卢煜明教授PNAS发布第二代无创胎儿基因组分析结果

今年9月，堪称“中国诺贝尔”的未来科学大奖揭晓。香港中文大学李嘉诚健康科学研究所的卢煜明（Dennis Ming Yuk Lo）教授因发现可以从母亲血液中提取到胎儿DNA，而获得高达100万美元的生命科学大奖奖金。

作为无创DNA产前检测的奠基人，卢教授早在1997年就发现了孕妇外周血中存在游离的胎儿DNA，并发展出了一套新技术来准确分析和度量母亲血浆内的胎儿DNA，也因此当选英国皇家学会院士，2013年当选美国国家科学院外籍院士。

其研究组近期发表了题为“Second generation noninvasive fetal genome analysis reveals de novo mutations, single-base parental inheritance, and preferred DNA ends ”的文章，通过针对母体血浆DNA进行全基因组测序，探索了第二代无创性胎儿全基因组分析方法的限制与改良。这一研究成果公布在10月31日《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

第一代无创产前诊断是通过染色体倍数异常来判断的，最典型的就是先抽取孕妇的外周血，提取游离DNA，通过高通量测序技术分析每染色体片段，判断胎儿是否是21号三倍体。第二代无创产前诊断分析的是基因突变诊断。

设想母亲在某个基因的某个位置上的核苷酸是Aa, 如果胎儿的是致病的aa型。那么，考虑到胎儿的DNA在孕妇的血液中只占5%. 通过对孕妇的外周血的超高通量测序(1000倍覆盖)，如果测出来A占了42.5%, a占了47.5%，我们就可断定胎儿的基因型是aa. 这里的关键是测序深度要非常高，1000X。

最新这篇文章通过针对母体血浆DNA进行全基因组测序（195×和270×单倍体基因组覆盖），探索无创性产前检测的限制范围。研究人员结合一系列生物信息学筛选，完成了高于之前报道两个数量级的阳性预测值检测胎儿新发突变。

并且研究人员在一个CFC综合征案例中无创发现了一个新发BRAF突变，CFC综合症主要出现在心脏方面，包括肺动脉狭窄、瓣膜发育不良等，通常病患没有眉毛和眼睫毛，其指甲呈现发育不良或生长过快，这一综合征的致病基因属于RAS-ERK讯息传递路径中的成员。

研究人员指出胎儿母系遗传可以通过全基因组分析确定，而无需母体单倍体信息，从而极大的增加了此类分析的分辨率。这些研究表明血浆DNA 片段末端（胎儿或母体筛选）的某些基因组位点可能存在重复报道。