第二代测序技术在检测母血浆胎儿游离DNA中的应用研究

母血浆中胎儿游离DNA的发现为遗传疾病的诊断、妊娠相关疾病及无创性产前诊断提出新的研究思路,随着不断对母血浆胎儿游离DNA的检测技术的更新、改进,第二代测序技术的出现使对胎儿游离DNA的理论研究转变为广泛应用,大大促进了人们对母婴一些疾病的认知和预测,避免缺陷儿的出生.本文就母血浆胎儿游离DNA的生物学特性、与临床疾病关系、检测技术的进展以及第二代测序技术在检测母血浆胎儿游离DNA中的应用进展情况进行综述.     

胎儿游离DNA高通量基因测序技术在产前诊断中的临床价值

目的:探讨高通量基因测序技术在无创产前诊断中的价值。方法:回顾性分析进行胎儿游离DNA高通量基因测序技术的1064例孕妇,对其中495例唐氏筛查高危者进行研究,比较无创DNA检测和核型分析的结果。结果:495例唐氏筛查高危者高通量基因测序技术显示染色体异常者12例,核型分析10例异常,7例21-三体阳性,3例18-三体阳性。高通量基因测序技术诊断胎儿染色体异常的敏感度为100.00%(10/10),特异性为97.58%(483/495),假阴性率为0.00%(0/495),假阳性率为0.40%(2/495)。结论:高通量测序技术诊断胎儿染色体非整倍体异常具有高效、准确、无创、简单、易行的优点。     

孕妇外周血中游离胎儿DNA检测在染色体非整倍体无创产前诊断中的意义

目的探讨孕妇外周血中游离胎儿DNA检测在无创产前诊断染色体非整倍体中的临床意义。方法选取2016年1月1日-2017年1月31日在该院产科接受外周血中游离胎儿DNA检测的5 000名孕妇为研究对象,采集孕妇外周血分离血浆后,提取胎儿游离DNA,采用高通量测序法对孕妇外周血中游离胎儿DNA进行染色体非整倍体检测,得出21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征等染色体非整倍体疾病的风险率,对于高风险的孕妇行介入性穿刺并对胎儿染色体核型进行分析,对低风险孕妇进行随访,以了解胎儿出生后情况。结果 5 000名孕妇均成功完成外周血游离胎儿DNA检测,其中有69例出现染色体非整倍体异常,阳性率为1.38%,其中21-三体异常47例、18-三体异常11例、13-三体异常6例、性染色体异常5例,抽取羊水经细胞培养后行染色体核型分析,确定染色体非整倍体异常66例,符合率为95.65%,检查率为100.00%;47例21-三体异常中有46例进行了介入性产前诊断,诊断符合率为97.87%;11例18-三体异常中有10例进行了介入性产前诊断,诊断符合率为90.91%;6例13-三体异常均进行了介入性产前诊断,诊断符合率为100.00%;5例性染色体异常有4例进行了介入性产前诊断,诊断符合率为80.00%。结论孕妇外周血中游离胎儿DNA检测诊断染色体非整倍体安全可靠,灵敏度和准确率较高,可避免侵入性损害,可作为产前诊断染色体非整倍体疾病的辅助手段。     

无创基因检测在唐氏综合征筛查中的应用

目的:比较无创基因检测和血清学筛查两种方法对唐氏综合征的筛查阳性率,确定无创基因检测在唐氏综合征产前筛查中的应用价值。方法:对1293例单胎孕妇进行血清三联指标检测,应用配套软件计算唐氏综合征风险;1 056例孕妇均于孕11~36周时抽取5 ml外周血,于深圳华大基因行血浆胎儿游离DNA筛查,得出胎儿患唐氏综合征的风险,并追踪胎儿的情况,对两种检测方法均出现高风险者行染色体核型分析进行确诊。结果:唐氏综合征血清检测组高危孕妇51例,阳性率为3.94%,假阳性率3.80%;无创基因检测组检测阳性孕妇14例,阳性率为1.33%,唐氏综合征检出率为100.00%,假阳性率0.00%。两种方法用于唐氏综合征产前筛查的差异有统计学意义(P<0.05)。结论:无创基因检测与血清学相比较准确率高,适用于唐氏综合征的产前筛查。     

