下一代測(cè)序技術(shù)在遺傳病臨床檢測(cè)中的應(yīng)用

楊學(xué)習(xí)

·述評(píng)·

下一代測(cè)序技術(shù)在遺傳病臨床檢測(cè)中的應(yīng)用

楊學(xué)習(xí)★

DNA測(cè)序技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究，很多生物學(xué)問題也都可以借助測(cè)序技術(shù)予以解決。過去10年（2005?2015年），下一代測(cè)序技術(shù)（nextgeneration sequencing，NGS）逐步從新技術(shù)成長(zhǎng)為主流的測(cè)序技術(shù)，并逐漸走進(jìn)臨床診斷領(lǐng)域。NGS以其簡(jiǎn)單、快速、高分辨率、高通量的特點(diǎn)，在傳染性疾病防控、腫瘤的早診早治、遺傳病的早期篩查和診斷、無創(chuàng)產(chǎn)前篩查、胚胎植入前診斷和篩查等領(lǐng)域發(fā)揮越來愈大的作用，已成為目前臨床領(lǐng)域最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。同時(shí)下一代測(cè)序技術(shù)領(lǐng)域仍在快速發(fā)展，新的測(cè)序技術(shù)及數(shù)據(jù)分析技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)，序列數(shù)據(jù)庫和測(cè)序數(shù)據(jù)快速增加。下一代測(cè)序技術(shù)也有助于以更低廉的價(jià)格，更全面、更深入地來分析基因組、轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)相互作用組的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。可以預(yù)見，各種測(cè)序?qū)⒊蔀橐豁?xiàng)廣泛使用的常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段，有望給生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)臨床診斷帶來革命性的變革。本文主要針對(duì)下一代測(cè)序技術(shù)在無創(chuàng)產(chǎn)前診斷、遺傳病檢測(cè)、胚胎植入前診斷和篩查中的臨床應(yīng)用進(jìn)行介紹和評(píng)述。

下一代測(cè)序；染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前篩查；遺傳病檢測(cè)；胚胎植入前診斷和篩查

DNA測(cè)序技術(shù)是生命科學(xué)領(lǐng)域里一項(xiàng)創(chuàng)造性的發(fā)明，從早期基于Sanger法開發(fā)的第一代自動(dòng)化測(cè)序儀到下一代測(cè)序（next generation sequenc?ing，NGS）技術(shù)平臺(tái)的發(fā)展，已經(jīng)使生命研究的基本元素發(fā)生了轉(zhuǎn)變——從單一、局部的基因或基因的片段轉(zhuǎn)變成多基因、多片段甚至整個(gè)基因組；反過來，這種轉(zhuǎn)變又需要更加強(qiáng)大的測(cè)序技術(shù)來支持，測(cè)序技術(shù)與其應(yīng)用之間的協(xié)同關(guān)系使得兩者的發(fā)展在可預(yù)見的未來內(nèi)保持這種趨勢(shì)，并且為其對(duì)生命科學(xué)研究和臨床應(yīng)用的巨大前景的推動(dòng)作用而加速。

近幾年國(guó)內(nèi)NGS市場(chǎng)異常火爆，測(cè)序公司不斷涌現(xiàn)。而且已有多家NGS公司迅速涌入臨床領(lǐng)域，開展基于NGS的臨床檢測(cè)服務(wù)，如：染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前篩查、百種甚至千種遺傳病產(chǎn)前診斷、腫瘤個(gè)體化治療相關(guān)基因多態(tài)性位點(diǎn)檢測(cè)、單基因和多基因疾病的易感基因遺傳檢測(cè)和咨詢等項(xiàng)目。2014至2015年，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（China Food and Drug Adm inistration，CFDA）先后批準(zhǔn)了華大基因、中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司、北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司和北京貝瑞和康生物技術(shù)有限公司的高通量測(cè)序儀和測(cè)序試劑，使染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前診斷成為現(xiàn)實(shí)，開創(chuàng)了高通量測(cè)序在臨床應(yīng)用中的新局面并引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。多家公司相繼啟動(dòng)基于NGS測(cè)序技術(shù)的包括腫瘤靶向用藥及療效相關(guān)基因位點(diǎn)檢測(cè)、遺傳病篩查和診斷、胚胎植入前診斷和篩查相關(guān)試劑盒的CFDA注冊(cè)工作。同時(shí)，以華大基因、中科紫鑫科技有限公司、深圳華因康基因科技有限公司、深圳市瀚?；蛏锟萍加邢薰尽⑸虾Ｐ『｝斂萍加邢薰緸榇淼墓疽卜e極研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因測(cè)序儀。在不遠(yuǎn)的將來，NGS將成為一項(xiàng)廣泛使用的常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段，有望給生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)臨床診斷帶來革命性的變革。本文將主要針對(duì)NGS技術(shù)在無創(chuàng)產(chǎn)前診斷、遺傳病檢測(cè)、胚胎植入前診斷和篩查中的臨床應(yīng)用進(jìn)行介紹，以示其較為系統(tǒng)的面貌。

