新的单细胞产前DNA血液测试可以识别遗传异常

a）基于单细胞的液滴数字PCR（SC-DDPCR）系统的模式。使用QX200 DDPCR系统，每个单元格简单地封装在一个液滴中。每孔最多可封装3,000个细胞。随后，在每个液滴中进行细胞裂解和PCR和引物。最后，通过量化荧光液滴，能够评估单细胞基因组DNA。b）用人B细胞产生液滴后确认单细胞包封。左边，在明亮的领域;对，带有Hoechst过滤器。c）使用我们改进的SC-DDPCR系统检测到的每个液滴中SRY和RPP30探针的信号幅度的二维图。用1pbs作为空白控制（×左）的探针的信号幅度，作为负对照（中间）的人母B细胞系（HEV0230），以及作为阳性控制的人雄性B细胞系（HEV0055）（右）。

非侵入性产前试验（NIPT）用于孕妇胎儿遗传疾病筛查。相比之下，像羊膜穿刺术一样的侵入性试验带有胎儿伤害的风险。由elestvier出版的Isportinthejourly分子诊断描述了具有高灵敏度和特异性的单细胞DNA评估方法的开发。该非侵入性测试能够直接提取来自活胎儿细胞的遗传信息以进行同时评估，从而提高检测胎儿异常的可能性。

已建立的NIPTS具有重要的限制，包括非信息结果。因此，需要新的非侵入性明确诊断胎儿遗传异常的诊断方法。使用修改的单细胞基础液滴数码PCR（SC-DDPCR）NIPT，研究人员进行了概念研究证明，成功地评估了母体外周血中极罕见的胎儿细胞的遗传信息。该修饰的SC-DDPCR系统使得可以直接从没有细胞固定，细胞染色和全基因组扩增步骤的活细胞中评估单细胞DNA信息。

因为目前的NIPTS目前分析了小DNA片段，所以确定每个DNA片段的起源是否是母亲或她的胎儿的原点，“母亲 - 胎儿生物学委员会主席，MD，博士学位，母亲胎儿生物学委员会主席。日本东京儿童健康与发展研究所。“我们已经观察到，在某些情况下，在据报道的胎儿遗传信息中不一致。本研究表现为使用循环胎儿细胞没有任何严格的细胞纯化的非侵入性产前诊断概念证明。“

利用这种改进的技术，可以在每个液滴中封装高达3,000个细胞，并同时分析。原始SC-DDPCR系统同时评估具有高灵敏度和特异性的单细胞遗传信息。然而，原始系统仅适用于具有清晰背景的细胞悬浮液（即，用荧光激活的细胞分选清洗细胞系或清楚地分选细胞）。研究人员修改了该SC-DDPCR系统，以改善每个液滴中的PCR环境，具有更高的灵敏度和特异性，这使得可以从粗糙的纯化的核细胞样品中评估单细胞遗传信息。

为了确认这种改性SC-DDPCR系统的敏感性，研究者检测到粗胎儿胎儿悬浮液中循环雄性胎儿细胞的基因组DNA，以雄性胎儿的母亲的外周血样品衍生。

研究人员搜索了性测定区域Y基因（Sry）的存在，这是对男性性别测定的引起的。对13种血样的分析表明，只有来自三个孕妇的胎儿胎儿，携带雄性胎儿的阳性基因阳性，与来自携带雌性胎儿的10名孕妇的细胞不同。这表明改进的SC-DDPCR系统不仅具有高灵敏度，而且具有高特异性。

“在未来，通过优化细胞分选和封装，以及在每个液滴中产生更有效的PCR环境，该改进的SC-DDPCR系统可以是可以应用于各种研究领域并可能临床诊断的突破性分析方法测试，“Hata博士评论道。

参考：“使用粗糙纯净的活细胞直接评估单细胞DNA：非冒险产前明确诊断的概念证明“由Taisuke Sato，Yuki Ito，Osamu Samura，Hiroaki Aoki，Toru Uchiyama，Aikou Okamoto和Kenichiro Hata，2月2日的分子诊断杂志：
10.1016 / J.Jmoldx.2019.10.006