本網(wǎng)訊 近日,中南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究中心梁德生、鄔玲仟團(tuán)隊(duì),在國(guó)際頂級(jí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)期刊《基因組醫(yī)學(xué)》(Genome Medicine)上發(fā)表了題為《基于長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序?qū)?1239名新生兒隊(duì)列進(jìn)行先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥的遺傳特征分析與篩查》的研究論文。該研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)11家區(qū)域性醫(yī)學(xué)遺傳中心,應(yīng)用單分子長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù),系統(tǒng)解析了先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥(CAH)的遺傳圖譜,并開(kāi)展了大規(guī)模的一線(xiàn)新生兒篩查。梁德生教授與鄔玲仟教授為該論文的共同通訊作者。
先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥(CAH)作為常染色體隱性遺傳病,是國(guó)內(nèi)外新生兒篩查和我國(guó)出生缺陷綜合防治的主要目標(biāo)疾病,臨床表現(xiàn)包括腎上腺皮質(zhì)功能不全、性發(fā)育和生長(zhǎng)發(fā)育異常,嚴(yán)重者可危及生命。目前常規(guī)的生化篩查方法存在陽(yáng)性預(yù)測(cè)值低、易漏診非經(jīng)典類(lèi)型(NCCAH)等問(wèn)題,而常規(guī)基因檢測(cè)方法也存在較高假陰性/假陽(yáng)性問(wèn)題。本研究采用單分子長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序(LRS)技術(shù)對(duì)5個(gè)主要CAH致病基因進(jìn)行全序列分析。研究人員通過(guò)擴(kuò)增一個(gè)30.8kb的長(zhǎng)片段擴(kuò)增子,結(jié)合長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序,解決了CYP21A2(細(xì)胞色素P450家族21亞家族A成員2)基因位點(diǎn)的復(fù)雜性難題。與常規(guī)方法相比,這種新方法檢測(cè)靈敏度和特異性均達(dá)到100%,在復(fù)雜結(jié)構(gòu)基因變異方面顯示出巨大優(yōu)勢(shì),能夠精確檢測(cè)真假基因、嵌合基因亞型和大片段缺失/重復(fù)及其斷裂點(diǎn),一次性得出直接和直觀(guān)的綜合分析結(jié)果。該技術(shù)不需要分析家系樣本就可明確突變等位基因的順/反式結(jié)構(gòu),且只需要1μL外周血、1mm干血斑或ng級(jí)別起始DNA模板即可完成檢測(cè),在新生兒基因篩查和攜帶者檢測(cè)方面具有很大優(yōu)勢(shì)。
2023年6月至2024年5月,該研究團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自全國(guó)11個(gè)中心的21239名新生兒進(jìn)行一線(xiàn)生化篩查和基因篩查,獲得了21234名(99.98%)新生兒合格的基因篩查結(jié)果。等位基因分析顯示,CYP21A2位點(diǎn)的重復(fù)和缺失頻率分別為4.51%和0.15%。通過(guò)精準(zhǔn)確定攜帶者等位基因,研究人員計(jì)算出中國(guó)人群經(jīng)典CAH總體攜帶者頻率為1.67%,其中經(jīng)典CAH攜帶者頻率為0.75%,非經(jīng)典CAH(NCCAH)攜帶者頻率為0.92%。研究還發(fā)現(xiàn),中國(guó)人群NCCAH的預(yù)期發(fā)病率為1/4,474,顯著低于美國(guó)阿什肯納茲猶太人(1/133)和高加索人(1/337),這主要由于NC變異CYP21A2:c.844G>T等位基因頻率的差異。值得注意的是,熱點(diǎn)變異占所有變異的84.0%,而罕見(jiàn)致病變異占比高達(dá)16.0%,這一發(fā)現(xiàn)推翻了熱點(diǎn)變異占95%~98%的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),強(qiáng)調(diào)了全面篩查變異的重要性。本研究首次提供了基于(中國(guó))人群的完整CAH變異譜、以及CAH和NCCAH致病變異攜帶率和發(fā)病率,為精準(zhǔn)防控提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
一線(xiàn)并行篩查結(jié)果顯示,新生兒CAH生化篩查陽(yáng)性預(yù)測(cè)值僅為0.94%(1/106),漏篩了全部NCCAH。相比之下,LRS準(zhǔn)確識(shí)別出全部經(jīng)典CAH和NCCAH,沒(méi)有假陽(yáng)性結(jié)果。由于LRS技術(shù)能夠一次性精準(zhǔn)檢測(cè)CAH相關(guān)基因的全部變異,可以縮短病因診斷周期,實(shí)現(xiàn)“篩診一體”。另外,本研究首次攻克了NCCAH基因篩查,從而解決了因癥狀隱匿而導(dǎo)致的臨床診斷與分型難題,使得在新生兒期或癥狀出現(xiàn)前早期識(shí)別NCCAH高危個(gè)體成為可能,為實(shí)現(xiàn)早期干預(yù)、改善長(zhǎng)期預(yù)后,以及開(kāi)展精準(zhǔn)的遺傳咨詢(xún)和攜帶者篩查提供了關(guān)鍵依據(jù)。
據(jù)悉,鄔玲仟、梁德生教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的LRS基因檢測(cè)技術(shù)已在地中海貧血、脆性X綜合征、脊肌萎縮癥和血友病等復(fù)雜單基因病的篩查診斷中取得顯著成效。隨著LRS技術(shù)在CAH新生兒篩查中的成功應(yīng)用,這種“篩診一體”的精準(zhǔn)模式有望擴(kuò)展到更多遺傳病領(lǐng)域,為全生命周期出生缺陷防控提供新策略新技術(shù)。
(一審:栗一爽 二審:鄧皓迪 三審:韓艷)