國產第三代基因測序儀可成功用于無創產前檢測

日前，由南方科技大學、中國科學院北京基因組研究所、浙江大學醫學院附屬婦產科醫院等多家單位聯合完成了第三代單分子測序儀的無創產前檢測研究。實驗結果表明我國完全自主研發的第三代單分子基因測序儀可成功應用于無創產前檢測（以下簡稱NIPT），且檢測結果100%準確。據悉，這是全球唯一使用第三代測序儀成功完成NIPT測試，其研究成果已經預發表在英文刊物《BioRxiv》上。

中國著名基因組學科學家，中國科學院北京基因組研究所創始人、項目測序技術負責人于軍教授表示，第三代基因測序是引發基因組科學在社會廣泛應用革命性改變的關鍵技術，本次實驗結果100%準確，是中國首次成功運用我國完全自主研發的第三代基因測序儀進行NIPT檢測，也是目前全球唯一利用單分子測序技術進行NIPT臨床檢測獲得成功的案例。作為中國第三代基因測序技術研究在國際研究領域的一次引領性原創成果重大突破，這將實質性地開啟健康與醫療體系的“個體化時代”。

美國梅奧醫學中心教授David·Smith在10月26日至29日深圳舉行的第12屆基因組學國際會議（“ICG-12”）中報告提出，美國Illumina 公司基因測序儀全球壟斷的現狀會帶來諸多問題，比如科研及醫療機構缺乏選擇，試劑成本居高不下，以及不完善的客戶服務等。對此，于軍認為，本次研究的成功是基因測序領域的重大利好，意味著我國自主研發的第三代基因測序儀打破美國Illumina公司在NIPT領域一家獨大的局面未來可期。

NIPT全稱是Noninvasive Prenatal Testing，其原理是對孕婦血液中胎兒游離的DNA測序，并將測序結果進行生物信息分析，可以從中得到胎兒的遺傳信息，從而檢測胎兒是否患非整倍性染色體異常信息，比如21三體綜合征（唐氏綜合征）等疾病。傳統的血清學篩查假陽性率高達5%，檢出率僅為60-90%，漏診率高；對高風險和高齡孕婦的有創產前診斷存在流產風險，孕婦的依從性低，醫療資源也很緊張，難以滿足高風險和高齡孕婦的需求。隨著測序技術的飛速發展和測序成本的快速下降，NIPT已經成為胎兒染色體非整倍體篩查的首選。但是，基于二代測序的NIPT還存在著某些不足，如檢測胎兒18三體綜合征(愛德華氏綜合征)及13三體綜合征(帕陶氏綜合征)的假陽性率還明顯高于21三體，胎兒性染色體異常以及微缺失、微重復檢測的準確性有待提高等。

論文的第一作者、項目臨床負責人，浙大婦產科醫院董旻岳醫生認為，我國自主研發的第三代基因測序儀有別于第二代的最大優勢在于，三代測序儀摒棄了二代的PCR擴增環節，不受GC偏好影響，在保證了21三體的精確檢測基礎上，對18三體、13三體的檢出率更高，可有效降低假陽性率。此外，以往做NIPT采用的均是二代基因測序儀，至少需要在孕12周后才能獲得比較準確的檢測結果，而三代基因測序儀靈敏度更高，可檢測的cffDNA（母體血漿中存在胎兒游離DNA）濃度低至2%，使得NIPT的檢測時間有可能被提前至孕8周，做到問題盡早發現及早處置，為臨床診治爭取了寶貴的時間。同時，三代測序技術有望提高胎兒性染色體異常、微缺失、微重復無創檢測的靈敏度，拓寬NIPT檢測的疾病譜。

據南方科技大學副教授、深圳市瀚海基因生物科技有限公司董事長賀建奎介紹，第三代基因測序儀以及試劑完全國產化可使檢測成本大幅下降并遠低于二代，專門為臨床進行的設計也使操作更為方便，這些優點都令三代測序儀便于大規模普及。除了NIPT，第三代單分子基因檢測技術有望在不久后應用于單基因病、ctDNA腫瘤早篩、傳染病檢測、農業育種、法醫鑒定等方面，在基因檢測領域發揮更大作用。

據介紹，本次實驗所使用的的第三代基因測序平臺是由瀚海基因公司于2017年7月宣布研發成功并投入小批量樣機生產，擁有完全自主知識產權的第三代單分子基因測序儀GenoCare。目前，隨著大眾對GenoCare的期待值逐漸增高，人們的好奇也越來越大，其中大家最關心的問題便是GenoCare的測序能力有沒有臨床依據，而本次基于GenoCare的NIPT臨床實驗的巨大成功，為瀚海基因第三代單分子基因測序平臺的測序實力提供了最直接的印證。

中國科學院院士陳潤生認為，基于我國自主研發的第三代基因測序儀GenoCare的NIPT研究獲得巨大成功。證明了無需擴增就可以實現NIPT，這是重大的技術創新，是中國基因測序技術研究領域真正意義上的一次彎道超車。

國家重點研發計劃青年首席科學家、深圳羅湖醫院副院長、深圳市眾循精準醫學研究院院長吳松一直致力于建設深圳市受惠者達到10萬居民的基因組大健康數據庫。對于瀚海基因第三代基因測序儀GenoCare 在NIPT中的完美表現，他說，“目前基因數據都是采用二代測序技術采集的，很多分子靶向治療也都是以外國人樣本研發出來，進行國內用藥指導。瀚海基因自主研發的第三代單分子基因測序技術有望填補該領域技術空白，利用全新技術進行分子診斷和靶向治療疾病，建立我們中國人自己的樣本數據庫和靶向藥優選數據庫，這將會是中國特有的精準醫學，會給中國制造和生物醫藥帶來重大利好。”

天風證券研究所醫藥行業首席分析師楊燁輝評價：“國內產業資本正在加速布局基因檢測領域，從長期投資價值上來看，要找到具有自主技術研發平臺的儀器公司，或是兼具研發和測序服務的公司。整體具有以下特點：1、上游把握話語權：上游壟斷行業命脈，導至成本掌控力不在服務企業，因此對于上游的布局將是未來披荊斬棘必要的通路；2、目前基因檢測臨床應用最為廣泛的是無創產前基因檢測（NIPT），NIPT細分行業的增長將成就第一波龍頭企業；3、基因測序是平臺，在下一個應用領域的快速布局，才能保證下一個成長階段突出重圍，受益行業增長。其中很確定的是，伴隨著二胎政策的放開，優生優育觀念的進一步普及和檢測成本下降，無創產篩將受益于行業發展紅利”。