新晋院士卢煜明教授与NIPT

2023年11月22日，中国科学院与中国工程学院相继发布2023年院士增选结果，其中，香港科学院院长、香港中文大学教授卢煜明，凭借「非侵入性产前基因检测技术（Non-invasive Prenatal Testing，NIPT）」中做出的贡献当选为中国科学院生命科学和医学学部院士。

卢煜明教授被视为华人生物学家中离诺贝尔奖最近的一位。1997年他发现孕妇的外周血中，存在着胎儿的游离DNA，并由此开发出一套用于准确分析和度量孕妇血浆内的胎儿DNA的技术，被誉为“无创DNA产前检测（NIPT）”的奠基人。这项技术已在全球范围内广泛运用，目前每年有1000多万孕妇接受NIPT检测。

来自煮泡面的灵感

一直以来，产前的诊断技术主要采用羊膜穿刺术来确定胎儿是否患有遗传或染色体疾病。由于是一种侵入性的手术，约有1%的孕妇会有流产、胎儿损伤、羊水持续渗漏及栓塞等严重后果。卢煜明在牛津大学求学期间曾在妇产科实习，对产前检测中的风险有深入的了解。在此之前他的研究一直是致力于母体中胎儿的有核细胞，但由于胎儿细胞太稀少，无法获得可靠和一贯的信号，因此一直难以达到实现临床应用的最终目标。

直至1997年的某次煮泡面时才灵感乍现。当时，卢煜明在宿舍煮方便面，看到眼前的沸水，他突发奇想如果把孕妇的血浆拿去煮一煮会怎样。这个疯狂的想法经过他的一系列操作，母亲血浆中胎儿 DNA 的浓度竟然达到 10%。“我在 1989 年到 1997 年是做错了方向，一直在母亲孕妇的血液寻找胎儿的细胞，结果发现我要找在细胞外浮游的胎儿 DNA，‘宝藏’其实是在血浆而不在细胞当中，”他回忆起这段经历时笑言。

在那之后，卢煜明团队又经过了3年的大型临床试验，超750个案例的研究，最终将确定检出率提高到了99%。临床结果在2011年1月发布，同年10月，NIPT技术在美国正式推出。2016年，经过一年多的临床试点，我国也将NIPT技术列为临床体外诊断的方式，并建立相关技术规范。

经过几年的临床实践，NIPT技术已广泛应用于临床检测，并对传统产前筛查和产前诊断体系产生了极为深远的影响。根据一系列大规模临床研究案例，NIPT对于21/18/13三体综合征检测的灵敏度和特异性，均达到了非常高的水平，总体检出率在99%以上，假阳性率在0.1%左右，大大优于传统产前血清学筛查的效率，受到业内专家和临床医生的广泛认可。

专注NIPT样本保存 为精准保驾护航

随着产前诊断进入分子时代，游离DNA检验应用于临床常规的瓶颈主要集中于方法学和样本的质量上，由于血浆中存在的靶cfDNA微乎其微，标本的采集、抗凝剂使用和保存的不当都会影响检测的质量，造成假阳性或假阴性的结果。cfDNA的大小一般为150～210000bp，片段之间，差异较大。ctDNA的片段大小一般为166bp，其半衰期为16min～2h不等。因此，在cfDNA的相关检测中，对样本的完整性和检测灵敏度都提出了极高的要求。

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