克日，浙江大学医学院隶属妇产科医院生殖遗传科董旻岳主任团队和壹定发生物相助，在Nature 子刊Laboratory Investigation （JCR Q1 医学：研究与实验）在线揭晓题为“Non-invasive Prenatal Screening for Common Fetal Aneuploidies by Single Molecular Sequencing”的研究效果，gai论文基于壹定发生物GenoCare 1600单分子基因测序仪开展了477例孕妇样本的无创产前筛查NIPS，T13，T18，T21的敏感性均为100%，整体特异性也靠近100%。
配景先容
无创产前筛查Non-invasive Prenatal Screening (NIPS)，是基于孕妇外周血对胎儿染色体非整倍性举行筛查的一种方式，主要用于T13、T18和T21的检测。现在最常用的手艺手段是NGS测序。单分子测序不使用PCR，理论上可以去除PCR引入的GC偏向。在本研究中，壹定发秠uan攘薔GS测序平台NextSeq 550和单分子测序平台GenoCare 1600在NIPS的测序性能。
效果提要
图1 入组孕妇的孕周漫衍图
477名孕妇的孕周漫衍为12周-25周+6，峰值在19-20周。195例为高龄孕妇（>35岁），占比40.9%（图1），T21，T18和T13的阳性例数为107，30和6例。
测序数据过滤后，平均每例样本获得5.3±1.1 M unique reads，平均读长为36.3±1.4 nt。梯度截取差异的数据量(1.5 M，2.0 M，2.5 M，3.0 M和3.5 M以上reads)，以探讨检测效果所需的最少reads数目，效果发现（图2）：
1.?仅需2 M reads，T13和T18的敏感度（sensitivity）即可到达100%，而T21需要3.5M以上reads才气到达；
2.?整体特异性（specificity），随着数据量的zeng加而zeng加，在3.5M时，到达最大值97.31%；
3.?2 M reads时，整体的阴性展望值（NPV）和T21的阳性展望值（PPV），均靠近100%；
4.?数据量大于3.5M时，T18和T13的阳性展望值（PPV），到达峰值，划分为99.07%和46.15%。
图2 差异测序数据量下的T13，T18，T21的检测效果
5.?基于Z值的效果和羊水穿刺后胎儿染色体核型效果，T13和T21划分有6例和1例假阳性检测效果（图3）。
图3 染色体13，18和21的Z score漫衍
6.?基于227例男胎评估胎儿浓度的检测限，发现正常孕妇的胎儿浓度低于3%，而T21和T18的最低胎儿浓度是3.47%和4.31%（图4）。
图4 单分子测序NIPS的胎儿浓度漫衍
GenoCare 1600与NextSeq 550在NIPS的测序性能秠uan部门样本（对照n=22，T21 n=6， T18 n=2， T13 n=1）同时接纳NextSeq 550做NIPS检测，盘算Z值和GC偏向性ΔRGC2。效果显示（图5）：
1.?单分子测序T21，T18的Z值漫衍划分为6.44–12.52，9.46–24.77，而NGS测序T21，T18的Z值漫衍划分为3.47–7.52和6.65–21.20，单分子测序与对照界线的区分越发显着。
2.?单分子测序的GC偏向性ΔRGC2显著低于NGS测序(P<0.001)。
图5 单分子测序与NGS测序性能对比（a）Z?score漫衍?（b）GC偏向衴uan冉
讨论与结论
1、GenoCare 1600与NextSeq 550测序仪相比，操作更为轻盈，手工操作2小时，全流程一天内完成；
2、相对于NGS测序，单分子测序无需PCR，GC偏向性更低，实验操作更少，对实验室空间要求更低；
3、检索近3年全球基于NGS测序的大人群行列NIPS的研究文献，发现T13，T18和T21的阳性展望值漫衍0-84.4%，54.84-91.2%，和79.23-100%，单分子测序的体现更好；
结 论
因全流程无PCR引入GC偏向，单分子测序仪GenoCare 1600可全方面提升NIPS性能，而其简朴的文库构建方式，可以缩短项目交付周期和降低检测成本，以后更多样本的检测数据会有助于继续提升剖析算法的准确性。