近日,一篇關(guān)于α地中海貧血的無(wú)創(chuàng)性產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)的研究成果《基于半導(dǎo)體測(cè)序平臺(tái)的不依賴父母單倍型的血紅蛋白巴特胎兒水腫綜合征非侵入性產(chǎn)前檢測(cè)》發(fā)表在國(guó)際權(quán)威婦產(chǎn)科雜志《American Journal of Obstetrics and Gynecology》(IF=6.12)上,該突破性進(jìn)展由廣東省婦幼醫(yī)學(xué)遺傳中心尹愛華教授課題組與博奧晶典團(tuán)隊(duì)共同完成。
研究?jī)H采用一管孕婦外周血,即可同時(shí)完成重型α地貧Bart's水腫胎和21/18/13染色體三體檢測(cè),結(jié)果顯示出該方法對(duì)巴氏水腫胎的檢測(cè)敏感度為100%,特異度為99.31%;對(duì)T13、T18和T21的檢測(cè)靈敏度均為100%,對(duì)T18和T21篩檢的特異度也分別達(dá)到99.89%和99.88%。
該方法不僅做到了不依賴先證者和父母基因型信息直接診斷胎兒α-地中海貧血基因型,還可以同時(shí)完成對(duì)21/18/13等常見染色體非整倍體的篩查。開創(chuàng)了通過(guò)一管孕婦血漿實(shí)現(xiàn)對(duì)α-地中海貧血、13/18/21染色體異倍性和血紅蛋白巴特胎兒水腫綜合征早期篩查的先河。
研究背景
地中海貧血是中國(guó)南方和東南亞最常見的單基因疾病之一。而我國(guó)南方地區(qū)的廣東、廣西、四川、重慶、云南、貴州等省份則完整的被覆蓋。血紅蛋白巴特胎兒水腫綜合征(Hb Bart’s?。┦怯捎谖挥?6號(hào)染色體短臂上(16p13)HBA1和HBA2兩對(duì)等位基因缺失引起的。部分研究表明,可以通過(guò)胎兒cfDNA對(duì)Hb Bart’s病進(jìn)行篩查。然而,此前研究中納入的樣本量相對(duì)較少。因此,需要大樣本量的臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
研究方法
本研究共納入30家醫(yī)院登記的192173對(duì)夫婦以及878對(duì)雙方都是東南亞型(SEA type,--/αα)α-地中海貧血攜帶者的夫婦作為研究對(duì)象。首先攻克血漿中cffDNA含量過(guò)低的技術(shù)難點(diǎn)之后,在此基礎(chǔ)上開發(fā)出非侵入性靶標(biāo)捕獲測(cè)序方法,并采用貝葉斯算法在母體攜帶的背景上對(duì)胎兒基因進(jìn)行分型,達(dá)到早期(孕12周)發(fā)現(xiàn)Hb Bart水腫胎的目的。
研究結(jié)果
通過(guò)885例的大樣本盲法對(duì)照實(shí)驗(yàn),成功識(shí)別出885例的SEA攜帶母體及36例T21/T18/T13,結(jié)果顯示出該方法對(duì)巴氏水腫胎的檢測(cè)敏感度為100%,特異度為99.31%;對(duì)T13、T18和T21的檢測(cè)靈敏度均為100%,對(duì)T18和T21篩檢的特異度也分別達(dá)到99.89%和99.88%。
研究結(jié)論
該方法不僅做到了不依賴先證者和父母基因型信息直接診斷胎兒α-地中海貧血基因型,還可以同時(shí)完成對(duì)21/18/13等常見染色體非整倍體的篩查。開創(chuàng)了通過(guò)一管孕婦血漿實(shí)現(xiàn)對(duì)α-地中海貧血、13/18/21染色體異倍性和血紅蛋白巴特胎兒水腫綜合征早期篩查的先河。
技術(shù)介紹:博奧晶典胎兒濃度富集技術(shù)獲得國(guó)家專利
本文研究中所采用的胎兒游離DNA濃度富集新技術(shù)是博奧晶典研發(fā)的胎兒游離DNA富集方法,可用于NIPT的檢測(cè),早在今年5月其研究成果已發(fā)表在Journal of Translational Medicine期刊上(IF=4.17),同時(shí)該方法還具備在NIPT檢測(cè)CNVs和單基因疾病領(lǐng)域的可行性,該技術(shù)目前已獲得國(guó)家專利。通過(guò)富集母體外周血中某一長(zhǎng)度的游離DNA進(jìn)行測(cè)序和數(shù)據(jù)分析,可以富集母體外周血中胎兒的游離DNA, 從而將胎兒游離DNA濃度(百分比)提高至原來(lái)的1.5~4倍,胎兒游離DNA濃度均值從10%提高至20%~40%,從而提高NIPT檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
專利號(hào):CN107541561B
未來(lái)展望
無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè) (Noninvasive Prenatal Testing, NIPT) 通過(guò)對(duì)母體外周血中胎兒游離DNA分析,檢測(cè)胎兒的染色體異常。對(duì)于胎兒21-三體、18-三體和13-三體的檢測(cè),因其方法的高靈敏度、高特異性已經(jīng)大規(guī)模運(yùn)用于臨床常規(guī)篩查,并逐步向其他染色體異常檢測(cè)拓展,但對(duì)于無(wú)創(chuàng)單病的檢測(cè)尚處于科研階段。
在通過(guò)NIPT防控唐氏綜合征等常見染色體異常的同時(shí),對(duì)于嚴(yán)重的單基因病的檢測(cè)與防控?zé)o疑也是控制出生缺陷一個(gè)重要的方向。無(wú)創(chuàng)單病檢測(cè)的臨床應(yīng)用,可以為穿刺禁忌征的孕婦提供可供選擇的方案,同時(shí)為單基因疾病的早期篩查提供了可能。
本次研究突破了原有無(wú)創(chuàng)單病檢測(cè)對(duì)于先證者的依賴,解決了類似于地貧這樣嚴(yán)重遺傳病先證者無(wú)法獲得的瓶頸。在確保檢測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí),還具有更好的臨床適用性。未來(lái)該技術(shù)不僅有望對(duì)β-地中海貧血,還可對(duì)進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、脊髓性肌萎縮等等其他臨床常見單基因疾病進(jìn)行無(wú)創(chuàng)的產(chǎn)前檢測(cè)。