基于新一代测序的SNP单体型分析在先天性挛缩性蜘蛛样指症PGD中的应用

目的 探讨基于新一代测序(NGS)的单核苷酸多态性(SNP)单体型分析在先天性挛缩性蜘蛛样指症(CCA)种植前遗传学诊断中的有效性. 方法 对活检的滋养层细胞采用多重置换扩增(MDA)的方法扩增全基因组,应用基于NGS的SNP单体型分析和直接测序两种方法对MDA产物进行CCA的种植前遗传学诊断(PGD). 结果 应用MDA方法对活检的4枚囊胚的滋养层细胞成功地进行了全基因组扩增;通过基于NGS的SNP单体型分析发现,其中两枚是未感染CCA的囊胚,另两枚是感染CCA的囊胚;单体型分析结果与直接测序法结果一致.取卵5个月后患者移植一枚基因型正常的冷冻囊胚,于妊娠的第38周经剖宫产成功分娩一体重为2 850 9的健康婴儿. 结论 基于NGS的SNP单体型分析是单基因病的种植前遗传学诊断的有效筛查工具.

新一代测序技术在遗传性血小板病基因诊断中的应用

遗传性血小板病是一组表现为血小板数量和功能异常,并可累及血液以外系统的异质性遗传病.遗传性血小板病的临床异质性以及广泛分布的致病基因对其诊断与治疗造成巨大挑战.目前临床上获得明确分子诊断的遗传性血小板病患者只占小部分,并且在已知致病基因以外仍然存在有大量未知遗传变异.新一代测序技术的普及推动了个体化基因检测的发展.很多研究者已经运用全基因组测序、全外显子组测序和靶向基因测序等手段在血栓与止血领域取得了不少新进展.临床上新一代测序的开展不仅促进了遗传性血小板病的个体化基因诊断,而且为未来的精准化基因治疗奠定了基础.本文就用新一代测序技术诊断血小板相关疾病取得的新进展作一综述.

基于单细胞的分子技术在胚胎植入前遗传学检测中的应用

自1989年胚胎植入前诊断技术首次成功应用以来,胚胎植入前遗传学检测技术(PGT)在分子诊断技术改革的推动下迅速发展及推广.作为一种更早期形式的产前诊断,PGT通过对辅助生殖周期中体外培养的胚胎细胞进行致病基因突变的检测或染色体异常的筛查,从而筛选优质胚胎,以提高辅助生殖成功率.PGT涉及生殖医学领域的辅助生殖技术、医学检验领域的分子检测技术以及胎儿医学领域的遗传咨询技术.本文将立足于检验医学的角度,对分子检测技术在PGT领域的应用和进展进行阐述,并探讨其未来的发展方向.(中华检验医学杂志,2018,41:270-274)

循环肿瘤DNA检测及临床应用研究进展

精准医学的发展使得肿瘤基因的寻找和检测变得至关重要,由于活组织检查存在局限性,近年液体活组织检查尤其是循环肿瘤DNA(ctDNA)检测受到广泛关注.然而目前尚鲜见对其较为全面的阐述,如已有哪些ctDNA检测方法?其敏感性和特异性如何?各有哪些优缺点?ctDNA检测的临床应用有哪些?文章就上述问题作一综述.

新一代测序技术在头颈鳞状细胞癌中的应用

新一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)的应用开拓了肿瘤分子生物学研究的新领域,已在包括头颈鳞状细胞癌在内的人体多种肿瘤研究中成果显著.头颈鳞状细胞癌是一类恶性程度及异质性程度较高的肿瘤,其发生发展的分子生物学机制迄今未明.本文主要从关键突变基因、风险因素、基因作用途径、靶向药物进展、放化疗疗效及预后评估等方面综述NGS在头颈鳞状细胞癌的研究现状.