第二代高通量测序在胎儿先天性心脏病或泌尿系统异常中的应用

目的探讨第二代高通量测序技术(NGS)在胎儿先天性心脏病或泌尿系统异常中的应用价值。方法选取2015年1月-2016年12月因胎儿心脏发育异常或泌尿系统异常在佛山市妇幼保健院行产前诊断的孕妇83例,其中胎儿心脏发育异常57例,泌尿系统异常26例,行传统细胞染色体G显带核型分析及NGS测序。结果胎儿心脏发育异常病例中,胎儿染色体G显带核型分析结果 21-三体综合征1例,其余56例未见异常;行NGS测序,拷贝数变异(CNV)检测结果异常11例。胎儿泌尿系统异常的研究对象中,胎儿染色体G显带核型分析结果平衡易位1例,其余25例未见异常;NGS测序CNV结果异常3例。83例病例中,传统染色体G显带核型分析异常检出率为2.4%,NGS测序异常检出率为16.9%,染色体核型分析与NGS两种方法比较,差异有统计学意义(P=0.001)。胎儿心脏发育异常的病例中两种方法比较差异有统计学意义(P=0.004),胎儿泌尿系统异常的病例中两种方法比较差异无统计学意义(P=0.625)。结论通过NGS测序对胎儿先天性心脏病或泌尿系统异常进行基因检测,可发现染色体上小至100Kb的微缺失或微重复片段,能发现新的潜在致病CNV,是传统细胞染色体G显带核型分析的补充检测方法,具有良好的发展前景。     

非侵入性产前诊断方法的研究进展

非侵入性产前诊断方法包括超声检查、母体血清标记物筛查、母体外周血中胎儿细胞的富集和分析、母体外周血中游离胎儿DNA的提取和分析等。各类技术近年发展很快,本文就其研究进展和临床应用加以综述。     

高龄孕妇无创产前DNA筛查效能分析

目的探讨无创产前DNA筛查在高龄孕妇中的应用价值。方法在知情同意原则下3 585例高龄孕妇(高龄孕妇组)与1 517例非高龄低风险孕妇(对照组)选择无创产前筛查(NIPT),结果异常的孕妇再行羊膜腔穿刺,羊水细胞培养后染色体G320显带核型分析。结果高龄孕妇组中NIPT共检出T21高风险16例,T18高风险3例;对照组中检出T21高风险1例,T18高风险1例;经羊水产前诊断对T21、T18的阳性预测值均达100. 0%。高龄孕妇组中NIPT检出19例性染色体非整倍体高风险,经知情同意10例行羊水产前诊断,其中确诊符合4例,对性染色体的阳性预测值为40. 0%;与对照组孕妇相比,NIPT对高龄孕妇性染色体异常筛查效能差异无统计学意义(P0. 05)。但38岁的高龄孕妇性染色体的阳性预测值(61. 5%)显著高于38岁的人群(28. 6%)。高龄孕妇组应用NIPT后介入性产前诊断率仅为0. 6%。结论 NIPT对于T21和T18有较高的准确性和敏感性,对性染色体的准确性随年龄增加而提高。NIPT的临床应用可明显减少不必要的介入性产前诊断,提高产前筛查的效能。     

非侵入性产前诊断方法的研究进展

非侵入性产前诊断方法包括超声检查、母体血清标记物筛查、母体外周血中胎儿细胞的富集和分析、母体外周血中游离胎儿DNA的提取和分析等.各类技术近年来发展很快,本文就其研究进展和临床应用加以综述.     

胎儿染色体非整倍体无创检测在产前诊断中的应用价值

目的探讨胎儿染色体非整倍体无创检测在产前诊断中的应用价值。方法汇总2016年1月至12月在广州中山大学附属第一医院行无创产前检测(non-invasive prenatal testing,NIPT)的1 207例孕妇的检测结果及生育前后追踪随访结果,回顾性分析孕妇行NIPT的指征构成比以及评价NIPT分析性能。结果中山大学附属第一医院临床选择NIPT的指征主要是高龄妊娠(62.55%),其次是血清学筛查异常(25.85%)和不良孕产史(17.23%)。1 207例标本经基因测序检出胎儿染色体非整倍体异常高风险20例,其中21-三体综合征(21-trisomy syndrome,T21)高风险8例,18-三体综合征(18-trisomy syndrome,T18)高风险7例;经染色体核型分析确诊为T21和T18的例数分别为7例和5例。NIPT检测T21的平均Z值为6.710±2.122,95%置信区间(95%confidence interval,95%CI)为4.936~8.484;检测灵敏度为100%(7/7)、特异度为99.92%(1 199/1 200)、漏诊率为0(0/7)、误诊率为0.08%(1/1 200)、诊断准确度为99.92%(1 206/1 207)、阳性预测值为87.5%(7/8)、阴性预测值为100%(1 199/1 199)。检测T18的平均Z值为6.593±2.352,95%CI为4.418~8.768;检测灵敏度为100%(5/5)、特异度为99.83%(1 200/1 202)、漏诊率为0(0/5)、误诊率为0.17%(2/1 202)、诊断准确度为99.83%(1 205/1 207)、阳性预测值为71.43%(5/7)、阴性预测值为100%(1 200/1 200)。结论 NIPT检测胎儿染色体非整倍体异常快速、安全、准确,与染色体核型分析技术具有较高的一致性,在产前诊断中具有良好的临床应用价值。     

