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深度解读 | 国内首个《低深度全基因组测序技术专家共识》

2019-4-13| 编辑: 小桔灯网| 查看: 499| 评论: 0|来源: 贝瑞基因

摘要: 近年来高通量测序技术蓬勃发展,基于高通量测序的低深度全基因组测序(copynumbervariationsequencing, CNV-seq)技术在产前诊断中的应用逐步深入。为此,中华医学会医学遗传学分会临床遗传学组、中国医师协会医学遗 ...


近年来高通量测序技术蓬勃发展,基于高通量测序的低深度全基因组测序(copy number variation sequencing, CNV-seq)技术在产前诊断中的应用逐步深入。


为此,中华医学会医学遗传学分会临床遗传学组、中国医师协会医学遗传医师分会遗传病产前诊断专业委员会、中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会遗传病防控学组共同成立专家组,探讨CNV-seq技术在产前诊断中的应用规范。2019年4月10日,《低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识》(以下简称“共识”)在《中华医学遗传学》杂志上刊发。

 

《共识》指出CNV-seq可以作为一线产前诊断技术对可能存在胎儿染色体异常的孕妇进行产前诊断;《共识》的达成,有利于规范CNV-seq技术的临床应用,使其更好地服务于临床。

 

本共识大致可分为七部分:前言、适用范围、局限性、临床应用路线、检测前遗传咨询、检测后遗传咨询、规范化临床应用。现针对其中的一些要点进行解读说明。


前言

二胎政策放开后,高龄孕妇的产前诊断需求日益增长。CNV-seq技术高通量、低成本的特点,可以解决现阶段产前诊断服务供给严重不足的矛盾。


在低比例嵌合体的有效检测方面,现行产前诊断技术(核型分析和芯片检测)存在不足。核型分析需要细胞培养,而在培养过程中,如果发生染色体畸变细胞的增殖速度落后于正常细胞,则检测结果可能会漏掉低比例嵌合体。


CMA虽然无需细胞培养,但受限于荧光信号强度波动以及背景噪音的影响,并不能准确分析<30%的嵌合体


CNV-seq技术无需细胞培养,测序完成后,通过计数每条染色体拷贝数的细微改变,来精确判断嵌合体比例,故CNV-seq可以实现对低比例嵌合体更好的检测,可为临床医生提供更为准确可靠的产前诊断结果。


适用范围

共识原文(部分):

染色体病高风险胎儿,如产前筛查高风险(包括血清学产前筛查、NIPS、超声产前筛查等)、高龄、产前超声检查发现胎儿结构及生长发育异常等,在孕妇充分知情的情况下,CNV-seq可以作为一线产前诊断方法供其选择。


要点解读:

受限于现行产前诊断技术的不足,很多需要进行产前诊断的人群(比如高龄、产前筛查高风险)无法得到产前诊断。很多医院仅对超声结构异常的孕妇进行产前诊断,因此存在很大的漏诊风险。


CNV-seq技术很好的弥补了核型分析与芯片检测的不足,因此对于染色体病高风险胎儿,CNV-seq技术可作为一线诊断方法供其选择。在2018年5月份,AJOG发表了CNV-seq前瞻性临床研究数据,对接受产前诊断且无CNV异常高风险(如胎儿超声检查提示结构异常等)的3429例羊水样本进行CNV-seq分析。与核型分析相比,该技术可额外检出1%的明确致病性CNV。该篇文章首次提出CNV-seq可以作为一线诊断技术应用于产前诊断经验[1]


局限性

共识原文(部分):CNV-seq无法检测异倍体、杂合性缺失(含UPD)。


要点解读:

CNV-seq亦存在一定的局限性,如无法检测异倍体和杂合性缺失(含UPD),但通过联合STR可实现对异倍体和部分杂合性缺失的分析。此外,CNV-seq无法检测单基因病,WES技术可对单基因疾病进行分析。


临床应用路线

原文内容(部分)

CNV-seq实验操作主要分为三步:(1)样本基因组DNA提取;(2)文库构建;(3)上机测序。其中,文库构建可以选择PCR或者PCR-free的方法进行。因PCR-free方法无PCR扩增偏好性,检测更精准,故推荐用于文库构建。

 

重点解读:

传统的建库过程需经过PCR进行DNA片段的富集,而在富集的过程中会不可避免的引入扩增错误和偏向性,这意味着上机测序的文库片段已经无法真实反映原始样本的情况,同时也带来dup偏高、测序数据浪费偏多的问题[2-3]。上述将对检测结果的准确性,尤其对于微缺失/重复(CNV)检测,会造成比较大的影响。

 

PCR-free建库方法无需进行PCR即可完成建库,可有效避免复制错误的产生和累积,降低测序Error Rate,提高覆盖度与均一性,结果更加准确可靠。因此,《共识》推荐应用PCR-free的方法进行文库构建。


检测前遗传咨询

原文内容(部分)

父母双方外周血样本与胎儿样本同时进行CNV-seq检测,有利于及时确定CNVs来源并判断胎儿CNVs的致病性。

 

重点解读:

应充分重视检测前的遗传咨询。建议将父母双方外周血样本与胎儿样本同时进行CNV-seq检测。


CNV-seq结果分为致病、可能致病、致病性未知、可能良性、良性五种情况。对于致病性未知的CNVs,通常需要再次召回父母双方,抽取外周血进行CNV-seq分析,根据父母双方是否携带相同CNVs及表型信息,来推测胎儿CNVs的致病性,这无疑会延长检测周期,给孕妇及家庭造成严重的心理负担。

 

因此,父母双方外周血样本与胎儿样本同时进行CNV-seq检测不仅可以增加结果判读的准确性,还可以及时确定CNVs的来源,缩短检测结果等待时间,缓解孕妇焦虑心理。


检测后遗传咨询

原文内容(部分)

嵌合体:可结合超声结果进行综合判断,充分告知胎儿出生后可能出现的问题,产前无法对胎儿预后进行评估。如继续妊娠,建议胎儿出生后多组织取样行CNV-seq分析并密切随访。


重点解读:

嵌合体的遗产咨询一直是临床上的一个难点。嵌合体胎儿出生后的临床表型差异较大,从无明显症状到典型的染色体病均可发生,这与嵌合比例、异常细胞分布、累及的染色体种类等因素相关[4]。因此,临床医生不能简单地根据嵌合的比例这个单一因素推测临床表型的严重程度。

 

针对嵌合体的遗产咨询如何开展?《共识》给予了详细指导。

 

判断嵌合体风险的遗传咨询,要将CNV-seq结果与超声检查结果综合分析,充分告知胎儿出生后可能出现的问题,产前无法对胎儿预后进行评估。如果决定继续妊娠,需要加强临床随访,胎儿出生后可取外周血、唾液等组织进行CNV-seq分析,密切关注其生长发育与智力情况。

 

总结

《共识》的发表对规范CNV-seq技术的临床应用,推动技术发展起到了非常重要的作用。在《共识》的指导下,可以预见CNV-seq技术将会在我国的产前诊断中心进一步普及应用,协助临床医生进行精准产前诊断,有效缓解产前诊断压力。


共识原文如下(来源:中华医学遗传杂志):

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