2023 年 9 月 12 日是第 19 个“中国预防出生缺陷日”,今年的活动主题为“预防出生缺陷,科学健康孕育”。自从我国二胎政策放开以来,高龄孕妇的产前诊断需求也日益增长。
据估计,我国新生儿出生缺陷的发生率占比较高,约为 5.6%,其中染色体畸变约占出生缺陷遗传学病因的 80% 以上,具体包括染色体数目异常(多数导致流产和死胎)、大片段缺失/重复及致病性基因组拷贝数变异(pCNVs)等。
有研究表明,核型分析未见异常但超声提示结构异常的胎儿中,有 6%~7% 存在明确致病或可能致病的 CNVs。此外,核型分析与超声均未发现异常的胎儿中,有 1.0%~1.7% 存在明确致病或可能致病的 CNVs。因此,对包括 pCNVs 在内的染色体畸变进行及时、准确的产前诊断,将有利于进一步减少活产儿的严重出生缺陷。
根据《低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识》,基于高通量测序的低深度全基因组测序(copy number variation sequencing,CNV-seq)凭借其高通量、低成本、低比例嵌合检测准确等优点,可作为一线产前诊断技术对可能存在胎儿染色体异常的孕妇进行产前诊断。下面,我们来详细了解一下这项技术→
拷贝数变异(CNV)
定义:
拷贝数变异(CNV)是由于基因组发生重排而导致的,一般指长度为 1kb 以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复,是人类染色体疾病的重要致病因素之一。
CNV 的存在形式:
(1)两条同源染色体拷贝数同时出现缺失;
(2)一条正常,一条同源染色体发生缺失;
(3)一条正常,一条同源染色体发生重复;
(4)一条同源染色体发生缺失,一条同源染色体发生重复;
(5)两条同源染色体拷贝数同时出现重复。
低深度全基因组测序
(CNV-seq)
CNV-seq 是指采用高通量测序技术对样本 DNA 进行低深度全基因组测序,将测序结果与人类参考基因组碱基序列进行比对,通过生物信息分析以发现受检样本存在的 CNVs。技术原理:将等量的待测样本 DNA 和正常对照 DNA 建库测序后,分别与参考序列进行对比。通过比较两个样本每个滑窗内比对 reads 数目的多少来确定每个位点的拷贝数,从而在全基因组范围内检测出受检样本中可能存在的染色体异常。
技术优势:
(1)检测范围广:覆盖全染色体非整倍体、大片段缺失/重复及全基因组 CNVs;(2)高通量:可更好地缓解当前产前诊断服务供给严重不足的矛盾;(3)操作简便:实验流程简便,数据分析自动化程度高,质控标准清晰,报告周期短,可在显著节省人力的同时降低人为误差风险;(4)兼容性好:一台高通量测序仪可同时进行无创产前筛查(NIPS)和 CNV-seq 检测,有效节约实验室的空间和设备成本;(5)低比例嵌合体的检测:CMA 技术对于 <30% 的嵌合体无法进行准确分析,而 CNV-seq 技术可以检测更低比例的嵌合体,在理想条件下可检测低至 5% 的染色体非整倍体嵌合,在临床样本中可发现超过 10% 的染色体非整倍体嵌合;(6)低 DNA 样本量的检测:有研究表明,CNV-seq 技术可精确检测低至 10~50 ng 的 DNA 样本,更具有临床适用性。(来源于《低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识》)
临床意义:
(1)胎儿染色体异常检测:产前诊断,排查胎儿异常原因;(2)新生儿/儿童染色体异常检测:为发育异常、智力障碍,多发畸形等患儿排查染色体异常因素,为疾病确诊和治疗提供指导信息;(3)流产物、死产胎儿检测:查明遗传学原因,指导再次生育;(4)成人染色体异常检测:查明反复流产、异常妊娠的原因,指导再次生育。
美格医学 CNV-seq 有哪些优势?
美格医学 CNV-seq 检测项目基于 NovaSeq 6000 高通量测序平台对染色体拷贝数变异进行检测分析,可检测 23 对染色体的非整倍体变异及大于 50Kb 的微缺失/微重复,适用于排查自然流产、先天畸形、智力障碍、发育迟缓等多种疾病的遗传病因。
适用范围广:
产品优势多:
(1)检测准确:测序深度 3X ,数据均匀覆盖全基因组 23 对染色体;
(2)分析精细:可检测分析 50Kb 以上微缺失/微重复、非整倍体;
(3)性价比高:价格优势明显,交付数据优质;
(4)解读精准:深度剖析解读指南,全方位解析权威数据库及文献信息。
送检流程完善:
推荐送检样本类型:血液 4~5 ml,置于 EDTA 抗凝管,冰袋运输。
参考文献:
[1] 中华人民共和国卫生部.《中国出生缺陷防治报告(2012)》问答[J]. 中国实用乡村医生杂志, 2012, 19(20): 3-5.
[2] Evans MI,Wapner RJ,Berkowitz RL. Noninvasive prenatal screening or advanced diagnostic testing:caveat emptor [J]. Am J Obstet Gynecol, 2016, 215(3): 298 -305.
[3] 中华医学会医学遗传学分会临床遗传学组等. 低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识 [J]. 中华医学遗传学杂志, 2019, 36(4): 293-296.