1 NGS在染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用

染色體非整倍體無創(chuàng)產(chǎn)前診斷是NGS在臨床應(yīng)用上的一個(gè)成功典范，極大地推動(dòng)了NGS在臨床中的應(yīng)用和發(fā)展。染色體非整倍體是最主要的胎兒染色體異常遺傳性疾病，以21三體、18三體和13三體為主要形式。目前非整倍性染色體疾病尚無有效治療方法，唯一有效的措施為廣泛開展產(chǎn)前篩查與診斷［1］。但常規(guī)唐氏綜合征產(chǎn)前篩查普遍存在假陽性和假陰性較高的問題，且通過羊膜穿刺和胎兒絨毛取樣獲得胎兒DNA通常會(huì)造成1％的流產(chǎn)率［2］。1997年，在孕婦血漿和血清中發(fā)現(xiàn)了胎兒游離DNA片段［3］，這為無創(chuàng)性產(chǎn)前基因檢測(cè)帶來新的希望。2008年，首次通過對(duì)母親血漿胎兒游離DNA（cell?free fetal DNA，cffDNA）進(jìn)行NGS分析來檢測(cè)三體［4?5］，隨后大樣本研究表明利用NGS技術(shù)進(jìn)行染色體非整倍體的無創(chuàng)產(chǎn)前診斷非常有效［6］。因其具有無創(chuàng)取樣、無流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)、高靈敏度、高準(zhǔn)確性（≥99％）等特點(diǎn)，通過采集孕婦外周血、提取游離DNA、采用NGS技術(shù)、結(jié)合生物信息分析這一方法，已成為目前染色體非整倍體產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)的主要手段。多個(gè)聯(lián)盟組織［例如，美國(guó)婦產(chǎn)科醫(yī)師協(xié)會(huì)（the American College of Obstetricians and Gynecologists，ACOG），美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會(huì)（the American College of Medical Genet?ics and Genom ics，ACMG），國(guó)際產(chǎn)前診斷學(xué)會(huì)（the International Society for Prenatal Diagnosis，ISPD）］正在極力推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的臨床應(yīng)用［7?9］。在看到NGS技術(shù)強(qiáng)大能力的同時(shí)，我們也必須清醒地意識(shí)到胚胎胎盤不一致，嵌合體、胎兒DNA濃度、孕婦本身攜帶微缺失微重復(fù)或患有婦科腫瘤、雙胎消失綜合征等原因?qū)υ摷夹g(shù)臨床應(yīng)用帶來的局限性。尤其是胎兒DNA在母體血漿的濃度是影響檢測(cè)結(jié)果的常見因素。胎兒DNA在母體血漿中的濃度一般為10％～15％，但也可能少于3％或多于30％［10?11］，在胎兒DNA濃度少于3％的樣本中使用NGS技術(shù)其結(jié)果是不太可信的。另外，胎兒DNA濃度在3個(gè)方面影響著染色體非整倍體診斷的應(yīng)用。首先，當(dāng)胎兒DNA濃度增加時(shí)，唐氏綜合征的結(jié)果也會(huì)更顯著。其次，胎兒DNA濃度受孕婦體重影響最大，對(duì)于體重較大的孕婦，胎兒DNA濃度會(huì)低，假陰性比率會(huì)增高。最后，在嵌合體中，胎兒DNA濃度的有效部分會(huì)減少，這也會(huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

