盧煜明教授PNAS發布第二代無創胎兒基因組分析結果

今年9月，堪稱“中國諾貝爾”的未來科學大獎揭曉。香港中文大學李嘉誠健康科學研究所的盧煜明（Dennis Ming Yuk Lo）教授因發現可以從母親血液中提取到胎兒DNA，而獲得高達100萬美元的生命科學大獎獎金。

作為無創DNA產前檢測的奠基人，盧教授早在1997年就發現了孕婦外周血中存在游離的胎兒DNA，并發展出了一套新技術來準確分析和度量母親血漿內的胎兒DNA，也因此當選英國皇家學會院士，2013年當選美國國家科學院外籍院士。

其研究組近期發表了題為“Second generation noninvasive fetal genome analysis reveals de novo mutations, single-base parental inheritance, and preferred DNA ends ”的文章，通過針對母體血漿DNA進行全基因組測序，探索了第二代無創性胎兒全基因組分析方法的限制與改良。這一研究成果公布在10月31日《美國國家科學院院刊》（PNAS）雜志上。

第一代無創產前診斷是通過染色體倍數異常來判斷的，最典型的就是先抽取孕婦的外周血，提取游離DNA，通過高通量測序技術分析每染色體片段，判斷胎兒是否是21號三倍體。第二代無創產前診斷分析的是基因突變診斷。

設想母親在某個基因的某個位置上的核苷酸是Aa, 如果胎兒的是致病的aa型。那么，考慮到胎兒的DNA在孕婦的血液中只占5%. 通過對孕婦的外周血的超高通量測序(1000倍覆蓋)，如果測出來A占了42.5%, a占了47.5%，我們就可斷定胎兒的基因型是aa. 這里的關鍵是測序深度要非常高，1000X。

最新這篇文章通過針對母體血漿DNA進行全基因組測序（195×和270×單倍體基因組覆蓋），探索無創性產前檢測的限制范圍。研究人員結合一系列生物信息學篩選，完成了高于之前報道兩個數量級的陽性預測值檢測胎兒新發突變。

并且研究人員在一個CFC綜合征案例中無創發現了一個新發BRAF突變，CFC綜合癥主要出現在心臟方面，包括肺動脈狹窄、瓣膜發育不良等，通常病患沒有眉毛和眼睫毛，其指甲呈現發育不良或生長過快，這一綜合征的致病基因屬于RAS-ERK訊息傳遞路徑中的成員。

研究人員指出胎兒母系遺傳可以通過全基因組分析確定，而無需母體單倍體信息，從而極大的增加了此類分析的分辨率。這些研究表明血漿DNA 片段末端（胎兒或母體篩選）的某些基因組位點可能存在重復報道。