遗传性耳聋产前诊断的研究进展

随着分子生物学的发展，耳聋分子遗传学取得了重大突破，借助分子遗传学技术在聋人群体及遗传性耳聋家庭中开展产前诊断可减少聋儿的出生。新一代测序技术（next generation sequencing，NGS）可以通过检测孕妇外周血中胎儿游离DNA鉴定胎儿基因型，避免了传统有创产前诊断在取材时所带来的创伤。胚胎植入前遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis, PGD）技术的应用可以减少常规产前诊断可能面临的选择性流产带来的巨大身心伤害。本文总结并分析了遗传性耳聋产前诊断的研究现状和进展。

宫内诊断的无创化与分子化

对特定孕妇开展宫内诊断可以有效降低新生儿的出生缺陷率.常规的非侵入性、侵入性宫内诊断方法如影像学检查,绒毛取样、羊膜腔穿刺、脐带血穿刺获取胎儿组织、细胞行染色体检查、FISH检测等手段存在各自的局限性.微芯片技术、孕妇外周血浆游离DNA检测技术、新一代高通量测序技术的迅速发展,可以在一定程度上与传统手段形成有效互补,使得宫内诊断的发展呈现出无创化与分子化的趋势.

迎接新一代测序时代的到来

DNA测序技术的发展为揭开人类和其他生物遗传密码提供了重要技术支撑,是分子生物学及其相关学科研究中重要的技术之一[1-4].从20世纪70年第一代测序技术的出现以来,近几年高通量测序技术飞速发展,不仅可以探讨物种基因表达之间的差异,而且为生命科学诸多研究领域提供了强有力的工具.基于新一代测序技术的胚胎植入前遗传学检测技术磅礴发展[5-6],使新一代测序技术应用于临床、造福人类取得突破性进展,使得基于芯片平台的微阵列比较基因组杂交技术(array-CGH)在胚胎植入前遗传学检测和产前诊断的应用是否会被新一代测序技术所取代面临前所未有的挑战.

新一代测序技术在临床微生物检测中的应用

1975年, Frederick Sanger等发明了双脱氧链终止法 (Sanger法) 核酸测序技术, 该技术以其高准确率、读长较长的特点在人类基因组计划及相关科研领域的研究中取得了重大成就.然而, Sanger测序成本高、测序速度慢、通量低的缺点限制了其大规模推广应用.基于此背景, 新一代的测序技术应运而生.新一代测序 (next-generation sequencing NGS) 也被称为深度测序、高通量测序或大规模平行测序, 是一组较一代测序通量更高、成本更低、用时更短、自动化程度更高的测序技术, 其主要测序平台目前有Solexa、SOLiD、454等.成本低、高通量的优越性, 使NGS被大规模投入科研及临床应用成为可能.

炎症性肠病相关结肠癌组织差异表达基因的筛选及验证

目的:探讨炎症性肠病相关结肠癌患者的肿瘤组织及癌周组织的基因表达差异.方法:收集2016年1月至6月经术后病理学确诊为结肠腺癌合并克隆恩病或溃疡性结肠炎3例患者的石蜡包埋组织(FFPE);采用Illumina Hiseq平台对3例患者肿瘤组织和癌周组织进行测序,分析基因表达差异,并进行Pathway功能分类和富集分析;采用炎症性肠癌动物组织进行差异基因验证.结果:测序数据经过滤后,保存半年内的石蜡包埋组织标本的碱基含量分布及质量分布均符合分析要求,且样品间数据具有可比性.肿瘤组织和癌周组织间的差异表达基因涉及的通路集中于免疫性疾病、感染性疾病、信号转导等,其中富集显著且包含差异基因多的是原发性免疫缺陷相关通路.结论:炎症性肠病相关结肠癌的发生与免疫缺陷的关系密切,其次为感染和信号转导通路.

目标基因测序技术检测与下颌前突相关的BMP-Smad信号通路基因突变

目的:采用目标基因捕获联合二代测序技术探索BMP-Smad信号通路基因与下颌前突(mandibular prognathism)相关的变异.方法:从同济大学附属口腔医院收集176例下颌前突患者及155例正常对照,分别采集5 mL静脉血并提取基因组DNA.采用NimbleGen捕获富集系统对病例对照组的23个目标基因的编码区和侧翼区进行捕获富集,通过Illumina Hiseq 2000测序平台进行测序.通过比较变异位点基因型及等位基因分布频率的差异,探索与下颌前突相关的突变位点.结果:共发现7个与下颌前突相关的常见变异,分别位于5个基因上:chr4:81975103(BMP3)、rs7078571(BMPR1A)、chr2:148686946(ACVR2A)、rs1128919(ACVR2A)、rs2070489(ACVR2B)、chr18:48610378(SMAD4)、chr18:48610376(SMAD4).未发现罕见变异的分布差异有显著性.结论:通过目标基因测序的方法检测到了病例对照组中的常见变异和罕见变异,并发现了与下颌前突相关的可能致病基因BMP3、BMPR1A、ACVR2A、ACVR2B、Smad4.未检测到下颌前突的罕见致病位点.