2 NGS在遺傳病檢測(cè)中的應(yīng)用

NGS相對(duì)于傳統(tǒng)的Sanger測(cè)序法有很多優(yōu)

點(diǎn)，最明顯的是它可以在較短的時(shí)間和較低的成本下做批量檢測(cè)（panel testing）。對(duì)于許多表型上類似但由很多不同遺傳因素造成的遺傳異質(zhì)性疾?。ㄈ邕z傳性耳聾、先天性肌營(yíng)養(yǎng)不良、先天性疾病糖基化），以及在同一個(gè)通路中不同的基因突變所導(dǎo)致的代謝性疾病全部突變的篩選、有很多變量卻有相同靶標(biāo)的一系列疾?。ㄈ缇€粒體缺陷），NGS是一個(gè)有時(shí)間和成本效益的技術(shù)工具［12?14］。下文將通過簡(jiǎn)短介紹基于下一代測(cè)序技術(shù)的幾種遺傳性疾病和相應(yīng)的基因檢測(cè)試劑盒（panel），討論下一代測(cè)序技術(shù)在遺傳性疾病檢測(cè)中的進(jìn)展以及探討怎樣通過下一代測(cè)序技術(shù)來解決遺傳異質(zhì)性的問題。

2.1 遺傳性耳聾

耳聾是最常見的感覺神經(jīng)性聽力損失出生缺陷疾病。大約2/3的耳聾來源于遺傳因素，而剩余的1/3來源于環(huán)境［15?16］。常規(guī)芯片和核酸質(zhì)譜篩查未能發(fā)現(xiàn)的陽性樣本，對(duì)造成聽力缺陷的所有基因進(jìn)行測(cè)序是經(jīng)常采用的方法。絕大部分的實(shí)驗(yàn)室對(duì)候選基因的編碼區(qū)和兩側(cè)序列用Sanger測(cè)序法來進(jìn)行檢測(cè)。然而，聽力缺陷極大的遺傳異質(zhì)性導(dǎo)致用Sanger測(cè)序法將耗費(fèi)大量的金錢和時(shí)間。而NGS技術(shù)則可以對(duì)大量基因序列進(jìn)行便宜、快速的多重平行測(cè)序。

Shearer等［17］設(shè)計(jì)的綜合性診斷平臺(tái)可以檢測(cè)包括先天性聾視網(wǎng)膜色素變性綜合征在內(nèi)的54個(gè)已知的非綜合征型耳聾基因。在6個(gè)突發(fā)性非綜合征型耳聾病人里有5個(gè)病人在STRC、MYO6、KCNQ4、MYN14和CDH23上發(fā)現(xiàn)了非綜合征型耳聾突變位點(diǎn)，包括3個(gè)新的突變位點(diǎn)。Licastro等［18］設(shè)計(jì)的Usher綜合征基因的診斷panel在12個(gè)Usher綜合征患者中的10例中檢測(cè)到位于MY07A、CLRN1、GPR98、USH2A和PCDH15中的11致病突變。另外2個(gè)研究小組則分別設(shè)計(jì)了針對(duì)34個(gè)常染色體隱性遺傳性非綜合征型耳聾基因和24個(gè)神經(jīng)性耳聾基因的檢測(cè)panel［19?20］。Siva?kumaran等［19］通過與5個(gè)基因（GJB2，CDH23，MYO7A，EYA1和OTOF）394個(gè)變異位點(diǎn)的Sanger法鑒定結(jié)果對(duì)比，NGS和Sanger法的一致性高于99.99％。Schrauwen等［20］設(shè)計(jì)的panel中，24人中9人被確診，達(dá)37.5％。6個(gè)患者被發(fā)現(xiàn)是純合子變異，3個(gè)患者為復(fù)合雜合子變異。結(jié)果還顯示一位患者可能具有OTOF和SLC26A4雙基因型遺傳模式［19］。

