做好婚检、产检、新生儿检查是生育健康胎儿的重要保障，其中羊水穿刺这个产前诊断项目却常常让准妈妈们举棋不定。羊水穿刺需要在超声引导下，选好不会伤害到胎盘、胎儿的针刺点，然后将穿刺针穿过腹壁、子宫肌层及羊膜，抽取约20ml羊水，就羊水中的胎儿脱落细胞分析胎儿是否患有某些先天性疾病。羊水穿刺虽然有损伤胎儿、引起流产等风险，但比起唐氏筛查、NIPT等手段检测范围更广、准确性更高，仍然是染色体疾病产前诊断的金标准。

然而，目前产前诊断主要基于DNA监测技术，但大部分（60-70%）的罕见病未能诊断出来。这其中很大程度是由于意义未明变异（variant of uncertain significance，VUS）的存在。VUS占所有变异相当一部分比例，且大多数VUS相当罕见，因此解释起来极为复杂，对孟德尔疾病诊断的及时性造成阻碍。              

全球约有7000多种罕见病，超过80%的罕见病是孟德尔疾病（由一对等位基因控制的疾病或病理性状）。《中国罕见病定义研究报告2021》将罕见病定义为“新生儿发病率小于1/万、患病率小于1/万、患病人数小于14万的疾病”。虽然罕见病的发病率极低，但病种数量繁多，加上中国人口基数庞大，总的患者人数并不少。罕见病可用药少，医疗费用高，患儿一旦出生将给家庭和社会带去沉重的负担。

目前，大量的代谢组学、蛋白质组学、甲基化分析、体外或体内功能研究及转录组/RNA测序研究试图通过更好地解释VUS来提升罕见病的诊断率。近些年已发现RNA测序能将诊断率提高10%-36%，对成人不同组织的基因表达谱也建立起了成熟的大型数据库。那么能否为胚胎和胎儿阶段的羊水细胞也建起类似的数据集，并将RNA测序应用到产前诊断中去呢？

为此，香港大学医学院临床医学院儿科及青少年医学系及妇产科临床研究团队对羊水细胞RNA测序的潜在临床效用进行了概念验证研究，相关成果以“Diagnostic potential of the amniotic fluid cells transcriptome in deciphering mendelian disease: a proof-of-concept”为题发表于npj Genomic Medicine。

图1 研究成果（图源：[1]）

研究团队对52个羊水样本进行了RNA测序，结果发现，由于两者在胚胎起源方面的相似性，羊水细胞具有和成纤维细胞相似的基因表达谱。在不同疾病类别中，羊水细胞中表达良好的基因数量也与成纤维细胞相当，远高于全血。而SOX9等基因仅在羊水细胞中表达，也体现出羊水细胞的优势。

图2 羊水细胞和成纤维细胞表现出相似的表达谱（图源：[1]）

此外，虽然皮肤成纤维细胞可以捕获***高比例的表达基因，但需要侵入皮肤或组织检查，因此在产前诊断中受到***。而比起其他产前诊断技术如绒毛膜取样（Chorionic villus sampling，CVA）检查、胎儿血液采样，羊膜穿刺术的流产风险更低，且不同于CVS取样来自于胎盘组织检测对象较为间接。另外，羊膜穿刺术对于大多数产前诊断实验室而言属于常规程序，这些因素都使得羊水细胞更适合作为产前RNA测序的样本。

ctDNA的提取在肿瘤筛查中，是重要的前置步骤。目前常用的提取方法是利用生物磁珠，主要是硅羟基磁珠或羧基磁珠对血清血浆的ctDNA进行提取，由于磁珠的粒径小，比表面积大，在特定提取缓冲液中，对核酸的吸附会更加灵敏，相比于其他方法，使用生物磁珠对进行ctDNA提取得率会更高，检测灵敏度和检出限也会更合适，搭配核酸提取仪，更能实现全程自动化的提取。