新一代测序技术在肿瘤临床中的应用

随着测序技术的不断发展,成本低、速度快、通量高的新一代测序(NGS)技术在肿瘤临床领域显现出很高的应用价值.本文对NGS在肿瘤临床中的应用和研究进行了综述,主要包括检测胚系突变和单核苷酸多态性用于肿瘤预测预防,检测血浆中循环肿瘤DNA(ctDNA)用于肿瘤的早期诊断,基于NGS的单细胞测序技术检测体细胞突变用于指导个体化、靶向治疗及疗效预测.同时也简要介绍了NGS技术在临床应用中面临的挑战,为其更好地服务于临床提供思路.

一起炭疽疫情中PCR和新一代测序技术应用研究

目的 对2016年7月北京市发生的一起炭疽疫情中PCR和新一代测序技术的应用情况进行描述和分析,探讨合理和快速的炭疽疫情实验室检测方法.方法 采集疑似皮肤炭疽患者的焦痂处涂抹样本和血清样本及炭疽疫情现场环境样本,采用实时荧光PCR法检测炭疽芽胞杆菌.同时采用细菌分离培养法分离和鉴定炭疽芽胞杆菌,应用新一代测序法对分离到的菌株进行检测.结果 所有患者的涂抹样本和病死牛血污染土壤样本实时荧光PCR法检测为阳性.1例炭疽患者患处皮肤涂抹样本和病死牛血污染的土壤样本中分别分离到炭疽芽胞杆菌,同属于A.Br.001/002组.5例患者血清中炭疽荚膜抗体阳性,其中1例双份血清检测到抗体阳转.结论 实验室检测结果充分证明了此次疫情是由炭疽芽胞杆菌感染引起.实时荧光PCR、新一代测序等分子生物学方法在快速鉴定炭疽疫情中具有重要意义.

新一代测序技术在遗传性聋分子诊断中的应用

新一代测序技术在先天性感音神经性聋中的应用研究

目的:应用新一代测序技术(NGS)对门诊确诊为感音神经性聋的患儿进行基因检测,分析耳聋家庭致病基因的携带状况和遗传规律等信息,为遗传咨询、产前诊断、出生缺陷预防的临床实践提供理论基础.方法:收集我科门诊通过病史、听力学检测以及影像学检测确诊为感音神经性聋患儿94例,应用NGS检测与耳聋相关的159个基因外显子区、6个线粒体基因及3个miRNA,再对先证者的父母进行Sanger测序验证,得出先证者及父母耳聋基因表达的情况及相互关系.结果:94例耳聋患儿中,70例重度以上感音神经性聋,13例中重度聋,8例中度聋,3例轻度聋.通过NGS检测出23例携带致聋突变,总突变率为24.5％.GJB2基因突变11例,包括235delC纯合突变6例,235delC和299 300del复合杂合突变4例,235delC和c.176 191del复合杂合突变1例;SLC26A4基因突变5例,其中c.919-2A＞G纯合突变2例,c.919-2A＞G和c.2168A＞G复合杂合突变1例,c.919-2A＞G和c.754T＞C复合杂合突变1例,c.919-2A＞G和c.416-418del复合杂合突变1例;MT-RNR1基因2例;STRC、KCNQ1、USH 2A、POU3F4、MITF基因各1例.结论:NGS具有快速、高通量、低成本等特点,可以更好地为临床提供用药、遗传咨询及婚育指导,有效预防和减少遗传性聋的发生.