2.2 遺傳性神經(jīng)肌肉障礙

遺傳性神經(jīng)肌肉障礙（inherited neuromuscular disorders，NMD）是一組導(dǎo)致長(zhǎng)期殘疾的遺傳性疾病，包括超過200種單基因疾病。在這些疾病中，有超過一半的分子機(jī)制目前尚不清楚。如果想要準(zhǔn)確診斷，通常需要結(jié)合臨床表現(xiàn)進(jìn)行大規(guī)模一個(gè)接一個(gè)的基因檢測(cè)。由于遺傳異質(zhì)性和散發(fā)病例缺少等位基因的分離，想要做出診斷十分昂貴、耗時(shí)并具有挑戰(zhàn)性。NMD關(guān)聯(lián)基因眾多，還有一些致病基因特別長(zhǎng)，從而使整個(gè)基因進(jìn)行Sanger測(cè)序耗時(shí)耗力。對(duì)于病人來說，這種逐個(gè)基因排查法進(jìn)行病因診斷，增加了檢測(cè)數(shù)，因此會(huì)導(dǎo)致診斷的延遲、并使病人接受不必要的檢查和治療，還妨礙了采取針對(duì)性有效治療方案的實(shí)施從而增加了疾病在家族中再發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

Vasli等［21］開發(fā)了一種有效的篩查遺傳異質(zhì)性神經(jīng)肌肉疾病相關(guān)基因的panel，包括267個(gè)已知的NMD相關(guān)基因（1.6Mb目的區(qū)域）。在已鑒定的病人和沒有進(jìn)行分子診斷的病人中，檢測(cè)到了所有已知的突變位點(diǎn)［21］。在8個(gè)陽性對(duì)照組中，所有的突變類型都被檢查到。在一例杜氏肌肉萎縮病人檢測(cè)到了DMD（duchennemuscular dystro?phy）基因18～44外顯子的大片段缺失。在2個(gè)共濟(jì)失調(diào)的患者中發(fā)現(xiàn)存在于SETX的2個(gè)突變。還在RYR1、TTN和COL6A3上發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)潛在致病性突變位點(diǎn)，并通過Sanger測(cè)序和等位基因分離證實(shí)［21］。但Vasli等［21］未能在4個(gè)分子診斷不清楚的病人中尋找到致病基因。Xie等［22］通過panel測(cè)序?qū)MD基因突變進(jìn)行檢測(cè)，在一個(gè)中國(guó)家系（包括先證者以及先證者已被診斷出假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良的堂兄弟）DMD第79號(hào)外顯子上發(fā)現(xiàn)了2個(gè)相同的突變位點(diǎn)，其中c.10141C＞T、NM_ 004006.1是其致病性突變，會(huì)產(chǎn)生缺失羧基端的截短的肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白。Valencia等［23］則針對(duì)先天性肌營(yíng)養(yǎng)不良（congenitalmuscular dystrophy disor?ders，CMD）進(jìn)行panel檢測(cè)，包括12個(gè)基因的321個(gè)外顯子（65 kb目的區(qū)域）。以一個(gè)12個(gè)CMD基因都通過Sanger測(cè)序驗(yàn)證的正常人作為陰性對(duì)照，5個(gè)具有已知突變的樣品作為陽性對(duì)照，6個(gè)具有CMD臨床特征但尚未進(jìn)行CMD基因檢測(cè)病人作為研究對(duì)象，其診斷率為41％，而單基因檢測(cè)的診斷率為17％。杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良和Becker型肌營(yíng)

養(yǎng)不良是最常見的兒童肌營(yíng)養(yǎng)不良癥［24］，可以通過對(duì)DMD基因進(jìn)行基因檢測(cè)來確診。Lim等［25］設(shè)計(jì)的panel可對(duì)DMD/BMD進(jìn)行全面性的突變譜研究。研究對(duì)象包括25名患者，其中16名無大片段缺失/重復(fù)但患有肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白表達(dá)缺陷的患者，9名是存在大片段缺失/重復(fù)的患者。在大部分（15/16）沒有大片段缺失/重復(fù)的患者中都檢測(cè)到小的突變。以這16個(gè)患者作為基準(zhǔn)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出了9名已知突變患者的外顯子大片段缺失/重復(fù)。16名患者中有15名檢測(cè)到致病性突變，突變檢測(cè)率及突變類型（12個(gè)無義突變，2個(gè)引起移碼突變小缺失，和一個(gè)剪接突變）與對(duì)照方法得到的結(jié)果一致。

