PNAS：盧煜明教授發表新論文，除了NIPT，遊離RNA也有望無創檢測了

胎盤是一個動態的、異構的關鍵性器官，在母胎界面和妊娠期健康發育過程中扮演多重的角色。同時，它也是母體循環中胎兒細胞和遊離胎兒核酸的主要來源。胎盤功能障礙可導致嚴重併發症，如先兆子癇（一種嚴重的妊娠併發症，會引起母親血壓上升，使大人和小孩都有生命危險）等。然而，對於這樣一個神奇且至關重要的器官，我們之前的了解卻很少。

近日，香港中文大學盧煜明教授領導的團隊利用單細胞轉錄組（single-cell and cell-free plasma RNA transcriptomics）技術，全面解析了人類胎盤的細胞異質性。這項研究以「Integrative single-cell and cell-free plasma RNA transcriptomics elucidates placental cellular dynamics」為題，刊登在近日的《美國科學院院報》（PNAS）上。

早在1997年，盧煜明教授就發現了孕婦外周血中存在遊離的胎兒DNA，並發展出了一套新技術來準確分析和度量母親血漿內的胎兒DNA，即無創DNA產前檢測（NIPT）。NIPT作為一種安全、準確、快速檢測胎兒重大遺傳疾病的新型產前檢測技術，可避免傳統產前檢測技術存在的弊端，目前已應用於全球90多個國家，使數百萬孕婦受惠（僅在中國，每年就有一百多萬孕婦接受NIPT），大大減少了出生缺陷的發生。

「NIPT的鼻祖」盧煜明教授

胎盤細胞的異質性是指在不同個體間從基因型到表型上存在的差異。儘管過往研究利用全組織分析鑒定出先兆子癇胎盤表達譜的明顯變化，並發現在妊娠和妊娠併發症期間，靶向RNA轉錄（targeted RNA transcripts）水平增加，母體遊離核酸（cell-free nucleic acids）的總量和貢獻值也增加。但目前仍然無法通過分析母體遊離核酸來無創性檢測胎盤細胞動力學和功能異常。

在這項研究中，盧煜明教授領導的團隊利用大規模的微流體單細胞轉錄組技術（large-scale microfluidic single-cell transcriptomic technology），分析了24,000多個非標記細胞（nonmarker selected cells ），確定了細胞類型特異的基因特徵，這些細胞來自足月和早期先兆子癇的胎盤。

研究人員利用獲得的數據集，鑒定出了人類胎盤中的不同細胞亞型，並重建了滋養層的分化軌跡。通過對母體血漿遊離RNA的綜合分析，他們分析出懷孕過程中造血細胞和胎盤細胞的縱向發展動力學。

此外，通過血漿遊離核酸的分析，研究人員能非侵入性地發現先兆子癇胎盤中絨毛外滋養層細胞的功能異常，這有助於疾病的早期診斷。這項研究表明：來自單細胞的轉錄組信息或有助於闡釋遊離血漿RNA，以便在複雜的病理狀況下對細胞動態進行非侵入性檢測。

參考資料：

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