孕妇血浆测序诊断
从父母样本中绘制胎儿基因组图谱[1]
科学家开发了一种新技术，仅需孕妇的血液样本和父亲唾液，即可绘制出胎儿的全基因组图谱。这一个里程碑意义技术让父母在胎儿未出生之前了解孩子的完整DNA蓝图，可应用于商业用途，如胎儿性别、亲权认定和唐氏综合症鉴定。
孕妇血浆无创性诊断后代遗传背景， 生物学分析前景广阔
20世纪90年代的发现为这一技术提供依据——孕妇血浆中发现胎儿的DNA片段，这很可能是因为胎儿细胞死亡和裂解。
胎儿DNA的遗传信息可诊断单基因突变引起的孟德尔疾病，如囊肿性纤维化、泰萨二氏病和马凡氏综合。这类疾病（3000多种）发生在约1％的出生婴儿身上，突变可能由父母遗传，也可能自发生成。
胎儿完整基因组序列可能出现大量的突变位点，而这些信息不足于支持胎儿必然患病，将对准父母和医生构成两难选择。
华盛顿大学的研究者称：“我们生成数据的能力要比分析能力强，而后者对于医生和患者才是有用的。虽然以非创伤性方法预测胎儿基因组在技术上是可行的，然而信息分析仍将是一个重大的挑战，即便针对孟德尔疾病。”
中山大学医学院遗传学教研室副主任蒋玮莹教授表示，采集孕妇血浆和父亲唾液推测胎儿基因组，这是一次无创性研究的进展。第一次的准确度达到99%，后期验证的准确度也达到95%。此外，测序的深度比较深，两次分别为76 × 和78 ×。
香港中大推出无创性唐氏综合征产检技术
香港中文大学宣布，推出一项崭新的无创性产前检查服务，直接从孕妇血液的脱氧核糖核酸（DNA）分析胎儿患唐氏综合征的几率，减少流产风险。
这项名为“敏儿安T21”的产检服务采用了先进的DNA测序技术，直接从母亲的血液样本进行分析，以确定是否存在过量的第21号染色体的DNA分子，从而得知胎儿患有唐氏综合征的风险。
中大表示，这项技术在2011年已率先在香港和美国应用于临床服务。目前本地多家私营医疗机构提供此测试服务。孕妇怀孕10周便可以进行有关检验，大约两至三星期会有结果，费用大约8000港元。
唐氏综合征是一种先天性疾病，患有此症的胎儿的基因组较正常胎儿拥有多一条染色体，即第21号染色体。中大提供的数据显示，香港平均约800宗妊娠中有一宗唐氏综合征。
唐氏综合征的其它诊断方法
三酶焦测序体系的建立及其在唐氏综合征快速诊断中的应用
无三磷酸腺苷双磷酸酶的三酶焦测序体系能准确判读待测DNA 的碱基序列, 且可定量测定单核苷酸序列多态性(SNP)中两种等位基因型的相对比值。文章成功检测了16 例正常人和8 例唐氏综合征患者样本中21 号染色体上两个杂合率较高位点(rs1042917 和 rs4818219)的等位基因型比值, 所得结果能够明确说明待测样本中来自于父方和母方的21 号染色体数目是否相等。该法具有良好的定量性能, 适合于SNP 等位基因型的定量分析, 可以用于唐氏综合征的快速检测。
双荧光定量PCR快速诊断唐氏综合征
快速诊断唐氏综合征的荧光定量聚合酶链反应（FQ-PCR）方法及其应用于产前诊断唐氏综合征的可能性。
合成21号染色体单烤贝基因DSCR1特异的引物和TaqMan探针，其中检测DSCR1基因的探针标记6-羧基荧光素（FAM），检测GAPDH基因的探针标记六氯（HEX）荧光素；提取患者和正常人外周血及胎儿羊水脱落细胞标本的DNA为模板，在同一PCR扩增管中同时进行2种基因的双色荧光定量聚合酶链反应，分别定量测定DSCR1基因和GAPDH基因的含量，并计算每个标本2种基因剂量的比值；采用该基因检测技术检测23例唐氏综合征患者、20名正常人和100例羊水，与染色体检查诊断结果对比，判断该技术在唐氏综合征基因诊断和产前诊断中的应用价值。
双色荧光定量PCR检测唐氏综合征是一个可行的、快速的、准确的、高通量的、费用较为低廉的检测方法，该法在唐氏综合症的基因诊断和产前基因诊断具有广阔的应用前景。
血浆诊断后代的研究进展
孕妇血浆中胎儿基因组分析[2]
15年来，孕妇血浆中胎儿DNA的发现见证了无创性产前诊断的快速发展。对胎儿DNA浓度和分子大小的认识，研究人员将新的诊断方法应用于临床。早期研究集中在检测父系遗传序列（不出现在母系基因组中），然而随着精确的测量技术（如数值化PCR反应）的发展，研究人员能够在血浆中检测微小的等位基因失衡以及分析单基因疾病，如血红蛋白病和血友病等。
大规模并行测序技术能够检测孕妇血浆中的胎儿三倍体染色体，最近研究发现染色体易位和微缺失，并从孕妇血浆中推导出胎儿全基因组的遗传图谱。
孕妇血浆中检测胎儿22q11.2的微缺失[3]
