10-14 10:53:45 来源：科技日报

《细胞发现》杂志13日在线发表复旦大学附属妇产科医院黄荷凤院士团队的最新研究成果。该研究展示的一种全新的无创产前筛查(NIPT)的方法，突破了现有基于低深度全基因组测序技术的NIPT对检测目标疾病和检测性能的局限性，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。在1129例回顾性样本中，新检测技术的灵敏度达到了100%，特异度达到了99.3%。

据了解，约3%-5%的活产儿存在出生缺陷，约15%-25%的出生缺陷是由遗传性疾病所导致。近年来，NIPT已成为阻断常见的由染色体疾病造成的遗传性出生缺陷的主要临床手段，除了用于对唐氏综合征等非整倍体疾病的检测，NIPT已扩展到用于检测胎儿染色体微缺失和微重复综合征。此外，NIPT也可以用于筛查胎儿软骨发育不全等常见的单基因病。但目前的NIPT技术还无法同步检测染色体病和单基因病。同时，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。为应对海量的遗传性出生缺陷，亟须开发一种全面的、可同時筛查染色体及单基因病的NIPT检测技术。

在该研究中，黄荷凤团队利用一种全新技术，采用无偏好的等位基因靶向富集，然后进行高通量测序，全面分析胎儿染色体非整倍体、染色体微缺失微重复综合征和单基因病。这种方法使用深度测序来分析与三种不同类型遗传病相关的基因组区域，检测分辨率从单碱基到整个染色体的拷贝数改变。此外，该方法通过分析与母体/胎儿基因型、测序读数深度、单核苷酸多态性连锁和游离DNA片段长度相关的高通量基因测序数据，对胎儿和母体的游离DNA混合物进行了遗传去卷积，通过对多维基因组信息的协同分析，克服了现有方法被多种因素干扰导致的局限性，大大改善了分析性能。

通过以上技术突破，黄荷凤团队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。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%。

此外，黄荷凤团队还从母亲外周血的游离DNA研究中确认了胎儿特有的基因组特征，包括孕妇外周血中游离DNA片段长度、减数分裂错误起源、减数分裂重组和重组断点，从而加强了对胎儿变异的评估，也为人类非整倍体的起源提供了重要见解。

据了解，该研究由复旦大学附属妇产科医院联合北京博昊云天科技有限公司等多家单位共同开展。(科技日报记者罗朝淑)

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