斯坦福:无创DNA测序检测心脏移植排斥

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除了正在国内外如火如荼推广的无创产前唐氏筛查之外，针对血浆中游离DNA的NGS技术正在充分发挥其卓越的深度测序优势，为其他医疗领域带来全新的应用，解决更多的临床问题。

目前，斯坦福大学的研究人员设计出一种无创基因检测方法，能够比以前的方法更早期地检测到心脏移植的排斥反应（早数周或数月）。这种方法是通过检测受者血液中供体捐赠者DNA数量，而不需要取出任何的心脏组织。

斯坦福大学霍华德休斯医学研究所的生物工程与应用物理学教授Stephen Quake博士指出：“这种检测方法比心脏活检更便宜、更准确，而活检是目前心脏移植排斥反应监测的金标准。我们相信，这种新方法在临床上将会非常的有用。”

Khush称：“我们发现，这种无细胞DNA检测是诊断急性排斥反应的一种非常准确的方法，有时在活检显示任何迹象之前的几周到几个月，就能检测到排斥。这种更早的检测，可以防止对移植器官的不可逆性损伤。”

在2011年的初步研究中，一名女性接受来自一名男性供体捐赠者的心脏，研究人员首先用Y染色体的存在，跟踪供体DNA。然后，他们想到利用SNP的差异：该方法不需要供体和受者之间的性别错配。他们发现，在没有排斥反应的移植受者中，供体DNA只占受者血液无细胞DNA的不到1%。然而，在排斥发作过程中，供体DNA的百分比增加到约3%或4%。

在新的研究中，Stephen Quake和Kiran Khush领导的团队对65名心脏移植患者的565份血液样本通过NGS深度测序血浆游离DNA的方法，来检测心脏移植后的排斥反应。他们发现能够在24名中度至中度排斥反应的患者中（其中一名患者需要二次移植），准确地检测出2种主要类型的排斥（抗体介导的排斥和急性细胞排斥）。他们也能够在活检显示任何问题之前的五个月，就检测到排斥的迹象。其准确度与现在基于心内膜心肌活检的金标准一样，并优于基因表达的检测方法。该研究成果发表在最新一期的《科学-转化医学》杂志上。

Khush认为：“这种检测方法有可能彻底改变我们对移植后患者的管理模式；它还可让我们同时进行多项诊断测试。例如，可以同时在血液样本中寻找微生物的DNA序列，以排除感染或移植受者可能会经历的其他并发症。它可让我们确定，患者经历的呼吸急促，是否是由感染或排斥反应所引起。因此，可以一站式地解决多种潜在的问题。”

该研究方法基于测序得到SNP，来区分供者的DNA和受者的DNA，并根据供者DNA所占比例的峰值来判断排斥反应的发生。该研究在2011年接受了NIH为期3年的资助开展前瞻性研究。在技术的优化上，已经用自动化的建库流程替代原先的手动模式。随着检测平台从GA升级到HiSeq2000和HiSeq2500，检测的准确性也进一步提高。该方法首先获得分子诊断公司CareDx的授权（Stephen Quake是该公司的科学顾问），CareDx提供基于基因表达的排斥检测产品AlloMap，但本周早些时候，其与Illumina达成合作协议，将把其检测技术平台转移到NGS深度测序平台上来。