新技術!產前檢查找出異常基因 人氣: 1590
新技術!產前檢查找出異常基因

發表於《分子診斷雜誌》的概念證明研究,藉由單細胞液滴數位PCR方式評估眾多活細胞的DNA,此方法不需固定細胞、染色、或全基因組擴增。


非侵入性產前檢查 (Non-invasive prenatal tests, NIPT) 用於孕婦的胎兒遺傳疾病篩查。相反地,羊膜穿刺之類的侵入性檢查具有造成胎兒傷害的風險。於愛思唯爾 (Elsevier) 出版的《分子診斷雜誌 (The Journal of Molecular Diagnostics)》的一項報告描述具有高靈敏度和特異性的單細胞DNA評估方法的發展。此種非侵入性測試能夠從活胎兒細胞中直接取得基因資訊,以便同時進行評估,進而提高檢測胎兒異常的可能性。

現有的NIPTs具有重要的限制,包括非資訊結果,故需新一種非侵入性方法診斷胎兒基因異常。使用改進的單細胞液滴數位PCR (sc-ddPCR) NIPT,研究人員進行一概念證明研究,成功評估母血中極為罕見的胎兒細胞之基因資訊。該種改進的單細胞液滴數位PCR系統使直接評估活細胞中的單細胞DNA資訊成為可能,且無需進行細胞固定、細胞染色、與全基因組擴增步驟。

日本國立兒童健康與發展研究所母胎生物學系主任暨首席研究員肯尼基哈塔 (Kenichiro Hata) 醫學博士解釋:「因NIPTs目前分析小DNA片段,確定每個DNA片段來自母親或胎兒仍具有挑戰性。我們觀察到在某些情況下,NIPT結果與已報告的胎兒基因資訊不一致。本研究作為非侵入性產前檢查的概念證明,使用循環中的胎兒細胞,無需任何嚴格的細胞純化」。

通過這種改進的技術,每個孔最多可將3,000個細胞封裝於每個微滴中,並同時進行分析。原始的單細胞液滴數位系統以高靈敏度和特異性同時評估單細胞的基因資訊。但是,原始系統僅適用於背景清晰的細胞懸浮液 (即經過清洗的細胞或使用螢光分選的細胞)。研究人員修改了此sc-ddPCR系統,以更高的靈敏度和特異性改善了每個液滴中的PCR環境,這使得現在有可能評估來自帶有雜質的粗純化有核細胞樣品的單細胞基因資訊。

為了證實此種改進之單細胞液滴數位PCR系統的敏感性,研究人員在來自具有男性胎兒的母親周邊血樣本中所分離的細胞懸浮液,於單細胞層次中偵測血液循環中男性胎兒細胞中的基因組DNA。

研究人員尋找負責啟動決定男性性別的性別決定區域Y基因 (sex-determining region Y gene, SRY) 的存在。分析13個血液樣本後指出,僅三位懷有男性胎兒特徵的孕婦其循環胎兒細胞為SRY陽性,與十位懷有女性胎兒特徵的孕婦不同。此結果指出改進後的單細胞液滴數位PCR系統不僅具有高靈敏度,且具有高特異性。

哈塔博士評論說:「未來可藉由優化細胞分選、封裝、以及於每個液滴中產生更有效的PCR環境,此改進後的單細胞液滴數位PCR系統可能是一種突破性的分析方法,可以應用於各種研究領域,並可能應用於臨床診斷」。


文章來源:

https://www.elsevier.com/about/press-releases/research-and-journals/new-single-cell-prenatal-blood-test-can-identify-genetic-abnormalities

 



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