无创基因检测技术在产前诊断中的应用1

目的:探讨胎儿染色体非整倍体无创基因检测技术在产前筛查及产前诊断中的应用。方法:选择在医院行胎儿染色体非整倍体无创基因检测的单胎孕妇921例,对孕妇外周血中游离DNA进行高通量测序,对检测结果高风险者进行羊膜腔穿刺及胎儿染色体核型分析,对检测结果阴性者行电话随访。结果:921例孕妇无创基因检测结果高风险19例,包括21-三体9例,18-三体8例,13-三体2例。对19例高风险孕妇行羊膜腔穿刺羊水细胞染色体核型分析,结果显示21-三体的灵敏度100.0%,特异度100.0%,阳性预测率为100.0%,阴性预测率为100.0%;18-三体的灵敏度100.0%,特异度99.9%,阳性预测率为87.5%,阴性预测率为100.0%。结论:无创基因检测不仅无唐氏综合征年龄、孕周的限制,也无介入性产前诊断流产等的风险,是一种安全、快捷、准确的产前诊断新技术。     

探讨无创产前基因检测胎儿染色体非整倍体技术的应用

我国为出生缺陷的高发国家,降低出生缺陷,以预防为主.目前我国以产前血清学筛查、超声检测和产前诊断技术为主要预防手段,随着母体外周血中游离DNA的发现和基因测序技术的发展,无创胎儿染色体非整倍体检测技术集合了多项优势,为临床提供新的技术支持.本研究对近年来无创产前诊断国内外发展状况进行综述,为进一步临床研究与应用提供参考.     

中孕期血清学筛查联合无创产前检测在唐氏综合征产前筛查与诊断中的应用

目的探讨北京市孕妇中孕期血清学筛查(STSS)联合孕妇外周血胎儿游离DNA无创产前检测(NIPT)(以下简称为联合筛查)在胎儿唐氏综合征(DS)产前筛查的应用价值。 方法选择2017年1月至2018年12月,于北京市各产前筛查或诊断机构中(北京妇产医院等),接受胎儿DS筛查的331 684例单胎妊娠适龄孕妇(预产期年龄<35岁)为研究对象。其中,302 065例孕妇接受STSS,包括20 534例接受联合筛查孕妇;29 619例孕妇自愿直接进行NIPT。对上述孕妇的临床资料进行回顾性分析。采用χ²检验及Mann-Whitney U检验,对3种方法的胎儿DS假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度进行总体及两两比较。本研究遵循的程序符合2013年修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》要求。孕妇对所接受的检查项目均知情同意,并签署知情同意书。 结果①STSS、联合筛查和直接NIPT的胎儿DS假阳性率分别为5.12%、0.07%和0.07%,检出率分别为76.1%、100.0%和93.3%,阳性预测值分别为0.76%、68.75%和56.00%,特异度分别为94.9%、99.9%和99.9%。②联合筛查的胎儿DS检出率、阳性预测值及特异度,均显著高于STSS,而假阳性率,则显著低于STSS,并且上述差异均有统计学意义(Z＝-13.229、P<0.001,Z＝-8.307、P＝0.029,Z＝-13.928、P<0.001,Z＝-7.141、P＝0.038);联合筛查的胎儿DS检出率及阳性预测值,均显著高于直接NIPT,并且差异均有统计学意义(Z＝-13.856、-11.136,均为P<0.001);联合筛查与直接NIPT的胎儿DS假阳性率及特异度比较,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。 结论联合筛查对胎儿DS的筛查效率优于STSS和直接NIPT,可降低介入性产前诊断的孕妇比例。     

母血循环胎儿DNA在无创性产前诊断中的应用

孕妇外周血中游离胎儿DNA的发现为无创性产前诊断开辟了崭新的途径.随着有关研究的深入和检测手段的发展,母血循环胎儿DNA被越来越多地应用到对病理性妊娠和胎儿疾病的研究中,为预防和控制新生儿发病率及死亡率提供了一条快速、安全、灵敏度高、特异性强的非损伤性产前诊断方法,对优生优育、提高人口素质具有明显的社会意义.     

Next-generation sequencing of Coccidioides immitis isolated during cluster investigation

Next-generation sequencing enables use of whole-genome sequence typing (WGST) as a viable and discriminatory tool for genotyping and molecular epidemiologic analysis. We used WGST to confirm the linkage of a cluster of Coccidioides immitis isolates from 3 patients who received organ transplants from a single donor who later had positive test results for coccidioidomycosis. Isolates from the 3 patients were nearly genetically identical (a total of 3 single-nucleotide polymorphisms identified among them), thereby demonstrating direct descent of the 3 isolates from an original isolate. We used WGST to demonstrate the genotypic relatedness of C. immitis isolates that were also epidemiologically linked. Thus, WGST offers unique benefits to public health for investigation of clusters considered to be linked to a single source.     

