近日,一篇關(guān)于α地中海貧血的無創(chuàng)性產(chǎn)前檢測技術(shù)的研究成果《基于半導(dǎo)體測序平臺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》發(fā)表在國際權(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隊共同完成。
研究僅采用一管孕婦外周血,即可同時完成重型α地貧Bart's水腫胎和21/18/13染色體三體檢測,結(jié)果顯示出該方法對巴氏水腫胎的檢測敏感度為100%,特異度為99.31%;對T13、T18和T21的檢測靈敏度均為100%,對T18和T21篩檢的特異度也分別達到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,還可以同時完成對21/18/13等常見染色體非整倍體的篩查。開創(chuàng)了通過一管孕婦血漿實現(xiàn)對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
地中海貧血是中國南方和東南亞最常見的單基因疾病之一。而我國南方地區(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病)是由于位于16號染色體短臂上(16p13)HBA1和HBA2兩對等位基因缺失引起的。部分研究表明,可以通過胎兒cfDNA對Hb Bart’s病進行篩查。然而,此前研究中納入的樣本量相對較少。因此,需要大樣本量的臨床試驗進行驗證。
研究方法
本研究共納入30家醫(yī)院登記的192173對夫婦以及878對雙方都是東南亞型(SEA type,--/αα)α-地中海貧血攜帶者的夫婦作為研究對象。首先攻克血漿中cffDNA含量過低的技術(shù)難點之后,在此基礎(chǔ)上開發(fā)出非侵入性靶標(biāo)捕獲測序方法,并采用貝葉斯算法在母體攜帶的背景上對胎兒基因進行分型,達到早期(孕12周)發(fā)現(xiàn)Hb Bart水腫胎的目的。
研究結(jié)果
通過885例的大樣本盲法對照實驗,成功識別出885例的SEA攜帶母體及36例T21/T18/T13,結(jié)果顯示出該方法對巴氏水腫胎的檢測敏感度為100%,特異度為99.31%;對T13、T18和T21的檢測靈敏度均為100%,對T18和T21篩檢的特異度也分別達到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,還可以同時完成對21/18/13等常見染色體非整倍體的篩查。開創(chuàng)了通過一管孕婦血漿實現(xiàn)對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,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),同時該方法還具備在NIPT檢測CNVs和單基因疾病領(lǐng)域的可行性,該技術(shù)目前已獲得國家專利。通過富集母體外周血中某一長度的游離DNA進行測序和數(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檢測的準(zhǔn)確性。
專利號:CN107541561B
未來展望
無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測 (Noninvasive Prenatal Testing, NIPT) 通過對母體外周血中胎兒游離DNA分析,檢測胎兒的染色體異常。對于胎兒21-三體、18-三體和13-三體的檢測,因其方法的高靈敏度、高特異性已經(jīng)大規(guī)模運用于臨床常規(guī)篩查,并逐步向其他染色體異常檢測拓展,但對于無創(chuàng)單病的檢測尚處于科研階段。
在通過NIPT防控唐氏綜合征等常見染色體異常的同時,對于嚴(yán)重的單基因病的檢測與防控?zé)o疑也是控制出生缺陷一個重要的方向。無創(chuàng)單病檢測的臨床應(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創(chuàng)單病檢測對于先證者的依賴,解決了類似于地貧這樣嚴(yán)重遺傳病先證者無法獲得的瓶頸。在確保檢測準(zhǔn)確性的同時,還具有更好的臨床適用性。未來該技術(shù)不僅有望對β-地中海貧血,還可對進行性肌營養(yǎng)不良、脊髓性肌萎縮等等其他臨床常見單基因疾病進行無創(chuàng)的產(chǎn)前檢測。