一種無創檢測,解決千種單基因病——盧煜明教授重大技術發明引領NIPT新方向

2016年12月14日,GenomeWeb對無創產前單基因遺傳病檢測新方法進行了報道。被譽為“NIPT之父”、來自香港中文大學的盧煜明教授所帶領的研究團隊開發了NIPT在單基因遺傳病檢測的新應用——無需已知單基因遺傳病家族史即可進行無創產前單基因遺傳病的檢測。

11盧煜明 ?教授

該方法應用10X Genomics的Linked Read技術對父母雙方基因組單倍型分型并對單基因病突變位點附近有效SNP進行區分,之后通過對母親外周血DNA進行測序并應用Relative Haplotype Dosage (RHDO) 分析法推斷胎兒是否存在相關遺傳突變。

作為盧煜明教授研究團隊成員之一,香港中文大學的Chiu教授指出,“實現對單基因遺傳病的無創產前檢測是NIPT應用的一大突破,預計會有非常好的應用前景。在此之前,每種單基因遺傳病的檢測對應一種實驗方法,而現在可以用一種方法完成對多種單基因遺傳病的檢測”。目前,許多國家都會對本地區高發的單基因遺傳病進行檢測。比如,美國對囊性纖維化疾病和鐮狀細胞血癥進行檢測,東南亞國家對地中海貧血癥進行檢測。若父母雙方均為單基因遺傳病攜帶者,則建議他們進行羊水穿刺或絨毛穿刺等有創檢測,而這些有創檢測都具有一定的流產風險。因此,許多科學家都在尋求用無創的方法進行產前單基因遺傳病的檢測。

在2008年和2010年,盧煜明教授所帶領的研究團隊先后開發了Relative Mutation Dosage方法和Relative Haplotype Dosage (RHDO) 方法來分析胎兒基因組。Relative Mutation Dosage方法的缺點在于,盡管它采用的是數字PCR進行檢測,價格較低,但不能實現對所有單基因病的有效檢測。RHDO方法雖然很好的解決了這一難題,但該方法在父母基因組單倍型分型方面卻仍有缺陷。

2016年盧教授的研究團隊開發的無創產前單基因遺傳病檢測新方法很好的克服了以上兩種方法的缺點,通過應用10X Genomics的Linked Read技術和Illumina的測序技術,對父母雙方基因組單倍型分型,之后應用母親外周血DNA分析胎兒是否存在單基因遺傳病突變。

為了確保該技術在臨床上的有效性,下一步該技術將進入臨床試驗階段,計劃招募上百位志愿者進行單基因遺傳病的分析。Chiu教授指出,該項技術的適用人群非常廣泛,主要分為以下三類:(1)有單基因遺傳病家族史的人群,希望通過無創的方式了解他們的胎兒是否存在相關突變;(2)沒有單基因遺傳病家族史但為攜帶者的人群;(3)胎兒超聲異常提示可能為某種單基因遺傳病所導致的人群。

Chiu教授認為,盡管單基因遺傳病的發病率較低,但它們給社會以及家庭帶來沉重的負擔。隨著技術的進一步推廣普及,相信在不久的未來,無創產前單基因遺傳病檢測將面向更多的人群,為人類健康事業做出更大的貢獻。