基于纳米孔测序技术的脆性X综合征携带者筛查新方法

《The Journal of Molecular Diagnostics》：Fragile X Syndrome Carrier Screening Using a Nanopore Sequencing Assay

为解决脆性X综合征（FXS）携带者筛查方法不足的问题，研究人员开发了一种基于纳米孔测序（Nanopore sequencing）的高通量检测技术。该研究通过设计特异性引物和数据分析软件，成功实现了对CGG重复序列及AGG中断的精准检测，并在参考样本和临床样本中验证了其高效性、低成本及易操作性。这一成果为大规模人群筛查提供了可靠工具，相关论文发表于《The Journal of Molecular Diagnostics》。

脆性X综合征（Fragile X Syndrome, FXS）是导致单基因自闭症谱系障碍和遗传性智力障碍的首要病因。尽管人群筛查的价值已被认可，但传统方法如三重引物PCR（Triplet-primed PCR）和PacBio测序存在通量低、成本高或操作复杂等问题。如何实现高效、经济的FXS携带者筛查，成为临床和公共卫生领域的迫切需求。

为应对这一挑战，中国国家食品药品监督管理总局等机构的研究人员开发了一种基于纳米孔测序的创新检测方案。该技术通过特异性引物扩增FMR1基因的CGG重复区域，并引入样本标识序列实现多重检测（10-plex和100-plex）。结合自主开发的分析软件，可精准识别CGG重复次数及AGG中断模式，且无扩增偏好性。研究使用8份参考样本（含FXS携带者及正常对照）和10份临床样本验证性能，结果显示其与金标准方法高度一致，并成功检出3例携带者。

关键技术方法

1. 纳米孔测序建库：在CGG重复区域两侧设计引物，5′端加入样本标识序列实现混合测序；
2. 数据分析算法：开发软件解析CGG重复次数及AGG中断，校正纳米孔测序的碱基识别误差；
3. 多平台验证：以三重引物PCR和PacBio测序为对照，评估检测准确性。

研究结果

Samples
使用来自中国和美国Coriell研究所的参考样本（如NA06968、NA20239），涵盖不同CGG重复数（正常至全突变）及AGG中断类型。

Design of Nanopore Sequencing Assay for FXS Carrier Screening
通过三步流程（文库制备、测序、数据分析）实现高通量检测，10-plex和100-plex实验证实其可同时分析多个样本，且成本低于传统方法。

Discussion
纳米孔测序在准确性（检出所有参考样本）、通量（单次运行可达100样本）和成本（较PacBio降低60%）方面表现优异，但需进一步扩大样本验证。

Conclusions
该技术为FXS人群筛查提供了快速、经济且易推广的方案，其模块化设计也可扩展至其他重复序列疾病的检测。

重要意义
研究首次将纳米孔测序应用于FXS携带者筛查，解决了现有技术无法兼顾通量与成本的痛点。通过算法优化克服了长重复序列的测序偏差，为遗传病防控提供了新范式。未来需开展更大规模临床试验以推动临床应用。