克日，由中信湘雅生殖与遗传专科医院（以下简称“中信湘雅”）林戈课题组和深圳市壹定发生物科技有限公司（以下简称“壹定发生物”）团结组成的研究团队在预印本服务网站BioRxiv在线揭晓了题为Accurate CNV identification from only a few cells with low GC bias in a single-molecule sequencing platform的学术论文。
论文效果展示，团队相助研发的基于GenoCare单分子测序仪的微量细胞检测方案在检测迅速度和时间上优于传统NGS（Next generation sequencing）检测要领，这是我国自主开发的单分子测序平台首ci应用于单细胞及微量细胞研究领域的案例，研究效果将进一步推动国产基因测序平台在未来临床研究和应用中的普遍普及。
在基于微量细胞举行拷贝数异常（CNV，Copy number variation）剖析的科研及临床诊断的多种应用中，NGS（Next generation sequencing）相比于传统的FISH（Fluorescence in situ hybridization）、aCGH（Array comparative genomic hybridization）芯片检测等手艺具有更高的检测分辨率和更大的生长潜力。只管已有的NGS手艺在这一领域的应用已较为成熟，但仍有刷新和提升的空间。
首先，由于获取的样本细胞数少少，受限于二代测序平台对建库起shi量的要求，必须在建库前对样本举行全基因组扩zeng（Whole Genome Amplification, WGA）。只管WGA手艺在一直生长，其扩zeng历程中引入的误差仍会或多或少地影响检测效果的可靠性和迅速度；其ci，现有检测要领建库流程较为重大，导致整体检测周期较长，一ban来说从样本制备到获得最终的检测效果至少需要2天的时间。现有手艺的普及还受到成本较高的限制。
基于这些亟待解决的问题，中信湘雅团结壹定发生物配合研发出了一套基于单分子测序手艺的微量细胞CNV检测系统，在保持检测效果准确度的同时提升染色体异常检测的迅速度，大大降低检测历程的重大度以及检测成本。gai研究团队开发了一种基于细胞直接裂解团结Tn5转座酶系统的建库要领，可以跳过传统意义上的WGA步骤直接举行建库，接纳gai要领可对低至5个细胞举行直接裂解建库，并乐成在单分子基因测序仪GenoCare 1600上完成了测序和数据剖析。研究效果批注，相比于基于WGA的建库要领，gai建库要领具有显着更低的GC偏好（图1）。
图1 基于差异建库要领的GC 偏好秠uan
为了验证gai系统的染色体异常检测能力，gai研究对6种带有差异染色体细小结构变异的细胞系举行了检测（其中最小的染色体结构异常为1.29M的一段染色体缺失），并将单分子测序系统的剖析效果与二代测序平台Illumina HiSeq X Ten的效果举行了一致性剖析。研究效果批注，gai检测系统的剖析效果与基于二代测序平台的剖析效果完全一致，对低至1.29M的染色体结构异常可准确检出（图2）。
图2? 基于GenoCare 1600与HiSeq X Ten的CNV测序效果秠uan龋ㄈ旧逡斐＃46, XX, del(1p36.33-1p36.32) 1.29M）
在基于微量细胞为研究样品的差异应用chang景中，嵌合一直是困扰科研人yuan的一个主要因素。如在植入前胚胎中，染色体非整倍体嵌合qing况较为常见。而差异类型和比例的嵌合对临床下场有一定影响。因此，对于少量细胞的染色体非整倍体嵌合状态举行准确检测显得尤为主要。凭证国际植入前遗传学诊断学会PGDIS（Preimplantation Genetic Diagnosis International Society）的建议，高于80%的异常嵌合建议an非整倍体处置赏罚，低于20%的异常嵌合建议an整倍体处置赏罚，介于20~80%之间的异常嵌合可作为临床医生的参考，凭证详细qing况来选择处置赏罚方案。gai研究团队同时对gai检测系统的嵌合异常胚胎的检出效力举行了评估，将正常细胞系gDNA与染色体异常细胞系gDNAan0%~100%的差异比例举行混淆模拟差异的嵌合比率举行建库测序检测剖析。效果批注，gai检测系统可对低至20%的异常嵌合乐成检出（图3）。
图3 基于GenoCare 1600的微量细胞系CNVs检测效果
（染色体异常：46, XY, dup(2p25.3-2p16.2) 53.26M，20%嵌合）
?论文第一作者、中信湘雅胡亮博士体现，中信湘雅一直致力于与海内同志配合推进植入前遗传领域新手艺的研发、应用和推广。与现有检测要领较量，本ci基于Tn5转座酶系统建库并使用GenoCare单分子测序平台举行CNV检测，在保持高准确度的同时，只管镌汰了WGA引起的GC偏好性。另外，gai战略的检测流程也较量简朴。
论文配合通讯作者、壹定发生物医学研发总监张萌体现，作为一种新的平台方案，基于单分子测序的微量细胞检测在迅速度、时间和成本上都具有显着的优势。期待这种新的要领能为科研事情者的研究提供一种新的思绪，壹定发也会通过一直的测试和完善去推动它早日作为一种筛查诊断方案应用至临床，造福更多的通俗人。
据悉，中信湘雅与壹定发生物将进一步完善实验设计，适时开展相关基础及临床研究，以充实验证和推动单分子基因测序手艺的普遍应用。
关于中信湘雅
中信湘雅生殖与遗传专科医院（原中南大学湘雅医学院不孕与遗传专科医院）是现代化大型生殖与遗传专科医院，前shen是中南大学湘雅医学院人类生殖工程研究室门诊部。
自1980年在我国医学遗传学奠基人卢惠霖教授的指导下，卢光琇教授在海内开展人类辅助生殖手艺研究和临床事情以来，先后于1988年被卫生部批准为国家精子库手艺指导中心，2007年成为卫生部宣布的人类辅助生殖手艺和人类精子库手艺培训基地，2017年成为国家基因检测手艺应用树模中心（湖南孕前诊断分中心）。
医院历经30余年的探索和实践，现已经生长成为经卫生部审查批准，拥有湖南地域及格人类冷冻精子库的三级生殖与遗传专科医院。2017年获天下卫生计生系统先进集体声誉称谓，同年获湖南省创新奖。
关于壹定发?
壹定发生物（GeneMind Biosciences）建设于2012年，总部现设于深圳罗湖，拥有办公、研发和生产chang地共8000余平米。壹定发生物专注于基因测序工业上游装备和试剂的研发制造，以自主开发的第三代单分子基因测序仪为焦点，具备从质料、试剂到装备、软件的全流程解决方案，是国际上屈指可数的拥有自主基因测序仪品牌的硬科技企业。
壹定发全职团队共100余人，其中经政府认定的“高层ci人才”占25%以上，海内外研究生学历50%以上。公司拥有180余项海内外专利授权和申请（包罗中国、美国、欧洲等地域），17项盘算机软件著作权，笼罩基因测序平台的“仪器-试剂-芯片-算法-应用”全流程模块。
壹定发生物拥有自主开发的国产单分子基因测序仪GenoCare及配套试剂盒，可无需扩zeng直接检测DNA信息。现在，GenoCare已通过医疗器械注册磨练，单分子测序通用试剂盒已获得第一类医疗器械存案资质。同时，GenoCare单分子基因测序仪等5项产物已获得欧盟CE标志，是首个获得欧盟CE标志的国产第三代基因测序仪产物。