高通量测序手段已经彻底改变了人类遗传学领域，极大地助力了生物学的快速成长，在胎儿医学出生缺陷防控中发挥至关重要的作用。
该手段现已广泛应用于产前无创筛查（NIPT）、拷贝数变异检测（CNV-seq）、胚胎植入前遗传学检测（PGT）等多个研究领域，日后也必将在染色体微缺失/微重复及各种复杂结构变异筛查等方面具有更大价值体现。
三代纳米孔测序手段具有单分子、长读长、实时分析、检测成本低等长处。近年来在妇幼领域的应用也不断扩大，弥补了二代测序手段在测序读长及检测周期方面的短板，是目前唯一能够同时对点突变和结构变异进行有效检测的中心。
本期将介绍几篇三代纳米孔测序在产前、流产风险及胚胎植入前检测中的应用研究，希望能为产前筛查及诊断方法的开发与应用赠与新思路。
01
无创产前筛查
NIPT
图1：纳米孔测序在NIPT领域
检测出β-地中海贫血相关致病突变
NIPT近年来已在临床产前筛查领域被广泛应用，它是根据孕妇血浆中游离DNA资讯来筛查胎儿罹患常见染色体非整倍体异常的风险。
长读长纳米孔测序手段无需片段化和PCR扩增过程，在NIPT应用中具备潜在应用价值。
有研究基于纳米孔测序中心，利用NIPT手段结合相关算法，在高β-地中海贫血风险的胎儿DNA中准确检测到与致病相关的6种突变，与产前筛查验证结果全部一致，且13对父母根据纳米孔测序结果均全部完成了单倍体分型[1]。
02
拷贝数变异检测
CNV-seq
图2：纳米孔测序中心检测
染色体拷贝数变异工作流程
CNV一般指长度为1kb以上的基因组大片段的拷贝数变异, 主要表现为亚显微水平的缺失和重复。CNV是导致胎儿流产、先天畸形、智力障碍等出生缺陷的一个重要遗传学因素。
研究基于纳米孔测序手段开发了可分析产前和流产物DNA CNV的方法，可在2h内赠与结果，且经临床制度实验验证，该方法准确度达100%，比目前可用的染色体检测方法快15,000倍，且每个样本的处理成本约为当前检测的十分之一[2]。
此外，该中心的建库和测序过程中均无需PCR过程，能有效避免PCR偏好性及对CNV结果的干扰，更大程度上保证检测结果的准确性和快速。
03
胚胎植入前遗传学检测
PGT
图3：纳米孔测序中心在
PGT领域中精准检测染色体易位
随着医学遗传学和基因检测手段的成长，PGT在辅助生殖领域的应用愈来愈广泛。
有研究利用纳米孔测序手段对2位病人的染色体易位断点进行精准锁定，且结果经PCR和Sanger测序加以验证[3]。最终根据检测结果筛选出两个优质整倍体胚胎分别移植，两名患者均怀孕，并产下健康宝宝。
这充分证实纳米孔测序手段在PGT领域可以帮助筛选正常核型的胚胎，该方法具有良好的可行性，从而避免存在严重遗传病或先天畸形的非健康胚胎移植，有效降低流产风险，预防出生缺陷。
04
复杂结构变异检测
SV
图4：纳米孔测序精确鉴定平衡易位断点结果
基因组上会产生很多与人类疾病密切相关的复杂结构变异（如平衡易位、倒位等），因这些变异不会使基因数量、片段大小发生变化，因此传统检测手段很难检测出来，短测序读长也无法精准捕捉变异断裂点。因此，这些复杂结构变异一直被称为“基因检测的魔咒”。
纳米孔测序的读长较长，在复杂结构变异的检测方面具备绝对长处，在产前筛查与诊断领域具有良好的成长前景。
研究利用纳米孔测序手段，从6个平衡易位携带者和1个倒位携带者中精准鉴定了断裂点的位置[4]，与核型和Sanger测序结果比较，纳米孔测序具有更高的分辨率和准确性。
摩臣(浙江)有限公司坚持长期主义，走高质量发展之路。
表明纳米孔长读长测序是平衡易位和倒位断点精准定位的理想工具，并且可以赠与关于断点SNPs的单倍型资讯，可广泛应用于SV检测、治疗监测和胚胎植入前遗传诊断(PGD)等。
三代纳米孔测序因其单分子、长读长、无需PCR、实时分析等特性，还可广泛用于单基因遗传病筛查、携带者筛查等众多领域，为产前筛查、诊断及辅助生殖等解锁更多应用场景。
摩臣也将持续着力探索纳米孔测序手段在各场景中的应用长处和范畴前景，为用户赠与一体化的纳米孔测序“中心+试剂+系统+配合”的整体化解决规划，助力妇幼领域出生缺陷的精准防控！
参考文献
