綜述解讀:數字PCR在產前診斷中的突破與應用
瀏覽次數:117 發(fā)布日期:2025-12-2
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全球每年約有800萬嬰兒被診斷出患有胎兒遺傳病,在當今精準醫(yī)療快速發(fā)展的時代,數字PCR(dPCR) 作為一種高精度核酸定量技術,正逐漸成為非侵入性產前檢測(NIPT)領域的重要工具。近日,發(fā)表于《Clinical Chimica Acta》的一篇綜述系統(tǒng)回顧了dPCR在產前診斷中的應用現狀與前景。
數字PCR技術
數字PCR并非全新概念,早在20 世紀末就被提出用于檢測罕見癌癥突變,經過數十年發(fā)展,已進化出多種成熟技術。
數字PCR是一種基于單分子擴增的絕對定量技術。與傳統(tǒng)qPCR不同,dPCR通過將樣本分割成數萬至數百萬個微反應單元,使每個單元包含0、1或多個目標分子,經PCR擴增后,通過統(tǒng)計熒光陽性單元比例,結合泊松分布原理,實現無需標準曲線的絕對定量。
核心應用
相比下一代測序(NGS)成本高、分析復雜,定量PCR(qPCR)無法絕對定量的短板,數字PCR 在產前診斷中展現出全方位優(yōu)勢。
胎兒染色體非整倍體檢測
dPCR能夠通過分析母體血漿中的游離胎兒DNA(cffDNA),高效篩查唐氏綜合征(T21)、愛德華氏綜合征(T18)和帕陶綜合征(T13),多重dPCR可在單管反應中同時檢測T21、T18和T13。
染色體微缺失/微重復檢測
研究人員已開發(fā)出針對22q11.2缺失/重復綜合征的dPCR檢測方法,使用6個檢測位點對130例母體血漿樣本進行檢測,顯示出高檢測率和低假陽性率。
單基因遺傳病無創(chuàng)診斷
對于地中海貧血、脊髓性肌萎縮癥(SMA)、血友病等單基因遺傳病,數字 PCR 實現了從 “侵入性檢測” 到 “無創(chuàng)篩查” 的跨越。
- β-地中海貧血:檢測IVS-110和β039等常見突變
- 脊髓性肌萎縮癥(SMA):通過檢測SMN1/SMN2基因拷貝數變異進行診斷
- 血友病:直接檢測F8和F9基因突變
- 胎兒和新生兒同種免疫性血小板減少癥(FNAIT):非侵入性基因分型
植入前基因檢測(PGT)
在輔助生殖領域,dPCR可用于:
- 檢測胚胎中的SEA型α-地中海貧血缺失
- 評估單囊胚移植后雙胎的遺傳狀態(tài)
- 避免植入有遺傳缺陷的胚胎,提高試管嬰兒成功率
技術優(yōu)勢
綜述明確指出,數字 PCR 在產前診斷中相比 qPCR 和 NGS,存在三大不可替代的優(yōu)勢:
- 絕對定量 + 高靈敏度:無需標準曲線即可精準計數目標 DNA 拷貝數,即便胎兒游離 DNA 占比低于4%也能準確檢測,適配孕早期診斷;
- 抗干擾 + 穩(wěn)定性強:樣本分區(qū)后可有效稀釋血液中的血紅蛋白等 PCR 抑制劑,受樣本降解、污染的影響極小,結果重現性好;
- 低成本 + 快周轉:設備和試劑成本遠低于 NGS,無需復雜生物信息學分析,24 小時內即可出結果。
未來展望
盡管優(yōu)勢顯著,數字 PCR 仍有提升空間,綜述也指明了未來的優(yōu)化方向。
- 降低成本,通過優(yōu)化試劑和設備,提高可及性;
- 提升效率,整合技術,實現多靶點、高通量檢測;
- 拓展場景,開發(fā)更多孕期并發(fā)癥相關標志物檢測,推動應用。
數字PCR憑借其高靈敏度、精確絕對定量和操作簡便的特點,正成為非侵入性產前診斷的重要工具。隨著技術不斷進步和標準化體系的建立,dPCR有望與NGS、微陣列等技術深度融合,為臨床提供更加精準、高效、經濟的產前診斷解決方案,最終改善妊娠結局,保障母嬰健康。
文獻來源:Zhang L, Chen L, Yu Y, et al. Digital PCR in prenatal diagnosis. Clin Chim Acta. 2025;578:120535. doi:10.1016/j.cca.2025.120535