单基因遗传病无创产前检测的研究与展望

发布时间:2023-01-29 15:58:27

单基因遗传病无创产前检测的研究与展望
杜含笑;卢大儒
【摘要】21/18/13三体的无创性产前检测(noninvasiveprenataltesting,NIPT近年来在临床上得到了广泛的应用,在唐氏综合征等遗传病的预防中发挥了重要作.单基因遗传病种类多,危害大,涉及的基因突变也很复杂,单基因遗传病的NIPT要检测特异基因缺陷,因而需要更高的技术灵敏度和特异性,近年来一直是国内外研究的难点和热点.单基因病的NIPT主要将单基因突变转化为单体型分析来提高突变分析灵敏度,以及直接对孕妇外周血胎儿基因突变进行精确定量的策略.该文对NIPT的发展,特别是单基因病的NIPT方面的研究进行了总结回顾,并对NIPT技术的应用进行了拓展.
【期刊名称】《临床检验杂志》【年(,期】2018(036011【总页数】4(P805-808
【关键词】无创产前检测;非整倍体异常;单基因遗传病【作者】杜含笑;卢大儒
【作者单位】复旦大学遗传工程国家重点实验室,上海200438;复旦大学遗传工程国家重点实验室,上海200438【正文语种】
【中图分类】R446;R714.55


产前诊断(prenataldiagnosis是指在出生前对胚胎或胎儿的发育状态、是否患有疾病等方面进行检测,针对可治性疾病,选择适当时机进行宫内治疗;对于不可治疗性疾病,能够做到知情选择。传统的产前诊断方法,是指经过羊水穿刺或绒毛膜取样等方式获得胎儿来源的样本后,经染色体核型分析或Sanger测序等,获得胎儿的核型或者基因型,判断胎儿是否发生染色体非整倍体变异或者是否携带某种致病基因,是目前诊断的金标准。但羊水穿刺及绒毛膜取样等皆为侵入性有创操作,检测周期长,且具有引起感染、出血、甚至流产等风险,给孕妇及家属带来一定的心理负担。母体外周血中胎儿来源的游离DNA片段的发现,为无创性产前检测(noninvasiveprenataltestingNIPT提供了新的思路。NIPT不需要进行创伤性取样,通过采集孕妇外周血,提取总游离DNA,采用新一代高通量测序技术,结合生物信息学分析,对胎儿来源的游离DNA片段进行检测,来判断胎儿是否发生染色体倍性改变或是否携带某种疾病的致病基因。1NIPT的发生与发展
1.1外周血游离DNA的发现开启胎儿NIPT新时代1997年,Lo[1]通过荧光定PCR技术,在怀有男性胎儿的孕妇外周血中检测到Y染色体上特异的SRY基因,首次证实了在母体外周血液中存在少量胎儿来源的游离DNA片段(cellfreefetalDNA,cffDNA。胎儿来源的DNA片段被认为来自于胎盘滋养层细胞或自然脱落的胎儿细胞,怀孕7周时即可在孕妇外周血液中检测到,浓度随着孕周的增加而增加,半衰期短,在孕妇分娩2h后就无法再被检测到[2]。血浆中母体来源的DNA片段的长度集中在166bp左右,胎儿来源的DNA片段较短,长度多集中143bp,而且母亲来源和胎儿来源的DNA片段倾向在不同的染色体位置坐标上发生断裂[3]
1.2NIPT用于胎儿非整倍体异常筛查我国是新生儿出生缺陷率较高的国家之一,

其中,21/13/18三体综合征是常见的出生缺陷疾病,胎儿非整倍体的NIPT近年来在临床上得到了广泛的应用,已经在唐氏综合征等遗传病的预防过程中发挥了重要作用。
2008年,Chiu[4]以孕妇外周血中游离DNA为模板,采用大规模平行基因组测序技术对孕妇血浆游离DNA进行分析,检测胎儿21-三体,拉开了无创产前检测的序幕;Mazloom[5]通过高通量测序,针对常见的性染色体非整倍体异常进行检测;而由于高通量测序技术昂贵且复杂,孔令印等[6]筛选出13182l染色体上特异性的位点,通过探针捕获的方式进行捕获测序,通过Z值计算来判断是否存在染色体非整倍体异常。Xu[7]通过对多重连接依赖性探针扩增技术(MLPA加以优化,结合一种更为严格的Z值计算标准,提出了一种高通量连接依赖性的探针扩增技术(HLPA用以检测胎儿的非整倍体异常。
研究表明,NIPT与血清学筛查方法相比,检出率和筛查效率都有很大提升,对21-三体综合征的检出率在98%99%以上,18-三体、13-三体综合征检出率达95%以上[8],自2010年应用于临床以来,在防控新生儿出生缺陷方面获得良好的评价。英国政府已批准将21/18/13三体的无创产前筛查纳入到常规的产前筛查计划中,或于2019年纳入到英国国家卫生服务体系。我国各地关于孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断工作也正规范有序展开。然而,NIPT对胎儿性染色体非整倍体异常检测的阳性预测值较低,针对双胎或多胎孕妇以及染色体结构异常等情形的检出有一定的局限性,并且存在一定的假阳性及假阴性。因此,NIPT只能作为一种高级筛查性检测而不是确诊方法。筛查阳性病例需要进一步用侵入性产前诊断确诊。
2单基因遗传病NIPT的研究进展
单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传性遗传病。截止到2018年,在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM上公布的表型和分子机制已知的单基因遗传病超过5

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