卢煜明&黄荷凤:无创产检黑科技大揭秘
卢煜明&黄荷凤:无创产检黑科技大揭秘
无创产前基因检测(NIPT)是一种通过分析孕妇血液中的胎儿游离DNA,评估胎儿染色体异常风险的技术。它具有无创、精准的特点,在孕期筛查中广泛应用。
卢煜明:无创产检技术的奠基人
卢煜明院士被誉为“无创产检之父”,他的开创性研究为无创产前基因检测技术奠定了基础。1997年,卢煜明在《柳叶刀》杂志上发表了一篇开创性的论文,揭示了孕妇外周血中存在胎儿游离DNA(cfDNA)的现象。这一发现为无创性产前检测提供了理论基础和技术可能。
卢煜明研究团队发现,在孕妇的外周血中,除了孕妇自身的DNA,还存在一小部分来自胎儿的游离DNA。这些DNA片段主要来源于胎盘滋养层细胞的凋亡,并通过母婴血液循环进入孕妇的外周血。通过特定的技术手段,如高通量测序和生物信息学分析,可以准确地检测到这些胎儿DNA,并对其进行测序分析。
“无创性产前检测技术的核心就在于如何高效、准确地分离和分析孕妇外周血中的胎儿DNA。”卢煜明表示。
随着高通量测序技术的飞速发展和测序成本的逐步降低,无创性产前检测技术开始进入临床应用阶段。香港中文大学医学院作为无创性产前检测技术的发源地,一直在这一领域保持领先地位。卢煜明研究团队与临床团队紧密合作,不断优化无创性产前检测技术的流程和算法,提高其准确性和可靠性。
卢煜明表示,无创性产前检测技术的临床应用,为孕妇和胎儿提供了更为安全和可靠的产前检测方案。与传统的产前筛查和侵入性产前诊断相比,无创性产前检测具有诸多优势。
首先,无创性产前检测是一种非侵入性的检测方法,不会对孕妇和胎儿造成任何伤害。孕妇只需抽取外周血样本,无需进行羊水穿刺或绒毛取样等高风险操作,从而大大减少了并发症和感染的风险。
其次,无创性产前检测具有较高的准确性和可靠性。通过高通量测序和生物信息学分析,可以准确地检测到胎儿DNA中是否存在染色体异常和其他遗传性疾病。其准确率远高于传统的产前筛查方法,甚至可以与侵入性产前诊断相媲美。
卢煜明在2011年推出的突破性“无创性产前检测技术(NIPT)”,如今已在超90个国家落地应用,每年为全球孕妇提供了累计超1000万次标准治疗的无创产前检测。
黄荷凤:新一代无创产前筛查技术的突破
在卢煜明奠定的无创产前检测技术基础上,复旦大学黄荷凤教授团队进一步推动了该技术的发展。他们研发了新一代无创产前筛查技术——协同等位基因靶向富集测序(COATE-seq),实现了对染色体非整倍体、微缺失综合征和单基因遗传病的全面筛查。
传统无创产前筛查主要是基于母体血浆中含有胎盘来源的胎儿DNA片段与母体DNA片段长度不同的原理,对孕妇血浆中游离DNA片段(cfDNA)进行测序,从而预测胎儿患非整倍体或微缺失/微重复综合征风险。但由于母体血浆中绝大部分cfDNA来源于母亲,胎儿成分的cfDNA只占10%左右,因此胎儿单基因突变的遗传性疾病检出十分困难。
黄荷凤团队开发的COATE-seq技术在标准无创产前DNA检测(NIPT)基础上,增加了对胎儿cfDNA的识别,并融入基因组算法,包括等位基因丰度、片段长度和单核苷酸多态性分析等,可全面解读胎儿基因组,识别出胎儿存在的染色体非整倍体、染色体微缺失综合征和单基因遗传病。
在一项纳入1,090名携带高风险胎儿遗传病孕妇的多中心前瞻性临床研究中,COATE-seq cfDNA筛查灵敏度为98.5%,特异性达到99.3%。在超声显示结构异常的胎儿中,与传统仅针对染色体疾病筛查的技术相比,COATE-seq检出率提高了60.7%。
这一突破性技术不仅提高了检测的准确性和安全性,还为孕妇和家庭带来了福音,标志着产前诊断和出生缺陷防治领域的重大进步。