SMN1基因外显子缺失检测试剂产品审(shěn)评现(xiàn)状
脊髓性肌萎缩症(spinalmuscularatrophy,SMA)是一(yī)种常(cháng)染色(sè)体隐性遗传病,居儿童致死性常染色体隐性遗传病的第2位(wèi)。位于染色体5q11.2~q13.3上的运动(dòng)神经元(yuán)存活(huó)基(jī)因(Survivalmotorneuron,SMN)是(shì)SMA的主要致病基因。
人基因组有两(liǎng)个紧(jǐn)邻的高(gāo)度同源的SMN基(jī)因(yīn):端粒侧的SMN1和着丝粒(lì)侧的(de)SMN2,两(liǎng)者(zhě)仅有(yǒu)5个碱基不同(tóng)。SMN1是主要功能基因,该基因突变可导(dǎo)致SMA发病,SMN2为临床表型的调节基因,影响病情的严(yán)重程度,其拷贝数增加(jiā)可减轻SMA表型。目前已(yǐ)知约94%的(de)SMA患者(zhě)为SMN1基因第7和(或)第8外显子纯合缺失所致(zhì),少数病例可由SMN1基因点突变或小的缺失引起。
SMN1基因外显子缺失检测的意义
SMA在人群中的发病(bìng)率(lǜ)为1/5000~1/10000,群体(tǐ)携带者频率为1/35~1/50,是(shì)出生缺陷的高(gāo)危因素,因此极有(yǒu)必要进(jìn)行SMA携带者的人群筛查,并(bìng)通(tōng)过产前诊断技术降低人(rén)群中SMA患儿(ér)的(de)出(chū)生(shēng)率。
临(lín)床上将(jiāng)SMA分(fèn)为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型,即(jí)婴儿型、中间型和少年型(xíng),严重程度依次(cì)递减(jiǎn)。神经专科医生一(yī)般根据患者发病年龄、临(lín)床表现及病情进展程度进行临床(chuáng)诊断,辅助(zhù)检(jiǎn)查(chá)方法包括肌(jī)电(diàn)图、肌酶和肌肉活(huó)检,结合家族史和(hé)SMN1基因分析可进行确诊。由于SMA患儿中(zhōng)约94%为SMN1基因外(wài)显子纯(chún)合缺失,因此,SMN1基因缺失检测对(duì)于SMA的诊断具有(yǒu)更高(gāo)的(de)灵敏(mǐn)度和特异(yì)性。且对不同型(xíng)的SMA患者,SMN1纯合缺失率没有显著差异,所以,SMN1纯合缺(quē)失的检(jiǎn)测对于不(bú)同(tóng)型SMA患者具(jù)有相同的临(lín)床诊断价值。在欧美人群(qún)中,SMN1基因纯合缺失检测已成为诊断和排除诊断SMA的首选方法。
SMN1基因缺失(shī)检测试剂的现(xiàn)状
目前(qián),SMN1基因(yīn)外(wài)显子(zǐ)缺失检(jiǎn)测试剂较(jiào)为缺乏,临(lín)床检验实验室较为(wéi)公认的方法(fǎ)是PCR结合限制性片(piàn)段长度多态性(PCR-RFLP)的方法(fǎ)。但该(gāi)方法(fǎ)操作较为繁琐,且重(chóng)复性差,不(bú)利于标准(zhǔn)化,不易推广。同时(shí),这种方法只能检测出纯合缺失,无法(fǎ)确(què)认(rèn)杂合缺失。
荷兰的SMAMLPA检测试(shì)剂可对待(dài)测靶(bǎ)序(xù)列进行半定量分(fèn)析(xī),因(yīn)此既可检测纯合缺(quē)失,亦可确认杂合缺(quē)失。在国(guó)内外已有多篇文献报道采用(yòng)该方(fāng)法进行SMA患者(zhě)诊(zhěn)断和SMA携带者筛查。但(dàn)该产品目前仍(réng)为“仅(jǐn)用于研究”的试剂,尚未按照体外诊断类(lèi)医(yī)疗器械上(shàng)市(shì)(98/79/EC)。