2.3 線粒體疾病

線粒體疾病的臨床表現(xiàn)多樣，遺傳方式獨(dú)特，可由核或線粒體基因組的突變引起［26］。已發(fā)現(xiàn)約有70個(gè)核基因與線粒體疾病有牽連，但仍有許多基因未知。由于線粒體疾病常表現(xiàn)為非特異性，因此同時(shí)檢測(cè)m tDNA和nDNA的基因突變是有意義的。Vasta等［27］設(shè)計(jì)的包含線粒體基因組以及額外的1 000個(gè)核基因的panel，通過對(duì)42例具有線粒體氧化磷酸化臨床及生化特征的無血緣關(guān)系幼兒患者的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)55％（23/42）患者含有隱性基因或致病突變的m tDNA變異體，其中10例患者（24％）可以確定具有與疾病相關(guān)的基因突變，13例患者（31％）具有尚不明確的核基因突變。表明NGS技術(shù)應(yīng)用于線粒體相關(guān)疾病的臨床診斷十分具有潛力。

與傳統(tǒng)的通過Sanger逐步測(cè)序檢測(cè)關(guān)聯(lián)基因的檢測(cè)方法相比，基于NGS panel設(shè)計(jì)具有成本和速度優(yōu)勢(shì)，適用于多個(gè)潛在候選致病基因的高度遺傳異質(zhì)性疾病和由于同一個(gè)超大基因多個(gè)致病突變位點(diǎn)引起的單基因病的分析。基于panel的NGS方法的不足在于它不是包含所有與疾病相關(guān)的基因和基因區(qū)域，這是由于目的片段大小的限制或者剛被發(fā)現(xiàn)的未包括在panel上的疾病相關(guān)基因。全外顯子測(cè)序和全基因組測(cè)序有可能可以對(duì)沒有明確分子診斷病人中找到致病突變和/或基因，這些可以增加到現(xiàn)有的panel中去。然而與靶向panels相比，作為常規(guī)的分子診斷方法，全基因組或者全外顯子組的方法要有更高的覆蓋度，并且會(huì)降低敏感性和異質(zhì)性的評(píng)估能力［28］。而在低覆蓋率下測(cè)序更多的基因?qū)?huì)增加假陰性的風(fēng)險(xiǎn)，增加假陽性位點(diǎn)的個(gè)數(shù)，而這些假陽性位點(diǎn)又需要漫長(zhǎng)的時(shí)間來驗(yàn)證。綜合考慮目前panel檢測(cè)的目的區(qū)域覆蓋度、敏感性和特異性，目前panel測(cè)序還不能夠完全替代Sanger測(cè)序。把Sanger測(cè)序法作為驗(yàn)證和補(bǔ)充技術(shù)是非常必要的。另外，要將panel測(cè)序運(yùn)用到臨床，還需要依據(jù)具體的捕獲方法和測(cè)序平臺(tái)確定每個(gè)panel的敏感性和特異性。

3 NGS在胚胎植入前遺傳學(xué)篩查中的應(yīng)用

胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（preimplantation genet?ic diagnosis，PGD）/胚胎植入前遺傳學(xué)篩查（preim?plantation genetic screening，PGS）是指在體外受精過程中，對(duì)具有遺傳風(fēng)險(xiǎn)患者的胚胎進(jìn)行種植前活檢和遺傳學(xué)分析，以選擇無遺傳學(xué)疾病的胚胎植入宮腔，從而獲得正常胎兒的診斷方法，可有效防止有遺傳病患兒的出生。不孕不育已成為當(dāng)今影響人類繁衍和家庭問題的疾病之一，試管嬰兒技術(shù)給不孕不育夫婦們帶來了希望。但通過試管嬰兒方法獲得的胚胎40％～60％存在染色體異常［29?30］，而染色體異常是導(dǎo)致妊娠失敗和自然流產(chǎn)的主要原因，也是體外受精最終失敗的主要原因之一［31］。健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步，植入前遺傳學(xué)篩查技術(shù)也因此越來越受到重視。