Sanger测序联合MLPA技术检测21-羟化酶缺乏症基因缺陷及产前诊断

目的 对21-羟化酶缺乏症患儿及其父母的CYP21A2基因进行突变分析,为能有效进行产前诊断提供科学依据。方法 收集2013年8月-2015年12月就诊于柳州市妇幼保健院的14例21-羟化酶缺乏症患儿及其父母外周血,提取基因组DNA,采用Sanger测序及多重连接探针扩增技术(MLPA)分析CYP21A2基因的所有外显子及其两端侧翼序列,并通过父母的基因型进行验证,以此为依据进行胎儿的产前诊断。结果 14例先证者中共检出4种突变,不同形式的点突变占89.3%(25/28),分别为c.293-13C>G(46.4%)、c.518T>A(39.2%)、c.737delA(3.6%),缺失突变占10.7%,均为CYP21A2基因外显子1-3缺失。2例产前诊断胎儿均为携带者。结论 CYP21A2基因突变位点c.293-13C>G及c.518T>A是本地区21-羟化酶缺乏症的常见突变。Sanger测序联合多重连接探针扩增技术可以同时检测出CYP21A2基因的点突变和缺失突变,为疾病的确诊与临床表型的判断提供了可靠依据。     

单细胞测序技术及其在肿瘤研究和临床诊断中的应用

肿瘤组织的异质性是肿瘤的一个重要特征。肿瘤细胞均一性的缺乏使得肿瘤靶向治疗的难度加大。因此,鉴别肿瘤细胞的异质性是一个重要工作。单细胞测序技术(single-cell sequencing,SCS)是通过下一代测序手段观察单个细胞的基因组序列信息,从而获得细胞间遗传物质和蛋白质信息的差异,因此能够更好地理解单个细胞在其微环境中的功能。通过对单个肿瘤细胞全基因组、转录组以及细胞表观遗传基因进行测序,瘤内异质性的复杂机制可被揭示,从而改善肿瘤诊断、转归预测和治疗效果的监测。本文对单细胞测序技术的发展、检测原理和检测流程、存在的问题及其在肿瘤研究中的应用以及该技术在临床上的潜在价值进行了概述。     

基于游离RNA的无创性产前诊断研究进展

孕妇血浆血清中游离RNA作为一种新的胎儿遗传信息材料给无创性产前诊断带来了新的契机。已经证实,游离胎儿RNA分子主要来源于胎盘,且稳定存在于母体血循环中,易于检测。同时,其由于无需依赖胎儿性别或父源性多态性位点而具有十分明显的应用优势。目前,已经有研究将血浆血清中游离RNA与胎儿非整倍体、宫内发育迟缓以及子痫前期等妊娠相关疾病联系起来,并且取得了十分可喜的研究成果。     

Budget impact of incorporating non-invasive prenatal testing in prenatal screening for Down syndrome in Turkey

ObjectivesTo provide information to the government about the budget impact of implementing non-invasive prenatal testing (NIPT) into prenatal screening strategies to detect Down syndrome (DS) in singleton pregnancies in Turkey; the likely costs or savings associated with NIPT in comparison to the current practice were calculated.MethodsA decision-analytic model was developed to calculate the cost estimates for 1,309,771 women who gave birth in 2016; 84.8% of whom were <35-years-of-age. The superior combined test (CT) among current strategies is compared with contingent NIPT for women < 35-years-of-age; and usual practice of amniocentesis (AC) for women ≥ 35 years-of-age was replaced with universal NIPT.ResultsWhen the market price of NIPT (1,077 PPPUS$) is used, contingent NIPT offered to high-risk women < 35-years-of-age adds 34,907,225 PPPUS$; and for women-35 ≥ years-of-age the universal NIPT leads to 142,785,818 PPPUS$ more cost to the government compared to current strategies. The additional costs with NIPT are partially compensated by the cost-savings due to reduction of the number of invasive tests and procedure related losses (17,826,476 PPPUS$ for women < 35-years-of-age and 37,070 PPPUS$ for women ≥ 35-years-of-age). Results are sensitive to the NIPT costs; with a lower cost of NIPT, a total saving would be 33,116,046 PPPUS$ with new strategies.ConclusionsNIPT might be the choice of prenatal screening strategies if its price is lowered to economically acceptable levels. Until that time, currently accepted protocols seem to be more realistic. On the other hand, decision makers should also consider possible savings and the women's quality of life that can be improved with the new technology.