我们知道,产前筛查和产前诊断是出生缺陷二级预防中的关键环节,当前检测技术在不断推陈出新,而应用到染色体疾病的产前筛查和诊断对降低出生缺陷的发生率有着重要意义。 继胎儿染色体非整倍体(T13、T18、T21)检测试剂盒(可逆末端终止测序法)和三重四极杆质谱检测系统之后,染色体拷贝数变异检测试剂盒(微阵列芯片法)也获得NMPA批准,这款来自博圣生物的试剂盒,是目前国内唯一一款基于微阵列芯片法的合规的染色体拷贝数变异检测试剂盒,它可用于体外定性检测孕妇羊水样本中的13、18、21、性染色体非整倍体,以及15号染色体q11.2-q13.1区域的缺失情况,为临床产前诊断提供辅助。此证的获得,正式宣告产前遗传诊断进入有证时代。 过去一段时间里,胎儿染色体病,尤其是导至严重临床后果的胎儿染色体病,在活产婴儿中的占比大约为0.8%-1.2%,因此,预防出生缺陷最基本的任务是要预防染色体病。但苦于没有分子生物学检测技术,仅通过细胞培养进行细胞染色体核型分析,婴儿的死亡率降低很有限,仅降到1%。随着荧光原位杂交技术、染色体芯片等技术应用到产前诊断,胎儿产前诊断能力得到提高,特别是拷贝数变异检测技术的出现,对胎儿染色体病以及由胎儿染色体异常所造成的罕见病有了更强的诊断和预防能力。 染色体微阵列芯片为何物? 染色体微阵列芯片(以下简称CMA)是一种新型高效的分子核型分析技术,通过固定在玻璃化基片上的拷贝数变异(CNV)探针和单核苷酸多态性(SNP)探针的真实杂交信号,分别进行独立计算,相互验证,互为补充,一次杂交实验即可对靶目标区域的拷贝数剂量变化进行高通量、高分辨率分析,其分辨率可达到100kb,检测结果具有良好的可靠性、准确性和可重复性。 根据技术原理的不同,可分为两类:基于微阵列的比较基因组杂交技术和单核苷酸多态性微阵列技术。可以看得出来,博圣生物的技术是偏后者,只需将待测样本DNA与一整套正常基因组对照资料进行对比即可获得诊断结果,设计涵盖CNV+SNP检测探针的芯片,可同时具有CNV和SNP芯片的特点。 与传统染色体核型分析相比,CMA可以明显提高超声异常胎儿染色体异常的检出率。尤其对于超声结构异常胎儿,可作为有效的产前诊断方法,其还是诊断流产或死胎病因的一种可靠、稳定、高分辨的技术。可诊断新生儿期染色体不平衡引起的出生缺陷,从而协助临床医师进行诊断,早期新生儿干预和遗传咨询等等。 CMA原先在产后临床应用,随着从幕后走向前台、走向产前实践探索,其将为我国出生缺陷的二级预防提供有效方案,弥补了单独依赖核型分析诊断的局限性,丰富和创新了产前诊断方案。此次博圣生物在这方面的获证,代表了一定程度的技术结晶,产前诊断进入合规有序的阶段。 CMA的优势在哪里? CMA在合规加持下必定推动在市场的推广,加上独特的优势在产前诊断更具全面性、实用性和准确性。 此次博圣生物的这款CMA,由于采用单张芯片检测单个样本的检测模式,可根据临床样本量和特殊诊断需求,可灵活设计不同通量的实验检测方案,无需收集拼凑样本,快速出具检测报告。 不仅如此,基于CNV+SNP双探针设计,分别独立计算并互为验证,准确分析DNA拷贝数剂量变化及起止位点,无需复杂、繁琐的短读长测序reads(36-50bp)数据回拼、滑动窗(Bin)划分计算、信号模拟等过程。其采用对靶目标区域内关键OMIM基因进行探针加密的设计方案,可检出符合平台性能要求的致病性或可能致病性小尺度CNV(p/lpCNV),有效降低漏检风险。有利于不同实验室无差异应用开展,可实现检测结果互认,有助于同行间交流借鉴。 总的来说,CMA在医学相对较发达的美国,会建议将CMA在产前特定领域作为一线检测手段,其可归纳为三点优势: 第一,高检出率:针对原因不明的发育迟缓/智力障碍、先天性多发畸形、以及自闭症等等疾病,其诊断率(15~20%)高出常规染色体核型分析(3%)5倍多。 其二,高灵敏度:CMA可检测全基因组范围内的基因失衡,包括着丝粒/端粒等重复序列密集的区域及所有已知的微缺失/微重复综合征相关区域。 其三,高分辨率:可以鉴定传统染色体核型未发现的微缺失和微重复。(常规染色体核型分析的分辨率仅为5~10 Mb,而CMA则可以检测大于100Kb的基因组变异,分辨率比核型分析高几个数量级,并且可以提供精确断裂点信息。) 第四,时间短。不需要进行细胞培养,可以直接取原始样本检测,而且对样本量要求也不高,检测周期短,整个实验流程仅约3天左右。 写在文末 于国内来说,每年出生人口中先天出生缺陷仍有百万人,占出生人口4%比例,提高产前诊断技术之所以重要。是因为其原理就是将某些遗传病和先天出生缺陷的诊断提早到胎儿出生以前,应用实验室检查以及辅助检查对胎儿的染色体进行核型分析、检测胎儿细胞的生化成分或进行基因分析,对缺陷或遗传病及时作出诊断干预,淘汰有畸形或携带异常基因的胎儿,从而降低遗传病和先天出生缺陷的发生几率。 CMA、CNV-seq等技术产品获证,为业内的合规检测开展铺开了道路,在产前诊断市场和技术层面、优生优育的民生问题上,减少患儿和家庭痛苦上均带来正向影响。 参考资料: 1.重磅 | 中国首款基于微阵列芯片技术的染色体拷贝数变异检测试剂盒正式获批NMPA注册证,产前遗传诊断正式进入“证”时代,博圣生物,2024 2.染色体微阵列分析(CMA)技术在产前诊断中的优势,郑大三附院,2022 |