【直播分享】靶向测序技术在妇幼健康领域中的新应用

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    靶向测序主要分为多重扩增子测序和杂交捕获测序。

    扩增子测序：即针对感兴趣的目标区域，设计多重PCR引物进行扩增富集并进行测序的技术。

    杂交捕获测序：目前应用的主要是液相杂交捕获测序，即基于碱基互补配对原理，设计合成核酸探针，对DNA文库进行基于液相环境的目标区域杂交富集，并进行测序。

    扩增子测序技术具有实验流程简单，结果稳定，拷贝数定量准确度高等优点，实验自动化水平程度高，但当检测目标区域较大（>100kb）时，技术研发难度会指数增长。杂交捕获测序技术与扩增子测序技术正好互补，适合检测较大的基因组区域，也可以发现由于结构变异导致的拼接序列，但DNA杂交需要过夜放置，后续的清洗过程也对环境和人员操作提出了更高要求，实验稳定性相对较差，自动化水平较低。

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    赛雷纳NIPT试剂盒采用扩增子测序技术，通过在21、18、13等重点染色体分布数千个扩增子，实现目标染色体的序列富集。相比全基因组测序技术，扩增子测序将来自目标染色体的序列占比提升了10倍以上，使用相同测序平台的前提下，可以数倍提升一次测序可承载的样本量，极大节约了测序成本，更适于NIPT普筛。此外，由于单个位点平均覆盖度高达500x，可通过SNP位点实现母亲和胎儿DNA的区分，并由此准确计算胎儿DNA比例且不依赖胎儿性别。胎儿DNA比例是NIPT最重要的质控指标，其准确测定对 NIPT的检测窗口进一步提前至关重要。

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    单基因遗传病是出生缺陷的主要原因之一，且常规孕检难以发现异常。孕前或孕早期的扩展性携带者筛查是单基因遗传病出生缺陷防控的有效手段。然而单基因遗传病致病机理复杂，变异类型众多，常规NGS方法无法进行完整的覆盖及准确检测，需要整合MLPA、凝胶电泳、毛细管电泳等其他技术，极大增加了实验流程的复杂性和实验成本，制约了携带者筛查的推广普及。

    赛雷纳携带者筛查产品基于扩增子测序技术开发，针对 11种中国人群高发单基因遗传病，通过优化引物设计及数据分析流程，结合扩增子测序自身技术特点，将α地贫大片段缺失、SMN1/2基因拷贝数定量、DMD基因外显子缺失重复等常规NGS难以检测的致病变异类型均整合到扩增子测序panel中，大幅简化了实验流程复杂度并节约检测成本，为扩展性携带者筛查在中国人群中的普及奠定了技术基础。

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    单基因病无创产前检测一直以来是临床研究热点，赛雷纳通过基于液相杂交捕获的SEGSNP技术，实现了α/β地中海贫血、遗传性耳聋、杜氏肌营养不良（DMD)、苯丙酮尿症（PKU）、脊髓性肌萎缩症（SMA)、甲型/乙型血友病(HA/HB)、甲基丙二酸血症（MMA）、肾上腺皮质增生(CAH)、肝豆状核变性（WD）、遗传性结直肠癌（PJS/FAP）等十余种疾病的无创产前检测，可对低至1%胎儿DNA比例的孕妇样本进行检测，将检测时间提前至孕7周，相比绒毛膜取样、羊水穿刺等有创产前诊断技术大幅提前了检测窗口，并减小了对孕妇的伤害。目前该技术已在临床中实际使用。