新一代测序技术及其在肿瘤研究中的应用

新一代测序技术又称为高通量测序技术，是DNA测序史上一次划时代的革命。新一代测序技术都采用了一种新的测序策略--循环芯片测序法(cyclic-array sequencing)，可分为焦磷酸测序技术(Roche/454)、Solexa测序技术(Illumina)、polony测序技术(ABI/SOLiD)。由于其高通量、成本低、耗时短而迅速取代传统的Sanger测序成为后基因组时代的重要研究手段，让研究者能以更低廉的价格，更全面、更深入地分析基因组、转录组及蛋白质之间交互作用组。新一代测序技术除了可以快速实现肿瘤基因组测序外，还是数字化全面快速剖析肿瘤转录组、表观遗传及DNA-蛋白质交互作用的有力工具，有望在生命科学、医学科学等领域带来革命性的变革。Researchers could do more comprehensive and in-depth analysis with genome, transcriptome and proteome at cheaper price. NGS has broad application prospects in the field of cancer research. In addition to accomplishing the tumor genome sequencing quickly, it also provides us a fully and rapidly powerful digital tool for tumor transcriptome, epigenetic and DNA-protein interaction analysis. It is expecting to bring about revolutionary change in the areas of life science, medicine science and others.

新一代测序在甲状腺肿瘤诊断中的应用及其临床意义

新一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)的应用不仅可以对甲状腺癌(thyriod carcinoma,TC)遗传变异进行高通量分析,也为全面理解甲状腺相关肿瘤生物学特性提供可能,为具有不确定特征的甲状腺结节细针穿刺细胞学检查(fine needle aspiration,FNA)提供诊断改进意见,并有助于患者管理,依据肿瘤的恶性程度为患者提供危险分层.此外,NGS已应用于癌症的全面研究,如用于肿瘤分子分类、甲状腺癌复发转移的分子预测等.本综述涵盖了迄今为止源于不同类型甲状腺癌组织的NGS分析,其中包括FNA细胞学检查、新鲜冷冻组织和石蜡包埋组织.此外,本文还阐述了使用NGS研究和治疗甲状腺癌的实验研究及临床意义.

视网膜色素变性的基因诊断技术历史与进展

视网膜色素变性（RP）是常见的眼科遗传性疾病，以夜盲和视野狭窄为临床特征，具有高度遗传异质性。目前共报道67个致病基因，由于RP的致病基因多、遗传方式多样，基因诊断相对比较困难。随着新一代测序技术的发展，RP的基因诊断效率大大提高。本文力求回顾RP基因诊断技术的发展历程，介绍RP基因诊断的新手段，并展望RP基因诊断技术的未来前景。

用新一代外显子捕获测序技术诊断眼皮肤白化病Ⅲ型一例

目的 对一例疑为眼皮肤白化病的患儿进行临床和遗传学分析.方法 对患儿进行临床检查,提取患儿及其父母基因组DNA,采用新一代外显子目标区域捕获测序技术对患儿进行基因突变分析,并对疑似致病性突变进行患儿及其父母的Sanger测序验证及生物信息学预测.结果 患儿歪头视物,视力低下,伴有双眼水平冲动型眼球震颤,毛发棕黄色.基因测序显示患儿TYRP1基因存在c.1214C＞A(p.T405N)和c.1333dupG杂合突变,分别遗传白其母亲和父亲.生物信息学预测为致病性突变.结论 患儿为TYRP1基因复合杂合突变引起的眼皮肤白化病Ⅲ型,TYRP1复合杂合突变致病的病例尚未见报道.

新一代半导体测序技术检测甲基丙二酸血症MMAA基因突变

目的 应用Ion Torrent半导体测序仪及Ion AmpliSeqTM Inherited Disease Panel检测1例甲基丙二酸血症(methylmalonic acidemia,MMA)患儿的致病基因突变,探讨新一代Ion Torrent测序平台用于复杂单基因病检测的可行性.方法 采集患儿外周血,提取基因组DNA,经多重PCR扩增富集目的基因片段,对样品加上序列标签及测序接头,制备成平均片段大小为200 bp左右的文库,然后应用Ion One Touch系统进行模板制备、乳化PCR及磁珠颗粒富集,318半导体测序芯片进行高通量测序,后采用Ion Torrent Suite v3.0软件进行Ion Torrent数据提取、序列比对及MMA致病基因MMAA、MMAB、MMACHC和MUT的SNVs和Indels提取,经dbSNP 137数据库过滤后,可疑突变经Sanger法测序验证.结果 检测到患儿MMAA基因编码区2个无义突变并通过Sanger测序验证,突变分别是第4外显子的c.586C＞T(p.R196X)和第6外显子的c.898C＞T(p.R300X),后者为未见报道的新突变.结论 发现甲基丙二酸血症患儿MMAA基因双重杂合突变;半导体测序技术低成本、高通量、高灵敏度,适用于遗传性疾病的基因诊断.