PGS/PGD的通用檢測(cè)手段包括PCR、熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH），比較基因組雜交（array comparative genom ic hybrid?ization，aCGH）、NGS技術(shù)等。其中aCGH、單核苷酸多態(tài)性（single?nucleotide polymorphism，SNP）關(guān)聯(lián)分析以及NGS使得檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確。聯(lián)合應(yīng)用單細(xì)胞全基因組擴(kuò)增技術(shù)和NGS可以同時(shí)檢測(cè)單基因病和染色體非整倍性，準(zhǔn)確率超過了99％［32］。2014年，世界首例經(jīng)NGS進(jìn)行單基因遺傳病篩查的試管嬰兒，在北京大學(xué)第三醫(yī)院誕生［33］。北京嘉寶仁和醫(yī)療科技有限公司、貝瑞和康生物技術(shù)股份有限公司、江蘇億康基因科技有限公司、安諾優(yōu)達(dá)基因科技（北京）有限公司、蘇州貝康醫(yī)療器械有限公司等相繼通過第三方檢驗(yàn)、科研合作等方式為生殖中心提供PGS/PGD服務(wù)。2016年，CFDA相繼通過了杭州貝瑞和康基因診斷技術(shù)有限公司、北京中儀康衛(wèi)醫(yī)療器械有限公司（北京嘉寶仁和醫(yī)療科技有限公司全資子公

司）、蘇州貝康醫(yī)療器械有限公司關(guān)于胚胎植入前染色體非整倍體檢測(cè)試劑盒的創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請(qǐng)，表明PGS有望很快走入臨床。而且隨著測(cè)序技術(shù)成本大幅度降低、遺傳學(xué)機(jī)制研究的推進(jìn)和生物信息數(shù)據(jù)分析的深入，以及國(guó)家“全面二胎”政策發(fā)布和平均生育年齡的明顯提升，基于NGS的胚胎植入前染色體非整倍體篩查會(huì)有更大市場(chǎng)空間。

4 結(jié)語

隨著NGS的發(fā)展，更低成本和更快速度產(chǎn)生大量的測(cè)序數(shù)據(jù)終將提高對(duì)遺傳性疾病的診斷效率。在最近的幾年中，NGS向臨床領(lǐng)域的轉(zhuǎn)入速度正在穩(wěn)步提升，特別在其絕對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域—檢測(cè)由大量基因引起的遺傳異質(zhì)性疾病或者同時(shí)檢測(cè)某個(gè)通路中的很多基因突變的應(yīng)用上轉(zhuǎn)化更快。我們相信，基于NGS的panel檢測(cè)以及仍在快速發(fā)展的外顯子組檢測(cè)和全基因組檢測(cè)在遺傳性疾病的檢測(cè)中將發(fā)揮更大的作用。

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Progressof the app licationsof next generation sequencing technology in clinical diagnosticsof genetic disorders

YANG Xuexi★
（School of Laboratory Medicine and Biotechnology，Southern Medical University，Guangzhou，Guangdong，China，510515）

DNA sequencing isw idely used in biology research,and many biological problems only can be solved by sequencing technology.In the past 10 years(2005-2015),next?generation sequencing has developed from a newborn technology to amainstream technology,and has been gradually applied to clinical diagnosis.W ith a simple,fast,high?throughput,and high?resolution feature,nextgeneration sequencing hasbeen believed to be one of the most potential technology in clinical tests,especially in infectious disease prevention, noninvasive prenatal diagnosis,genetic disorders identification and diagnosis,cancer early diagnosis and treatment,and preimplantation genetic screening field.Meanwhile,next?generation sequencing technology is still grow ing quickly,new sequencing and data analysismethods are constantly emerging,sequence database banks and sequencing data are rapidly increasing.Sequencing technology development lead analysis genome, transcriptome,and protein?protein interaction datamore deeply,comprehensively and cheaply.Sequencing w ill be a w idely used method in the routine lab test and w ill be a revolutionary change in biomedical research and clinical diagnosis.The presentpaperw illbriefly review the application of nextgeneration sequencing in the field of noninvasive prenataldiagnosis,genetic disordersdiagnosis,preimplantation genetic screening.

Next generation sequencing;Noninvasive prenatal diagnosis of chromosomal aneuploidies;Genetic disordersdiagnosis;Preimplantation genetic screening/diagnosis

廣東省科技計(jì)劃（2015A030401040）；廣州市科技計(jì)劃（201604020104）

南方醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)與生物技術(shù)學(xué)院，廣東，廣州510515

★通訊作者：楊學(xué)習(xí)，E?mail：yxxzb@sohu.com