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技術文章 / article
NIPT標準品-助力無創產前檢測
原載自：m.huanhen.cn[技術資料頻道] 2024-01-25 瀏覽次數：1204
01
背景
無創產前診斷技術（noninvasive prenatal testing，NIPT）主要是利用NGS方法檢測孕婦的外周血游離DNA（游離DNA指血漿中自然條件下已經片段化的DNA）檢測胎兒是否存在染色體非整數倍異常。常見的染色體疾病包括常染色體非整倍體異常、 性染色體非整倍體異常、 染色體拷貝數變異等。少數染色體畸變者能存活至出生，常造成機體多發畸形、智力低下、生長發育遲緩和多系統功能障礙。目前, 產前篩查及產前診斷是避免致死致殘性染色體疾病患兒出生的前提及主要措施。
常見的篩查方法
常見的篩查染色體異常的方法有G顯帶，熒光原位雜交（FISH），DNA微陣列（CMA），NIPT，NIPT-Plus，CNV-seq等。
染色體核型分析（G顯帶）一般用來檢測染色體的數目和大結構異常，是檢測的金標準。FISH理論上可以檢測基因組中任何位置的信息，但是需要相應的探針。目前臨床常用的就是13,18,21染色體以及性染色體的檢測試劑盒。NIPT和 NIPT- Plus是基于NGS方法的檢測手段，NIPT后續通過Z scores判斷染色體是否異常。而單基因病無創產前檢測是針對單基因遺傳病。DNA微陣列主要是檢測染色體的微缺失和微重復，通過log R ratio判斷是否異常。
Table 1. 常見染色體檢測方法的比較
科佰生物
在檢測的過程中，質控品和參考品是非常重要的。針對NIPT檢測，科佰推出染色體非整倍數參考品和質控品，包含常染色體和性染色體，以及微缺失和微重復質控品和參考品，后期還將陸續推出嵌合體的參考品。
部分產品數據展示
Fig 1. Results of NGS with Trisomy 21 (47,XY,+21) Reference Standard and Trisomy 13 (47,XY,+13) Reference Standard.
NGS技術可對cfDNA進行測序，結合信息分析方法，通過Z scores評估胎兒染色體非整倍性的風險率。當Z scores ＞3或者＜-3時，判定該染色體異常。Z scores ＞3判定該染色體存在重復，Z scores＜-3判定該染色體存在缺失。
Fig 2. Results of ddPCR with Trisomy 21 (47,XY,+21) Reference Standard and Trisomy 13 (47,XY,+13) Reference Standard.
根據NGS結果確定異常染色體后，依據人基因組序列設計相關異常染色體的引物和探針，ddPCR方法再次驗證，通過CNV值判斷染色體情況（默認整條染色體每間隔一段距離選擇一段擴增區域）。
Fig 3. Results of NGS with Prader-Willi syndrome (46,XY,del(15)(q11.2q13)) Reference Standard.
微缺失和微重復質控品和參考品通過NGS和CMA方法驗證。通過NGS可以確定15號染色體發生缺失，CMA方法可以判斷樣本微缺失區域為15q11.2q13。根據上述驗證方法明確缺失或重復區域后，根據缺失或者重復的區域設計引物和探針，進行ddPCR檢測，再次驗證樣本的異常情況。
所有樣本后期均通過酶切或超聲的方式模擬臨床樣本，將DNA進行片段化處理后，通過ddPCR技術對參考品進行準確定標，準確檢測參考品中胎兒游離DNA占比。將經過ddPCR檢測過的樣本混入無DNA的血漿中，更接近臨床樣本。
科佰推出的NIPT系列參考品不僅可以適用于多種檢測方法，還可以用于評價高通量測序法判定的胎兒游離DNA濃度是否準確。
