课件：基于高通量测序的无创产前诊断.ppt

基于高通量测序技术的无创产前诊断,殷志明,上海市细胞治疗工程技术研究中心有限公司,染色体非整倍体简介 无创产前基因检测背景介绍 无创产前基因检测方法学介绍 1. 大规模并行测序法 （BGI, BerryGenomics等） 2. 目标区域扩增测序法 （Natera，公司） 小结,染色体疾病： 染色体疾病是染色体遗传病的简称。主要是指由于染色体数目、结构异常引起的疾病。其中最为常见的是21三体综合征（T21）、18三体综合征（T18）、13三体综合征（T13）三大染色体疾病。染色体疾病患儿多表现为智力低下、生长发育迟缓等，目前无有效治疗手段，由此给社会造成了沉重的经济负担，对家庭造成的心理负担和精神痛苦更是无法用金钱来衡量。,出生缺陷的社会压力,金标准：核型分析,基于高通量测序的产前诊断,外周血肿瘤游离DNA,孕妇外周血胎儿游离DNA,2019/8/5,2019/8/5,游离DNA的发现,高通量测序-定量-定性,无创伤产前诊断,2019/8/5,基于高通量测序的产前诊断,1.全基因组低覆盖度测序 2.目标区域测序-基因分型,2019/8/5,数据分析： Base Calling以后得到36bp的短片段 利用Pipeline软件比对每条短片段分别属于几号染色体 统计各条染色体的读段数，计算21号染色体（胎儿+母体）在所有染色体读段数中所占的比例 利用SigmaStat统计学软件计算得出诊断结果,无创方法学示意,2019/8/5,发表的无创产前文章,证明性研究 Chiu RSparks A et al,AJOG,2008 WK et al,Proc Nati Acad Sci,2008 Fan Hc et al, Nati Acad Sci,2008 Chiu RWK et al,Clin Chem,2010 Sehnert AJ et al,Clin Chem,2011 大规模验证性研究 Chiu RWK et al, BMJ,2011 Ehrich M et al,AJOG,2011 Palomaki GE et al, Genet Med 2011 Bianchi DW et al,Obstet Gynecol 2012 Norton ME et al,AJOG,2012,2019/8/5,大规模平行测序法-关键点-文献解读,1.游离DNA的提取-建库 2.多少覆盖度的测序才能将非整倍体准确分离 3.胎儿游离DNA在母血中所占的比例 4.测序的gc 偏向性 5.需要的阴性样本质控量 6.在不同的平台上的实现（illumina-life),2019/8/5,游离DNA的提取-建库,将游离DNA最大程度的提取,2019/8/5,测序所需的reads数,成本,准确度,2019/8/5,胎儿游离DNA在母血中所占的比例,real Depth coverage,Ideal Depth coverage,GC-bias,sequencing biases in GC-rich and GC-poor regions with high-throughput sequencing technologies,gc矫正法的流程,50kb切割基因组,计算50kb内gc%含量,计算50kb内的reads数,Loess 标准化处理,计算校正后的reads数,计算校正后的z值,2019/8/5,gc校正的效果,2019/8/5,需要多少阴性样本库做质控？,After 100,sd of GR is becoming stable,2019/8/5,可改进的方向：,1.富集胎儿游离DNA 2.改善基因组扩增不均一性 3.精确定量cfDNA的含量,2019/8/5,基于目标区域的基因分型方法,2019/8/5,基于目标区域的基因分型方法,10000多个SNP位点,多重pcr,目标区域测序,2019/8/5,构造了一个贝叶斯推断模型,基于目标区域的基因分型方法,2019/8/5,为何需要低风险的研究？,目前的研究主要是集中于高风险的妇女。 胎儿循环DNA的含量在这部分人群中的含量是比较高的。 因此这种检验的方法对低风险的妇女是不够健壮的。,2019/8/5,为何需要低风险研究？,我们知道我们知道有些事情， 我们知道我们不知道有些事情， 也有一些事情，我们不知道我们不知道,2019/8/5,未来：胎儿全基因组测序,无创产前诊断的延伸,2019/8/5,未来：胎儿全基因组测序,2019/8/5,观察状态,隐藏状态,隐马科夫模型（hidden makov model),无创产前诊断的另一个方向,32,无创产前诊断的另一个方向