用這種新方法獲得的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)布在7月4日的《自然》（Nature）雜志上，與一個月前華盛頓大學(xué)報(bào)道的一項(xiàng)研究相關(guān)。在那項(xiàng)研究中，采用了斯坦福從前開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)利用來自母親的血液樣本，加上來自母親和父親的DNA樣本完成了對一名胎兒的基因組測序。
然而，斯坦福新研究中的全基因組測序并不需要來自父親的DNA，這在可能不知道孩子的真正父親（據(jù)估計(jì)在美國每10個新生兒中就有一個是這種情況）或父親可能無法或不愿提供樣本時顯示出明顯的優(yōu)勢。這一技術(shù)將胎兒遺傳測試向常規(guī)臨床應(yīng)用又推進(jìn)了一步。
工程學(xué)院教授及生物工程學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)教授Stephen Quake說：“我們對于鑒別在出生前或出生后立即就能治療的疾病感興趣。如果沒有這樣的診斷，患有可治療代謝或免疫系統(tǒng)疾病的新生兒就得忍受疾病的痛苦直到它們的癥狀變得明顯，病因得到確定。”Quake是研究的資深作者。前研究生、現(xiàn)為ImmuMetrix公司資深科學(xué)家的Christina Fan博士和在讀研究生Wei Gu為文章的共同*作者。
研究人員相信隨著這種技術(shù)成本的不斷下降，它將日益常見地用于在妊娠頭三個月診斷遺傳性疾病。事實(shí)上，他們證明了僅測序外顯子組，基因組的編碼部分，就可以提供臨床相關(guān)的信息。
在新研究中，研究人員能夠利用他們得到的全基因組和外顯子組序列確定患有DiGeorge綜合征的胎兒。這種疾病是由于22號染色體短缺失所引起。盡管確切的癥狀和嚴(yán)重程度因人而已，它與心臟和神經(jīng)肌肉疾病，以及認(rèn)知功能障礙相關(guān)?；加羞@種疾病的新生兒由于鈣水平過低而存在明顯的喂養(yǎng)困難、心臟缺陷和抽搐。
塔夫茨醫(yī)學(xué)中心母嬰研究所執(zhí)行董事Diana Bianchi 博士說：“多年來從事產(chǎn)前工作的研究人員面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)就是如何區(qū)分母親與胎兒的DNA，尤其是在她們共有相同異常的情況下。在這篇論文中，Quake研究小組*地顯示了外顯子組測序如何能夠證實(shí)胎兒遺傳了來自母親的DiGeorge綜合征。”（Bianchi是Verinata Health公司臨床咨詢委員會主席，該公司利用Quake開發(fā)的早期技術(shù)提供胎兒遺傳檢測）
產(chǎn)前診斷并非是新事物。幾十年來，婦女們接受羊膜穿刺術(shù)或絨毛膜絨毛取樣試圖獲知她們的胎兒是否攜帶遺傳異常。這些測試依賴于將穿刺針插入到子宮中獲取胎兒的細(xì)胞或組織，這一過程本身可導(dǎo)致大約1/200的妊娠流產(chǎn)，它們也只能檢測到數(shù)量有限的遺傳疾病。
新技術(shù)基于這一事實(shí)：來自孕婦自身細(xì)胞和她們的胎兒細(xì)胞的DNA均在她們的血液中自由循環(huán)。事實(shí)上在妊娠過程中循環(huán)胎兒DNA的量穩(wěn)定地增加，在妊娠末3個月可高達(dá)總量的30%。
2008年，Quake實(shí)驗(yàn)室利用母體血液中胎兒DNA的相對水平來診斷缺失或額外染色體導(dǎo)致的疾病，例如唐氏綜合征（Down syndrome）?，F(xiàn)在美國有4家公司基于這一技術(shù)向醫(yī)生和患者出售這些測試，且對這一服務(wù)的需求正在不斷增加。但這些測試并不提供全基因組圖譜，也不能鑒別發(fā)生在染色體內(nèi)和其他DNA中的更精細(xì)的遺傳異常。
本研究采用一步抽血檢測識別包含來自父母雙方遺傳物質(zhì)的循環(huán)胎兒DNA。通過比較母親血液中母系（來自母親和胎兒）和父系（僅來自胎兒）稱之為單體型（haplotype）的DNA區(qū)域的相對水平，研究人員能夠從混合物中鑒別出胎兒DNA，將之分離出來進(jìn)行測序。這種方法不同于華盛頓大學(xué)研究組是通過推斷父親的遺傳貢獻(xiàn)，而非直接通過唾液取樣。
斯坦福研究團(tuán)隊(duì)嘗試對兩位孕婦進(jìn)行了測試。其中一個孕婦患有DiGeorge綜合征，而另一個沒有。她們的全基因組和外顯子組測序顯示DiGeorge綜合征婦女的孩子也同樣有這一疾病。將預(yù)測的胎兒基因組序列與出生后立即獲得的來自臍帶血的序列進(jìn)行比較證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。盡管這些實(shí)驗(yàn)是回顧性完成的，但這些婦女和嬰兒卻是匿名的，在真正的臨床情況下獲得相似的研究結(jié)果將有可能提示醫(yī)生在出生后不久評估嬰兒的心臟健康和鈣水平。
研究的共同作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科學(xué)臨床助理教授Yair Blumenfeld 博士說：“三年前我們對成功驗(yàn)證非侵入性胎兒非整倍體檢測感到非常的興奮。但我們一直知道檢測胎兒染色體異常只是冰山一角，未來診斷的是個體的基因缺陷。這一重要的研究證實(shí)了我們僅通過母親的血液來檢測個體胎兒基因缺陷的能力。”
研究人員計(jì)劃繼續(xù)開發(fā)這一技術(shù)以zui終投入臨床應(yīng)用。
上海卡努生物科技有限公司
會員1.png)
