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胎儿细胞靶向DNA测序,孕期5周便可产前检测,极具商业潜力!

作者:Gray来源:测序中国 日期:2016-11-09

胎儿细胞靶向DNA测序,孕期5周便可产前检测,极具商业潜力!

 2016-11-08 Gray 测序中国

近日发表在《Science Translational Medicine》上的一篇文章表明,对来自宫颈巴氏涂片(Pap smear)的胎儿细胞进行靶向DNA测序,可以提供一种更好且更早的产前遗传筛查方法。

该新策略对已经流入宫颈管(ECC)的滋养层细胞的DNA进行分析,能够在20个连续样品中正确分离出胎儿DNA。这项工作为产前筛查和检测提供了一种改进方法,在孕期5周就可以进行检测。

圣克拉拉谷医疗中心妇产科主任、斯坦福大学医学院的临床教授James Byrne是一名母亲-胎儿医学专家,她表示,“只要该技术的安全性得到国家机构的验证和认可,例如美国妇产科医师学会(ACOG),它很容易被医生和病人接受。”Byrne医生并没有参与这项研究。

 

该方法检测时间更早,受母源DNA污染小

目前广泛使用的三种产前筛查检测方法存在局限性:羊水穿刺术和绒毛膜绒毛取样(CVS)技术具有侵入性,而且在孕期较晚时间(8~20周,或者更晚)才能检测;胎儿游离DNA(cfDNA)检测(非侵入性产前诊断,又称作NIPS和NIPT)存在胎儿DNA含量过低的问题。

滋养层细胞发育形成胎盘,它们携带有与发育的胚胎和胎儿相同的基因组。因此,检测巴氏涂片上滋养层细胞中的DNA,可以提供与其他产前检测方法相同的信息,而且检测时间更早,侵入性更小。

此外,新方法克服了在大量母源细胞及其DNA中寻找胎儿基因的技术问题。

已有研究表明可以对流入ECC的绒毛膜绒毛碎片中的细胞进行基因分型。在这项新的研究中,韦恩州立大学医学院Sascha Drewlo实验室的研究助理Chandni V. Jain博士等人开发了一种“核分离方法”,可以从ECC样品中去除大部分母源DNA。

他们使用的分离技术称作TRIC(从子宫颈处分离滋养层细胞),在磁性纳米颗粒表面包裹HLA-G抗体,收集表达HLA-G的细胞,HLA-G是滋养层和胎盘细胞特有的人类白细胞抗原。然后,将收集到的细胞吸附到载玻片上,分离细胞核,去除粘附的母源DNA。最终,裂解滋养层细胞的细胞核,释放出的胎儿DNA用于分析。

研究人员表示,结合全基因组范围内的遗传标志物检测,这种方法可作为一种直接的替代方法。该方法利用巴氏涂片捕获完整的胎儿滋养层细胞,数量足以在孕期第五周就进行下一代测序检测。

研究人员检测了含部分胎盘组织在内的20个连续的ECC样本,样本取自孕龄期5~19周。他们利用β-人体绒毛膜促性腺激素染色鉴定胎儿细胞,利用荧光原位杂交区分X染色体和Y染色体,利用靶向测序对24个人类染色体中的59个短串联重复和94个单核苷酸变异进行基因分型。利用胎盘DNA作为对照,来匹配胎儿DNA序列。

结果显示,所有20个胎儿样本全部与胎盘样本相匹配,表明胎儿遗传标志物与母亲基因组的区分度高。平均胎儿DNA分数是92.2% ± 6.5%,这说明母源DNA的污染非常小。相比之下,孕期第10周时母体体内的胎儿cfDNA中的胎儿DNA分数仅为4%~10%。

 

基于巴氏涂片的产前检测的优势

基于巴氏涂片的产前检测具有很多潜在优势。例如,女性的体质指数不会影响巴氏筛查结果,但会影响其他技术的结果。其他优势包括:它是可以在怀孕更早期进行的可靠检测;它是非侵入性的,可以让很多患者更放心;它比NIPT更简单;该方法具有极大的商业潜力,因为它可以利用现有的患者流程。

该研究的一个局限性是样本规模过小。另一个局限性是胎盘镶嵌(placental mosaicism),但这是自然现象而不是技术造成的。胎盘细胞或者来自胚胎或胎儿的细胞中的体细胞变异可能导致假阴性或假阳性。Drewlo博士说,“胚胎镶嵌造成的影响还没有研究清楚,它是所有方法都面临的一个问题。”

Byrne博士表示,“未来还需进行适当大的样本量来验证该技术。如果该技术被证实,又得到权威组织的认可,它将有快速占领市场的潜力。这是一个很有前景的研究。”

参考文献:Fetal genome profiling at 5 weeks of gestation after noninvasive isolation of trophoblast cells from the endocervical canal. Science Translational Medicine 02 Nov 2016: Vol.8, Issue 363, pp. 363re4. DOI: 10.1126/scitranslmed.aah4661

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转自《测序中国》

所属类别: 行业动态

DNA测序  产前检测 

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