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2017年1月，香港中文大學的研究人員開發出一種針對單基因病的無創產前檢測技術。這是一種非侵入性的手段，可以通過母親血漿DNA獲得親本單體型遺傳信息進而分析胎兒是否存在遺傳突變及SNP等。研究首先通過linked-read測序確定了雙親的單體型信息，通過靶向測序確認了母體血漿DNA上熱點基因內和兩側的SNP位點。最后通過單倍體劑量分析來推斷胎兒的遺傳狀態。
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13個研究家庭中成功獲得12個家庭的單倍體定相和劑量分析信息。以高通量linked-read測序為基礎的單倍體劑量分析（RHDO）是目前測定遺傳性單基因疾病行之有效的方法。這種方法既繞過了突變特異性試驗的需求，也不需要提供其他相關家庭成員的DNA樣本，適用于有患單基因病風險的懷孕情況。
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01 RHDO原理示意圖
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02 13個待研究家庭的詳細臨床信息
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03 13個家庭家系樣本的染色體定相信息
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04 家庭A到F的胎兒單倍體分析
分析從突變位點側面的SNPs開始，然后延伸到端粒和中向的方向。單體型塊用箭頭表示。箭頭的尾部和尖端表示單倍體塊的開始和結束位置。胎兒源自母親的遺傳信息由RHDO分析確定。源自父親的遺傳信息由KS試驗分析確定。紅色箭頭表示與突變相關的單體型信息，藍色箭頭表示與野生型相關的單體型信息。
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05 A、B家庭詳細的遺傳信息分析
(A) 家庭：母親存在30KB的序列缺失。
在序列讀取中，母親缺失的片段與Hap II有相同的barcode。
(B) 家庭：父親存在點突變。
在與突變相關的讀長上發現的SNPs與Hap III一致，而那些未發現突變的讀長與Hap IV一致。
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06 家庭G到M的胎兒單倍體分析
由于男性是X染色體的半合子，研究只分析了與X染色體有關突變的母系遺傳。
分析從突變位點側面的SNPs開始，然后延伸到端粒和中向的方向。遺傳的單倍體塊是用箭頭表示的。
箭頭的尾部和尖端表示單倍體塊的開始和結束位置。
紅色的箭頭推斷出母親血漿DNA中與突變相關的SNP等位基因是一致的，表明胎兒遺傳了這種突變。
在母體的血漿DNA中，藍色的箭頭推斷出了野生型連接的SNP等位基因的過度表達，這表明胎兒遺傳了野生型相關聯的單倍體信息。
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小編說 ? 研究使用直接單倍體方法來解決在疾病位點上的親代單倍體遺傳信息，然后用于解釋從母體血漿DNA中獲得的目標測序數據。利用這種方法，成功地推導出13個家庭中的12個家庭，有可能發生一系列基因疾病的胎兒突變譜。 母體血漿中胎兒的整個基因組與母體DNA的相對比例是恒定的。因此，通過結合父母的單倍體類型，可以確定胎兒的遺傳信息。 由于全基因組單倍體技術在過去并不成熟，因此需從相關家庭成員樣本中提取單倍體信息。然而，這意味著，出于最實際的目的，這種方法只能適用于以前受影響的成員的DNA。使用基于10X Genomics平臺的linked-read測序來直接進行單倍體定相，在沒有相關的家庭成員的DNA樣本時，一個人就可以使用RHDO方法進行無創產前檢測。這種直接的全基因組單倍體方法規避了分析與疾病相關的家庭成員樣本的需求。 這種新的發展不僅意味著分析的成本降低了，也意味著非侵入性的胎兒基因分型可能被應用于高危妊娠。
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Reference
WinnieW.I. Hui et al., Universal Haplotype-Based Noninvasive Prenatal Testing forSingle Gene Diseases (2017).Clinical Chemistry. IF：8.008
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博奧晶典科研服務事業部李楠、李瑩、李媛媛 | 文案
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