2015年底(dǐ),原(yuán)国家食品药品监管总局(jú)批准了第一项SMN1缺失突变检(jiǎn)测试(shì)剂(jì)上市。该产品采用多重(chóng)实时荧光MGB-TaqMan探针PCR法(fǎ),以人基因(yīn)组单拷贝基因RPP40为内参基因,对SMN1基因第7外显子和(hé)第8外显子(zǐ)拷(kǎo)贝数进行相(xiàng)对定(dìng)量检测,用于SMA患者的体(tǐ)外辅助分子诊断。SMN1基因外(wài)显子缺失检测的(de)难(nán)点(diǎn)之一在于排除高(gāo)同源性基因SMN2的干扰,特别是对于SMN2高拷贝数的受试者(zhě),需保证结果的(de)准确可靠(kào)。该产品通过(guò)对实时荧光PCR相对定量、绝对定量技术进行系统整合,并在反(fǎn)应体系(xì)中加入特定(dìng)化学组分,以抑制(zhì)PCR引(yǐn)物3’端(duān)的胞嘧啶(C)与(yǔ)胸腺嘧啶(T)的错配,增加(jiā)PCR扩增的特异性,从而有效控(kòng)制SMN2基因非特异性扩增对检(jiǎn)测结(jié)果(guǒ)的(de)影响(xiǎng),准确检出高拷贝数SMN2样本中SMN1基因(yīn)第7和第8外显子的(de)缺失情况。
鉴于国内外(wài)尚无(wú)任何按照体外诊断(duàn)试(shì)剂(jì)批准上市的SMA分子诊断产品,因此临床试验方案中(zhōng)依(yī)据(jù)EMQN关于《SMA分子(zǐ)诊断最佳实践指南》,采用(yòng)了(le)国内外SMA体外(wài)辅助(zhù)分子(zǐ)诊断领域公认的PCR-RFLP法作为对照方法。临床(chuáng)试验共完成1069例,其中(zhōng)正(zhèng)常(cháng)对照组777例,SMA病(bìng)例组292例(lì),统计分析结(jié)果显示申(shēn)报产品与对比(bǐ)方法检测结(jié)果的一致性为100%(95%置信区间:99.66%~100%)。此外,9747例正常成年人(rén)大(dà)样本中目(mù)标(biāo)外显子△△Ct分布范围的调查亦显(xiǎn)示,该产品的纯合突变判断界值设置合理。
该(gāi)试剂目前批(pī)准的预期用途仅(jǐn)包含(hán)纯合(hé)缺失的(de)检测,尚不能(néng)用(yòng)于杂合缺失的检(jiǎn)测,因(yīn)此无法用(yòng)于SMA携带者的筛(shāi)查,这是该(gāi)产品的缺(quē)陷之一。
事实(shí)上(shàng),该产品在设(shè)计上已考虑到SMA携带者的检测,其检测原理是以待测样本中目标外显子(zǐ)荧光(guāng)信号Ct值与内参基因荧光信(xìn)号Ct值之差(△Ct_s),与正常对(duì)照品三个梯度稀释品中目标外显子荧光信号Ct值和内参基因荧光信号Ct值之差的平均值(△Ct_a)之差,即△△Ct,作为待测样本(běn)中目标外显子拷贝数检测变量(△△Ct=△Ct_s-△Ct_a)。根(gēn)据实时荧光定量PCR相对定量的基本数学原理推导得到申报产品检测变(biàn)量(liàng)△△Ct的计算公(gōng)式,依据这一计算公式可推导出纯合缺失、杂(zá)合(hé)缺(quē)失(shī)和(hé)野生型(xíng)的△△Ct理论值(或范围);再(zài)结合目标(biāo)外显子与内参基因扩增效率(lǜ)差异以及SMN2不同拷贝数的影响,可对上述△△Ct理论值进行优化(huà)。结果显(xiǎn)示纯合缺失、杂合缺失和野生型的△△Ct值(或范(fàn)围)之间可设置合理的判断界值,因此理论上该产品可分别(bié)检测出三种基因状态。但鉴(jiàn)于生产企业对杂(zá)合缺失与野生型之间(jiān)的(de)判断界值研(yán)究尚不(bú)透彻(chè),再加上缺乏可判(pàn)定杂合缺失(shī)的对(duì)比方法等其他困难,本(běn)次注(zhù)册申请(qǐng)的预期用途(tú)仅(jǐn)限于检测纯合突变,即SMA患者(zhě)辅助诊(zhěn)断。
综上,SMN1基因外显子缺失检(jiǎn)测在(zài)SMA疾病诊断和(hé)SMA携带者筛(shāi)查中具有(yǒu)重(chóng)要的临床价值(zhí)。然而到目前为止(zhǐ),受到技(jì)术水平的限制,相关的(de)体外诊断试剂比较缺(quē)乏,特别(bié)是可用(yòng)于SMA携带者(zhě)筛查的杂合(hé)缺失(shī)检测,尚无适合的体(tǐ)外诊断试剂上市。(器审(shěn)中心审评六部 何静云)
来源:中国医药报