通过对孕妇血浆中无细胞形式的DNA进行分析，研究人员不断尝试推测婴儿的基因组。无细胞形式的DNA测序分析后能被准确检测产前胎儿非整倍体化，如13号、18号和21号染色体的三倍体化。在这项分析的基础上，研究人员寻求对染色体拷贝数变异进行分析，临床相关的基因组片段（22q11.2）出现缺失异常后引起22q11.2微缺失综合征。
对2位22q11.2缺失患者和14位面临胎儿染色体异常低风险的孕妇，研究人员从她们的血浆中测序了无细胞形式的DNA，后者作为对照组在基因组上具有3.83倍的平均重复率。与人类基因组相比较，重复区域被去除，剩余区域具有正常的GC含量，以及Z值用于计算维缺失区域。结果表明， 在对照组中没有发现22q11.2区域缺少现象，而2位特定患者都丢失了该片段的部分区域。
Y-STR和SRY克隆后分析血浆中胎儿DNA片段[4]
孕妇血浆中游离胎儿DNA（ffDNA）已成为非侵入性产前诊断的重要来源，准确识别ffDNA大小对于非侵入性产前诊断是至关重要的。通过使用Y-STR和SRY的引物，研究人员能够更准确地研究游离DNA的片段，大小在100-524bp之间。
胎儿最大的游离DNA在Y-STR 和 SRY引物扩增下具有286 +/ - 28 bp的片段。对于孕妇血浆和脐带血，Y-STR等位基因出现的结果是一致的。
利用怀孕猕猴血浆鉴定后代性别[5]
非侵入性鉴定后代性别已成为生物医学不可或缺的研究部分，通过性别差异鉴定后代的性别。为了检测雄性后代的性别决定基因（Y染色体上），研究人员对怀孕母猴的血浆采用实时PCR技术，并开发出SYBR绿色荧光系统。
在所用怀有雄性后代的猕猴中，对SRY进行巢式PCR扩增的血浆都出现阳性结果，而怀有雌性后代的猕猴却没有扩增迹象。有趣的是，分娩后胎儿SRY DNA迅速从母体血液中被清除。
非侵入性产前胎儿的RHD基因型[6]
为了评估一种非侵入分子检测法，研究人员对怀孕母体的血浆DNA进行研究，并预测后代的RHD基因型。
在140个测试样本中，对135个进行了RHD推测，结果表明这些推测都是正确的。没有推测的5个样本中，3个没有符合分类严格的门槛标准，另外2个是因为RHD变异。同时对后代SRY进行推测，140个样本中137个预测成功。在16个RHD和SRY双隐形的样本中， RASSF1A的阳性结果证实了后代DNA的存在。
生物探索电话采访上海众信生物技术有限公司夏女士
生物探索：父亲唾液和孕妇的血浆预测胎儿的全基因组，这项研究有什么用途？
夏女士：这主要用于胎儿疾病预测，因为产前预测可以避免患病胎儿给家庭带来思想和经济的负担。如果这项技术推广开，一方面让每个家庭获得健康的宝宝，并服务国家的优生政策；另一方面，胎儿无创性测序背后隐藏着巨大的市场前景。此外，对于父母而言，在婴儿未出生前就大致了解他们的个头、体重以及智力等潜在特征，可以想象这项技术的吸引力有多强，不过，这也可能因父母对子女特定性状（如，运动体质）过度挑剔而造成严重的流产问题。
生物探索：这项技术不是直接测序胎儿的基因组，而是由父母样本推测而出，这存在问题吗？
夏女士：所谓无创性，就是不能向羊膜中的胎儿取样。以父母为样本预测胎儿的基因组，肯定会有偏差的，不过，为了保证预测的准确性，研究人员会创建一个成熟的模型，以控制准确性。一般而言，70-80%以上的准确度是我们可以接受的，而该研究提供的准确度维持在98%左右。
生物探索：这项胎儿测序技术走向临床将会遇到什么困难？
夏女士：测序成本高是主要困难之一，在美国测序一个基因组需要1000美元，在中国大约需要5000美元（Complete Genomics 公司的报价），这一技术需要测序2个基因组，价格要加倍，昂贵的价格很可能让很多家庭望而却步。此外，生物信息分析也是一道难关，一个基因组大约为31亿个碱基对，庞大的数据必然对存储硬件和运算速度构成挑战，不过，在这之中，最核心的部分还是胎儿基因组的准确性，毕竟所有的生物信息学都是以此为基础。
上海众信生物技术有限公司
上海众信生物技术有限公司注册于浦东张江高科技园区，落户上海市科技孵化中心园区，是以生物信息学软件开发、生物信息服务为主的由上海生物信息技术研究中心、英国 InforSense 公司以及上海凌鼎管理软件有限公司3家单位投资的现代化生物信息高科技公司。公司着重以市场为导向、产业化为目标，并促进生命科学、生物技术和生物医药产业的发展，形成生物信息技术人才培养基地。公司与上海生物信息技术研究中心、中科院上海生命科学研究院、上海交通大学、复旦大学、国家人类基因组南方研究中心、上海第二医科大学、国家生物芯片工程研究中心和一大批生物医药技术公司建立了长期的合作关系，在综合实力基础上，整合资源效率，打造产学研一体化的创新平台。
