NGS丨学习回顾:NGS在染色体非整倍体无创产前筛查中的应用

文摘   科学   2024-09-21 22:16   上海  

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01 NIPT简介


无创产前基因检测(Non-invasive Prenatal Testing, NIPT)是利用新一代高通量测序(NGS)检测胎儿染色体异常的新一代产前检测技术。


该技术通过采集孕妇的外周血样本,对母体的游离DNA片段(含胎儿来源的游离DNA)进行测序,并结合生物信息学分析,准确评估胎儿患有染色体非整倍性疾病的潜在风险。


检测范围包括发病率较高的21-三体综合征(唐氏综合征)、18-三体综合征(爱德华氏综合征)、13-三体综合征(帕陶氏综合征)。该技术具有无创、可靠、便捷、快速的特点。


随着基因测序技术的不断发展,扩展性NIPT(NIPT-plus)项目也应运而生。


与NITP类似,NIPT-plus也是通过检测孕期母体外周血中胎儿游离DNA片段,来评估胎儿染色体异常的风险。相较而言,无创PLUS不仅能检测21-三体、18-三体、13-三体,还可以评估其他染色体数目异常和多种染色体微缺失/重复综合征的风险。



1997年,香港中文大学卢煜明教授在怀有男胎的孕妇血浆中分离并检出Y染色体序列,由此发现在孕妇血浆中含有游离胎儿DNA(cell-free fetal DNA,cfDNA)片段,从而为无创产前检测(noninvasive prenatal testing,NIPT)提供了理论可能。


胎儿游离DNA片段长度约为166bp,主要来源有胎儿滋养层细胞以及孕妇血液中胎儿细胞凋亡。胎儿游离DNA在分娩后2h即无法检出,平均半衰期为16.3min(4-30min),再次妊娠不影响检测结果。


2007年,在从旧金山飞往中国的飞机上,周代星提出了最早的NIPT数学模型。


NIPT检测原理:胎盘滋养层细胞凋亡,短片段DNA进入母体血液,利用二代测序检测,生信分析拼接回人类基因组,对染色体进行计数,若13,18,21号染色体有异常升高,则很大可能是胎儿有问题。


NIPT-plus的原理类似,主要是通过增加检测数据量,扩展性检测更多类型的非整倍体和高发染色体微缺失/微重复综合征。


02 实验室总体要求






03 实验室工作流程



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