北京最大冻疮医院 http://baidianfeng.39.net/a_bdfys/210112/8582594.html原文刊登在《中华妇产科杂志》年53卷6期-页
单基因遗传病无创产前检测技术的研究进展
单基因遗传病是同源染色体中单个基因突变(显性遗传病)或者一对等位基因均发生突变(隐性遗传病)引起的遗传病,不受环境因素影响,又称孟德尔遗传病。单基因遗传病大多属于罕见病,但其种类多,达到种以上。若把这上万种单基因遗传病的发生率累计起来,单基因遗传病的总体发生率可达2%~3%[1],由于单基因遗传病往往致死、致残,且大多困扰终生,难于治疗,对患者的生活质量将产生极大的影响,产前诊断预防单基因遗传病尤为重要。
传统的单基因遗传病产前诊断方法多为有创性操作,又称为侵入性产前诊断,通过手术方式获取胎儿细胞用于产前基因诊断。目前较常用取材手术有绒毛膜穿刺术、羊膜腔穿刺术、经脐静脉穿刺术及胎儿镜活检等。侵入性产前诊断虽然准确度高,但存在约1%的流产风险[2]。与侵入性产前诊断比较,无创产前检测(noninvasieprenataltesting,NIPT)无流产、感染等风险,操作简单,对需要进一步检测的孕妇群体更容易接受。因此,对单基因遗传病高危群体进行NIPT检测有极大的临床意义。
NIPT技术的发展及其在临床上的应用已将近20年。但由于单病种单基因遗传病较少,某些患者存在特异突变,以及检测技术分析较为复杂等原因,NIPT在单基因遗传病的应用方面发展相对较慢。最初的检测仅局限于父源性常染色体显性遗传病,主要包括:Huntington-改英文舞蹈病、软骨发育不全、Aperts综合征等。而对于母源性基因突变及常染色体隐性单基因遗传病的NIPT还处于探索阶段。随着新技术的不断出现,单基因遗传病的NIPT的研究有了较大进展。目前,在NIPT检测单基因遗传病研究中使用的胎儿DNA,主要有3种来源——母体血液中的胎儿游离DNA(cell-freefetalDNA,cffDNA)、母体血液中的循环胎儿细胞及来源于子宫颈的滋养层细胞。本文将从以上3种胎儿DNA来源介绍有关单基因遗传病NIPT的研究进展。
一、cffDNA
年,Lo等[3]在妊娠男性胎儿孕妇的外周血中检测到Y染色体性别决定基因,证实孕妇外周血中存在cffDNA。cffDNA主要来源于胎盘合体滋养层细胞,以小片段DNA形式存在,通常长度bp,其中80%bp;cffDNA的浓度随孕周的增加而增大,孕4~5周可在孕妇外周血中检出,cffDNA在孕早期占孕妇游离DNA总量的9%,随着孕周的增加,最高可达20%。且cffDNA在母体血浆中的半衰期很短,约16min。cffDNA在胎儿娩出后2h内,在母体内快速降解,48h后即检测不到,故对cffDNA的检测不受既往妊娠的影响。基于cffDNA的NIPT已用于多种疾病的检测和研究,包括胎儿性别的鉴定、Rh血型的检测、染色体非整倍体、染色体拷贝数变异的检测等。NIPT用于单基因遗传病的研究也是热点[4],目前采用的方法主要包括高通量测序、相对单倍型剂量分析(relativehaplotypedosage,RHDO)、数字PCR、COLD-PCR、实时PCR、微测序和cSMART技术等。
(一)基于高通量测序技术的单基因遗传病NIPT技术:高通量测序技术,即下一代测序(next-generationsequencing,NGS)技术的广泛使用既极大促进了临床医师对特定基因组变异导致的表型变化及疾病发生有了进一步的了解,同时也为单基因遗传病的NIPT提供了的平台。
1.RHDO:传统的相对突变剂量分析(relativemutationdosage,RMD)[5]是Lo团队基于相对染色体剂量和数字化RNA-SNP方法,通过统计学的序贯概率比试验,判断母体血浆DNA中的突变等位基因及野生型等位基因是否平衡存在,从而判断胎儿是否患病或携带致病基因[3]。而RHDO为目前较受