銳訊生物DropDx數字PCR儀助力數字PCR技術(shù)在NIPT領(lǐng)域的真正快速實(shí)施
10月中旬，《中華醫學(xué)遺傳學(xué)雜志》第41卷第10期，刊發(fā)了《數字PCR無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前篩查技術(shù)應用于胎兒染色體病篩查初步實(shí)施的專(zhuān)家共識》一文(https://rs.yiigle.com/cmaid/1517121,DOI:10.3760/cma.j.cn511374-20240318-00176）。共識詳細闡述了基于dPCR-NIPT的相關(guān)內容，具體包括：基本要求、適用范圍、檢測前服務(wù)流程、檢測流程、報告解讀和遺傳咨詢(xún)以及技術(shù)的局限性等。
專(zhuān)家共識中發(fā)表的數字PCR設備配圖即為銳訊DropDx系列分體機原圖，詳情可查閱銳訊官網(wǎng)設備產(chǎn)品展示板塊（http://www.giroflee.com）。
胎兒染色體非整倍體是產(chǎn)前篩查檢測的主要內容，通過(guò)早期進(jìn)行產(chǎn)前篩查和診斷，有利于促進(jìn)優(yōu)生優(yōu)育。非整倍體產(chǎn)前檢測是采用無(wú)創(chuàng )、微創(chuàng )或有創(chuàng )的技術(shù)方法，在一定時(shí)間窗口期對孕婦進(jìn)行檢查，以評估胎兒罹患染色體非整倍體疾病的風(fēng)險或進(jìn)一步確診。傳統產(chǎn)前診斷方法具有侵入性，通過(guò)羊膜穿刺、絨毛取樣以及臍靜脈穿刺取樣進(jìn)行染色體核型分析，有潛在的胎兒流產(chǎn)或感染風(fēng)險，早孕期、中孕期常規產(chǎn)前篩查通過(guò)超聲檢查聯(lián)合血清學(xué)標記分析，同時(shí)結合孕婦年齡、孕周、體重以及是否存在糖尿病等多項臨床信息，以軟件計算風(fēng)險值進(jìn)行評估，但敏感度和特異性有限。1997年,Ｌo等在孕婦外周血中發(fā)現胎兒游離DNA（cellfree fetal DNA，cff DNA），為胎兒染色體非整倍體無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測（non invasive prenatal testing，NIPT）奠定了基礎。2008年，Ｌo等又驗證了基于孕婦血漿中的cff DNA和大規?；蚪M測序進(jìn)行胎兒染色體非整倍體檢測的可行性。
現階段，基于NGS（高通量測序技術(shù)）的無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測已用于臨床篩查胎兒21三體、18三體，以及13三體綜合征，在高風(fēng)險孕婦中表現出很高的靈敏度、特異性以及檢出率。同時(shí)，NGS-NIPT（高通量測序無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測）會(huì )受到源于胎兒、母體、測序過(guò)程以及數據分析等多種因素的影響，可能出現假陽(yáng)性或假陰性結果。另外，NGS-NIPT檢測成本昂貴，導致難以快速有效的大面積推廣。
隨著(zhù)微流控技術(shù)的引入，代表第三代PCR技術(shù)的數字PCR（digital PCR，dPCR）表現出更高的檢測效率和靈敏度。已有研究表示，dPCR在染色體非整倍體無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前檢測應用中具有更直接、更快速和更具成本效益的發(fā)展潛力。 同時(shí)還可以通過(guò)dPCR-NIPT技術(shù)和NGS-NIPT技術(shù)的聯(lián)合篩查，進(jìn)一步提高胎兒染色體非整倍體是產(chǎn)前篩查檢測的準確性、安全性和及時(shí)性。
另外，共識相關(guān)推薦意見(jiàn)匯總如下：
關(guān)于數字PCR無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前篩查的技術(shù)難點(diǎn)
儀器：對儀器的性能要求嚴格。由于需要區分正常和非正常cff DNA拷貝數的微小差別（通常小于4%）用于無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前篩查的數字PCR設備需要具有極佳的精密度和重復性。由于正常和非正常cff DNA的拷貝數差異在5%以?xún)?，通過(guò)增加液滴數（即partition number）來(lái)實(shí)現加入的樣本的cfDNA的總量，從而實(shí)現擴大正常與非正常cff DNA拷貝數差異的目的，來(lái)提高檢測靈敏度。
在Dai [16]的研究中，計算了在特定條件下所需的最小液滴數。當 cffDNA 為 5% (0.05)，PDR 為 30% (0.3)時(shí)，需要約 18,000 個(gè)液滴或 PCR 反應，才能以 95% （1.96 倍標準差）的置信度將一個(gè)非整倍體妊娠與一個(gè)整倍體妊娠區分開(kāi)來(lái)。
試劑：用于無(wú)創(chuàng )產(chǎn)前篩查需要實(shí)現多重檢測，靶標越多檢測準確度越高。試劑的原理是通過(guò)檢測多重靶標，放大正常和非正常胎兒樣本的拷貝數差異。例如假設正常胎兒和非常胎兒拷貝數差1%，檢測一個(gè)靶標，100個(gè)拷貝的差異是1個(gè)拷貝。如果檢測10個(gè)靶標，差異將被放到到10個(gè)拷貝，將提高檢測的靈敏度。
在Lašáková的研究中[15]，作者分別使用了16對引物和兩個(gè)熒光標記的鎖核酸探針來(lái)對21號染色體和18號染色體進(jìn)行檢測，這項測試在盲測中得到了驗證，研究對象是30名有唐氏綜合征21三體風(fēng)險的孕婦血漿樣本，風(fēng)險范圍從1:4到1:801。測試結果與侵入性診斷程序的結果完全一致（敏感性、特異性、陽(yáng)性預測值和陰性預測值均為100%）。在Dai [16]的研究中,使用了10套引物探針對21,18和13號染色體進(jìn)行多重檢測。在Tan[14]的研究中，使用了10ng的斷裂gDNA和不同數量的引物對（分別為1、5、10和20對，針對chr21和chr18）來(lái)驗證引物對數量與ddPCR檢測到的目標DNA分子數量之間的關(guān)系。結果顯示檢測到的DNA分子量高度依賴(lài)于引物對的數量，在給定一定量的DNA的情況下，增加引物對的數量能夠增加檢測到的目標DNA分子數量。
選擇靈敏度更高的數字PCR設備和精準設計驗證的多重數字PCR試劑，是提高dPCR-NIPT檢測靈敏度和特異性的關(guān)鍵所在。
- 關(guān)于銳訊生物
銳訊生物（Rainsure Scientific）是一家致力于精準診斷的創(chuàng )新型公司，秉承“創(chuàng )新、智造、助力健康”的宗旨，主要從事創(chuàng )新診斷平臺及IVD診斷解決方案的開(kāi)發(fā)工作。公司憑借在微流控及智能制造領(lǐng)域的持續技術(shù)積累，已發(fā)展出包括微流控研究平臺、數字PCR系統及配套試劑盒等全球領(lǐng)先的科學(xué)儀器及分子診斷產(chǎn)品。公司創(chuàng )始團隊成員均畢業(yè)于常青藤盟校，曾就職于多家國際知名的生命科學(xué)廠(chǎng)商，具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗和前沿視野。銳訊生物正致力于用創(chuàng )新技術(shù)，智能制造，賦能客戶(hù)，助力健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
