唐氏综合征也称为21-三体综合征，是最常见的染色体异常疾病之一。患者存在智力障碍、生长发育迟缓和特殊面容等问题，目前尚无有效的治疗方法。因此，通过产前检测预防患儿的出生，一直是产前遗传学的重要任务。
传统的产前筛查方法主要包括血清标志物检测和超声筛查。血清标志物检测通过测定孕妇血清中的某些蛋白质激素水平，结合孕妇的年龄和体重等信息，评估胎儿患唐氏综合征的风险。超声筛查则通过检查胎儿的结构和发育情况，寻找与唐氏综合征相关的软指标。
然而，这些方法都存在一定的假阳性率和假阴性率，无法为孕妇提供百分百准确的诊断结果。
随着医学遗传学的发展，羊水穿刺和绒毛取样等侵入性产前诊断技术应运而生。这些技术通过采集胎儿的细胞样本来直接分析胎儿的基因组，准确率极高。但它们属于侵入性检查，存在一定风险，如感染、出血和胎儿损伤等。这些风险使得许多孕妇在面临产前检测时犹豫不决，甚至选择放弃检测。
能否找到一种既安全又准确的方法实现产前检测？为此，我带领团队发现在孕妇的外周血中，除了孕妇自身的DNA，还存在一小部分来自胎儿的游离DNA。这些DNA片段主要来源于胎盘滋养层细胞的凋亡，并通过母婴血液循环进入孕妇的外周血。通过特定的技术手段，如高通量测序和生物信息学分析，可以准确地检测到这些胎儿DNA，并对其进行测序分析。
无创性产前检测技术的核心就在于如何高效、准确地分离和分析孕妇外周血中的胎儿DNA。与传统的产前筛查和侵入性产前诊断相比，无创性产前检测具有诸多优势。
首先，无创性产前检测是一种非侵入性的检测方法，不会对孕妇和胎儿造成任何伤害。孕妇只需抽取外周血样本，无需进行羊水穿刺或绒毛取样等高风险操作，从而大大减少了并发症和感染的风险。
其次，无创性产前检测具有较高的准确性和可靠性。通过高通量测序和生物信息学分析，可以准确地检测到胎儿DNA中是否存在染色体异常和其他遗传性疾病。其准确率远高于传统的产前筛查方法，甚至可以与侵入性产前诊断相媲美。■
（作者系中国科学院院士）
