游離DNA（cfDNA）是指游離在細胞外的DNA，存在于血漿、血清或尿液等體液中。cfDNA作為液體活檢的關(guān)鍵生物標(biāo)志物，能反映全身組織健康狀態(tài)，在產(chǎn)前檢測、癌癥篩查、器官移植監(jiān)測、感染疾病等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的cfDNA組織溯源方法明顯存在“樣本易損傷、操作復(fù)雜、成本居高、難以精準(zhǔn)定量”等局限，極大限制了其臨床規(guī)?；瘧?yīng)用。

針對這些技術(shù)難題，近日，華大生命科學(xué)研究院創(chuàng)新性開發(fā)出“組織貢獻指數(shù)（Tissue Contribution Index, TCI）”技術(shù)，攻克了現(xiàn)有cfDNA組織溯源方法存在的“損傷樣本、成本高、適用性窄”等痛點，為無創(chuàng)產(chǎn)前檢測、器官移植監(jiān)測、癌癥早篩及感染性疾病預(yù)后評估等多個臨床場景提供了更高效精準(zhǔn)的新工具。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《生物學(xué)通訊》（Communications Biology）。

Communications Biology

依托“活躍基因在轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域的cfDNA低覆蓋特征”這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)，TCI技術(shù)無需復(fù)雜預(yù)處理即可精準(zhǔn)追蹤cfDNA的組織來源，這不僅避免了樣本損傷，還兼容多種測序方式，大幅降低了檢測成本。更關(guān)鍵的是，該技術(shù)能明確量化不同組織對cfDNA的貢獻度，突破傳統(tǒng)方法的核心瓶頸，為cfDNA組織溯源提供了關(guān)鍵的技術(shù)路徑。

文章的研究路線

多場景驗證準(zhǔn)確性，建立健康參考基準(zhǔn)

為確保TCI技術(shù)的實用價值，研究團隊在多個關(guān)鍵臨床場景中開展系統(tǒng)驗證，均展現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性。在孕婦群體中，TCI技術(shù)能精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)胎盤來源的cfDNA與胎兒相關(guān)指標(biāo)，為無創(chuàng)產(chǎn)前監(jiān)測提供了更便捷的思路；對于器官移植患者，該技術(shù)可有效追蹤供體器官來源的cfDNA變化，既能反映供體組織在受體內(nèi)的情況，又能及時預(yù)警移植后的組織損傷或排斥等相關(guān)風(fēng)險，成為器官移植監(jiān)測新工具。此外，研究還基于近500名健康人群樣本，建立了不同組織TCI的“正常參考區(qū)間”，明確了健康狀態(tài)下各組織對cfDNA的貢獻范圍，為臨床判斷“組織貢獻是否異?！碧峁┝酥匾茖W(xué)基準(zhǔn)，提升后續(xù)疾病相關(guān)檢測的參考價值。

覆蓋多類臨床需求，賦能疾病診療升級

研究過程中，TCI技術(shù)的臨床潛力已在多項應(yīng)用中逐步顯現(xiàn)，將為不同疾病診療帶來更多可能性。

丨產(chǎn)前檢測領(lǐng)域：無需依賴胎兒特異性遺傳標(biāo)記，即可精準(zhǔn)評估無創(chuàng)產(chǎn)前相關(guān)指標(biāo)，大幅降低檢測門檻；

丨器官移植領(lǐng)域：相比傳統(tǒng)生化指標(biāo)，能更靈敏捕捉移植器官的早期變化，協(xié)助醫(yī)生提前干預(yù)潛在風(fēng)險，改善移植預(yù)后；

丨感染性疾病治療領(lǐng)域：針對重癥感染患者，可通過特定組織的TCI變化，判斷組織損傷程度并預(yù)測病情走向，為重癥患者的風(fēng)險分層和治療決策提供參考依據(jù)；

丨癌癥診斷領(lǐng)域：能識別腫瘤相關(guān)組織的異常cfDNA貢獻，輔助癌癥早期篩查與病情評估，且效果優(yōu)于傳統(tǒng)檢測指標(biāo)，為癌癥早診早治開辟新方向。

從技術(shù)突破到臨床應(yīng)用，

推動液體活檢邁向精準(zhǔn)普惠

TCI技術(shù)的核心價值，在于實現(xiàn)了cfDNA組織溯源“精準(zhǔn)定量”與“臨床普惠”的雙重突破?！皞鹘y(tǒng)方法要么損傷cfDNA分子、要么成本高，難以大規(guī)模應(yīng)用；而TCI技術(shù)不僅兼容低成本單端測序，還能同步分析cfDNA的組織來源和片段特征，為臨床提供‘一站式’信息?！痹撜撐牡墓餐ㄓ嵶髡摺⑷A大生命科學(xué)研究院張海強博士表示，“未來我們將進一步拓展腫瘤特異性基因，提升癌癥早篩的靈敏度，同時建立不同人群的TCI參考區(qū)間，讓技術(shù)更貼合臨床需求?！?/p>

深耕血漿游離核酸應(yīng)用產(chǎn)業(yè)多年，華大始終秉持“防大于治、人人可及”理念，依托自主國產(chǎn)測序儀與生物信息化平臺，構(gòu)建了資質(zhì)完備的基因檢測方案，已廣泛落地?zé)o創(chuàng)產(chǎn)前、血流感染鑒定、腫瘤診斷等領(lǐng)域。其中，無創(chuàng)產(chǎn)前檢測（NIPT）作為華大的核心優(yōu)勢領(lǐng)域，自2010年完成首例檢測以來，已累計檢測超1945萬例樣本，在唐氏綜合征、遺傳性耳聾、地中海貧血等嚴(yán)重出生缺陷防控工作中成效顯著，為萬千家庭筑牢了母嬰健康的第一道防線。目前，無創(chuàng)產(chǎn)前檢測范圍已覆蓋CNV疾病、單基因病等200余種疾病，為臨床提供了更全面的篩查選擇。

基于血漿游離核酸是腫瘤早篩、血流感染檢測等領(lǐng)域的重要生物標(biāo)志物，華大已推出多款相關(guān)產(chǎn)品。例如，用于肝癌早篩的華甘寧?、用于胃癌早篩的華唯康?，以及用于血流感染鑒定的PMseq?等。此外，在人體生物學(xué)年齡評估領(lǐng)域，華大還基于游離DNA的甲基化模式實現(xiàn)了人體生物學(xué)年齡預(yù)測，未來有望為個性化健康管理提供新的參考維度。依托自主測序平臺的技術(shù)優(yōu)勢，并結(jié)合核心精準(zhǔn)數(shù)據(jù)與專屬算法，這些產(chǎn)品將精準(zhǔn)助力疾病的早篩早診早治，進一步提升患者生存率和疾病治愈率。

從技術(shù)突破到臨床落地，從精準(zhǔn)檢測到普惠大眾，TCI技術(shù)將推動液體活檢邁入新階段，讓基因科技真正惠及每一個人。

深圳華大生命科學(xué)研究院金鑫研究員和張海強副研究員為該論文的共同通訊作者。深圳華大生命科學(xué)研究院與中國科學(xué)院大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生李玲果為論文第一作者。該項目得到國家自然科學(xué)基金和國家重點研發(fā)計劃的支持。TCI計算代碼已開源（GitHub：https://github.com/lingguoli/TCI），便于全球科研及臨床機構(gòu)進一步驗證和應(yīng)用。

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