2019年09月18日

中大率先引入全基因组测序技术作胎儿产前诊断

香港中文大学(中大)医学院妇产科学系成功引入崭新的全基因组测序技术,以进行遗传学入侵性产前诊断。研究团队证实新技术与目前采用的染色体核型分析和染色体微阵列分析(基因芯片技术)相比,能够更精确检测致病性的基因组微缺失或微重复,从而提升诊断胎儿是否患有严重先天性疾病的灵敏度及准确性,有关研究结果已于国际期刊Genetics in Medicine发表。

中大医学院妇产科学系成功引入崭新的全基因组测序技术,以进行遗传学入侵性产前诊断,能够更精确检测致病性的基因问题。
(右起)中大医学院妇产科学系副教授蔡光伟教授、系主任梁德杨教授和研究助理教授董梓瑞博士。

中大医学院妇产科学系成功引入崭新的全基因组测序技术,以进行遗传学入侵性产前诊断,能够更精确检测致病性的基因问题。(右起)中大医学院妇产科学系副教授蔡光伟教授、系主任梁德杨教授和研究助理教授董梓瑞博士。

基因检测提供更精确产前诊断 揪出更微细基因异常

倘若孕妇曾经历流产、胎死腹中、在超声波检查时发现胎儿出现异常或唐氏综合症筛查呈阳性,医生都会建议她们接受入侵性产前检查,以诊断胎儿是否患有遗传疾病。

传统的胎儿染色体核型分析透过显微镜观察染色体的结构。约三分之二胎儿的细胞核型报告会呈现正常,但当中至少有一成胎儿会出现结构异常或发育迟缓等,这与多种综合症或遗传病有密切关系。

中大医学院妇产科学系系主任梁德杨教授解释:「如果我们能够在产前诊断中发现胎儿患有临床显著的基因组失衡,就能够为孕妇及其家人提供更多资讯,以助他们作出相应决定,并检视日后生育的计划。许多综合症或遗传病其实都与染色体细微结构出现异常有关,但传统的染色体核型分析难以将这类微细的基因异常辨认出来。」

梁德杨教授表示许多综合症或遗传病都与染色体细微结构出现异常有关,
但传统的染色体核型分析难以将这类微细的基因异常辨认出来。

中大医学院于2009年在亚洲区率先引入并应用基因芯片技术于产前诊断上,运用染色体微阵列分析以检测超过100种已知的基因序列缺失或重复。妇产科学系团队于今年进一步引入全基因组测序技术,更精准及全面地检测基因中的微缺失或微重复,揪出更微细的致病性变异。

梁德杨教授表示许多综合症或遗传病都与染色体细微结构出现异常有关,但传统的染色体核型分析难以将这类微细的基因异常辨认出来。

新技术能检测出更多具临床意义的基因组及染色体异常

基因芯片技术和全基因组测序技术均通过使用绒毛活检细胞、羊水或胎儿脐带血测量DNA序列中的拷贝数变异,以检测胎儿有否出现基因组失衡。DNA拷贝数是指某个基因或基因组部分的拷贝数目出现重复或遗漏。这些DNA拷贝数的差异令每个人有不同特征,但亦会导致某些疾病发生。

中大医学院妇产科学系副教授蔡光伟教授表示:「基因芯片技术能够在单次测试中快速分析所有染色体,但它的分析敏感度受制于探针的密度和能够覆盖的目标区域。全基因组测序是一种先进的测序方法,可以提供全基因组序列信息。但现存的高深度全基因组测序会检测到非常多基因组未知的变异,价钱亦非常昂贵。过去五年,我们的团队通过利用低深度高通量全基因组测序的方法,成功开发了全基因组DNA拷贝数分析(命名为FetalSeq),单次运行可检测的样本数量亦更多(48个样本),并证明它比基因芯片技术能够为产前诊断提供额外及更精准的遗传信息。」

蔡光伟教授希望新技术能够为孕妇及其家庭提供更准确的胎儿诊断,
以便计划日后的健康管理。

为了比较FetalSeq胎儿测序平台和基因芯片技术对产前诊断的准确性和有效性,中大团队于2016年至2019年间透过香港中文大学及广州暨南大学深圳市宝安区妇幼保健院产前诊断中心为1,023名需要进行入侵性产前基因检测的妇女,进行了对比研究。

结果显示,FetalSeq胎儿测序平台不但能够覆盖基因芯片技术检测到的所有基因变异,更为额外1.7%(17 / 1,023)病例提供新的诊断资讯。而随后的跟进研究亦确定了由FetalSeq平台额外检测出来的DNA拷贝数所具的致病性。

中大医学院妇产科学系研究助理教授董梓瑞博士表示:「通过分析全基因组,FetalSeq胎儿测序平台有助鉴定由染色体疾病,致病性DNA拷贝数变异或单基因病症如杜兴氏肌肉营养不良症。此技术能够为孕妇及其家庭提供更准确的胎儿诊断,以便计划日后的健康管理。」

董梓瑞博士表示中大开发的全基因组测序分析平台有助鉴定染色体疾病,
致病性DNA拷贝数变异或单基因病症如杜兴氏肌肉营养不良症等。

董梓瑞博士表示中大开发的全基因组测序分析平台有助鉴定染色体疾病,致病性DNA拷贝数变异或单基因病症如杜兴氏肌肉营养不良症等。

中大妇产科团队是产前基因诊断的先驱

中大医学院妇产科学系是香港产前基因诊断的领导团队之一。自2009年引入基因芯片技术分析,以识别染色体数字异常(如唐氏综合症)和微缺失或重复综合症以来,团队一直致力提供相关服务及研究以配合入侵性基因检测的需求增长。自2019年6月起,医院管理局向所有高危怀孕的香港妈妈提供免费的基因芯片技术分析。

最近,中大发表的另一份研究运用基因芯片技术分析与产前诊断有显著临床意义的DNA拷贝数,证明每64个进行入侵性遗传诊断的怀孕个案当中就有1个会发生致病性的基因畸变。

全基因组测序每次可以检测48个样本

全基因组测序每次可以检测48个样本

梁德杨教授在深圳研究院承担的项目

国家项目:

1. MOST-国家重点研发计划 :

中国人群重大出生缺陷的成因、机制和早期干预 (课题名称:母体内分泌、代谢和营养对出生缺陷的影响及分子机制)

蔡光伟教授在深圳研究院承担的项目

横向项目:

1. 染色体微阵列分析(CMA)技术临床应用研究

2. arrayCGH在产前诊断中的应用与推广

3. 低深度全基因组测序(Low-pass WGS)临床应用研究


原文转载:

《中大率先引入全基因组测序技术作胎儿产前诊断》

https://www.cpr.cuhk.edu.hk/sc/press_detail.php?1=1&id=3113