摘要：我国出生缺陷发生率约为5.6%，每年新增出生缺陷约90万例[1]。这一严峻形势为NIPT技术的发展提供了迫切的市场需求。自香港中文大学卢煜明教授团队1997年首次从母体循环血液中检测到游离的Y染色体DNA以来，NIPT技术经历了二十多年的快速发展[2]。今天，
我国出生缺陷发生率约为5.6%，每年新增出生缺陷约90万例[1]。这一严峻形势为NIPT技术的发展提供了迫切的市场需求。自香港中文大学卢煜明教授团队1997年首次从母体循环血液中检测到游离的Y染色体DNA以来，NIPT技术经历了二十多年的快速发展[2]。今天，它已经成为产前筛查领域不可或缺的重要检测技术。如今市面上主流NIPT厂家主要是华大基因、贝瑞和康、安诺优达及博奥晶典。这四家到底孰优孰劣，我们想对此做个对比，以了解不同NIPT厂家的技术差异。
一、主流厂家技术方案对比
目前主流四大厂商在NIPT项目核心检测范围（13/18/21三体、4种性染色体非整倍体、9种染色体微缺失/微重复综合征）上保持一致，但其技术路径与操作流程却各有不同：
华大基因：采用联合探针锚定聚合测序法，要求5M的有效数据量。其最大的特点是提供了不同提取建库设备（MGISP系列），根据实验室不同需求配置不同通量的半自动或全自动提取建库设备以及不同通量的测序仪，有效匹配不同检测规模的实验室，减轻人工操作负担。缺点是上机操作繁琐，时长较长（3-4h）。
贝瑞和康：核心优势在于“流程简便”和“技术独特”。采用PCR-free建库技术，从源头上减少了PCR扩增偏倚，避免了PCR过程中引入的序列依赖性扩增偏差[3]，同时可降低GC偏好性，对高GC含量和低GC含量区域覆盖更均匀，保留了原始样本中不同DNA片段的真实比例[4]。因无需PCR扩增步骤，直接对提取的DNA进行建库和测序，故起始血浆量（＞1mL）相较于其他PCR扩增厂商（≥200μL）要求较多，但建库步骤仅需10步，搭配其专用的NextSeq CN500测序仪，整体流程步骤少。缺点是自动化程度低，建库单管操作不合理（费人）。
安诺优达：起始血浆量200μL，采用PCR建库方式，整体建库步骤也只有10步，市面上未见到自动化设备（据说有款ANNOSTAR，不知能否用于NIPT），整体技术方案较为中庸。
博奥晶典：唯一一个使用半导体测序平台，同样要求5M的高数据量。其通量（16样本/批）相对较小，但测序时长很快，只需2.5-6h，更适合中小通量的检测需求。缺点同样是通量小，难以满足大样本量检测需求的实验室。此外，博奥目前尚未查询到相关软件的注册证，而上述其他厂家均已获得分析软件的注册证。
四个主流厂家采用了三种截然不同的测序平台来实现无创产前检测。这些测序平台在核心技术、扩增方式、操作流程及测序时长上均存在较大差异。三种测序平台在运行速度、读长、通量等方面各有侧重[5]，适用于不同场景：从测序时长来看，博奥BioelectronSeq 4000平台测序速度最快，仅需2.5-6h，而华大平台测序时长最长；从读长与通量方面来看，Illumina平台与华大平台读长灵活，通量范围较广，可从低到高全面覆盖；博奥平台平均读长较长为200bp，但单次运行通量相对较低（10-60Gb），更适合靶向测序。从测序准确性来看，Illumina虽技术成熟，但可能存在荧光信号交叉干扰。华大平台的滚环扩增错误不会累积，且Patterned Flowcell每个位点固定一个DNB，减少了信号干扰。博奥的半导体技术则对连续相同碱基的读取可能存在误差。
二、质控指标对比
2016年国卫办妇幼发45号文件[6]中指出，为规范和有序地开展孕妇外周血胎儿游离DNA的产前筛查与诊断工作，明确了质量控制指标。具体要求包括：21、18及13三体综合征的检出率分别不低于95%、85%及75%；目标三体复合假阳性率应不高于0.5%，而复合阳性预测值则需达到50%以上。我们不仅需要了解厂家的技术路径和测序平台，还应重点关注其产品的实际检测性能。我们专门去查找了一些已发表的文献数据，用以评估各平台性能表现。由于许多文献中都未提及假阴性数据情况，或随访不到位无法收集到假阴性数据等问题，因此我们仅分析PPV数据情况，由于其中部分平台报道检测量偏少，我们通过查找多篇文献合并计算PPV以提高数据可信度。
从已发表的数据上来看，安诺优达的目标三体复合PPV最高，为76.99%[7,8]。贝瑞和康次之，复合PPV为75.48%[9,10]；华大基因[11]，整体复合PPV（63.88%）稍高于博奥晶典62.50%[12]。在性染色体非整倍体筛查上，对于45X，博奥的PPV最高，但也仅做到30%[13]，其他厂家更低，说明45X整体检出效果不好；而对于47XXX，华大的PPV达到了80.29%[14]，远高于其他。在47XXY方面，贝瑞和康、华大基因和博奥晶典整体性能差异较小，均大于50%。至于47XYY，大家都超过70%。博奥晶典47XXY和47XYY文献中合并计算了，整体81.13%也很高。此外，常染色体非整倍体异常的复合PPV各厂家的数据都不是很好，安诺最高也才30.43%。这表明，在针对性染色体非整倍体异常和常染色体非整倍体异常的检测中，各厂家仍有提升空间。
当然，以上数据存在局限性，受入组的样本类型（高龄孕妇比例等）、实验操作人员水平、实验环境控制、设备状态稳定性等多因素影响，在未消除这些影响因素时，以此数据对比并不是很客观，结果仅供大家参考。同时，评判产品优劣，除本身性能外，也同时需要结合价格、服务等多维度进行评估。对于以上各家产品使用体验，想必实验室老师们更有发言权，不妨留下评论共同探讨。
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来源：小桔灯网
