SMN1基因外显(xiǎn)子缺(quē)失检测试(shì)剂产品审评现状
脊髓性肌(jī)萎缩(suō)症(zhèng)(spinalmuscularatrophy,SMA)是一种常(cháng)染色体隐性遗传病,居儿童致死性(xìng)常染色体隐性遗(yí)传(chuán)病的第2位。位于染色体5q11.2~q13.3上的(de)运(yùn)动神经(jīng)元存活基因(yīn)(Survivalmotorneuron,SMN)是(shì)SMA的主(zhǔ)要致(zhì)病(bìng)基因。
人基因组有两个紧邻的高度同源的SMN基因:端粒侧的SMN1和着丝粒侧的SMN2,两者仅有5个碱基(jī)不同。SMN1是(shì)主要功能基因,该基(jī)因突(tū)变可导致SMA发病,SMN2为临床表型的调节基因,影响病情的严重程(chéng)度,其拷贝数增加可减(jiǎn)轻SMA表型。目前已知约94%的SMA患者为SMN1基(jī)因第(dì)7和(或)第8外显子纯合缺失(shī)所致,少数病(bìng)例(lì)可由(yóu)SMN1基因(yīn)点突变或小(xiǎo)的缺失引起。
SMN1基因外显子缺失(shī)检测(cè)的意义
SMA在人群中的发病(bìng)率为1/5000~1/10000,群体携带者频(pín)率为1/35~1/50,是(shì)出(chū)生缺陷的高危(wēi)因(yīn)素(sù),因此极有必要进行(háng)SMA携带(dài)者的人(rén)群筛查,并通过产前诊断技术降低人(rén)群中SMA患儿(ér)的出生率(lǜ)。
临床上将SMA分为(wéi)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型,即婴儿型、中间型(xíng)和少年型,严重程度依次递减。神经专科医生一般根据患者发(fā)病年龄、临(lín)床表现及病情进展程度(dù)进行临床诊断,辅(fǔ)助检查方法包括肌电图、肌酶和肌肉活检(jiǎn),结合家族(zú)史和SMN1基(jī)因分析可(kě)进行确诊。由(yóu)于(yú)SMA患儿中约94%为SMN1基因外(wài)显子(zǐ)纯合缺失,因此(cǐ),SMN1基因缺(quē)失检测(cè)对于SMA的诊断具有更高的灵敏度(dù)和(hé)特(tè)异性。且对不同型的SMA患者,SMN1纯合缺失率没有显著差(chà)异,所以,SMN1纯合(hé)缺失(shī)的检测对于不同(tóng)型SMA患者具有相同的临(lín)床诊(zhěn)断(duàn)价值。在(zài)欧美人(rén)群中,SMN1基(jī)因(yīn)纯合缺失检测已成为诊(zhěn)断(duàn)和排(pái)除诊断SMA的首(shǒu)选方法。
SMN1基因缺失(shī)检测试剂的现状
目前,SMN1基(jī)因外显子(zǐ)缺(quē)失检测试剂较为(wéi)缺乏,临床(chuáng)检验实(shí)验室较为公认的方法是PCR结合限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)的方法(fǎ)。但该方(fāng)法操作较为繁琐,且(qiě)重复性差,不(bú)利于标(biāo)准化,不(bú)易推广(guǎng)。同时,这种方法只能检测出纯合缺失,无(wú)法确认杂合缺失。
荷兰的SMAMLPA检测试剂(jì)可对待测靶序列进行半定(dìng)量分析,因此(cǐ)既可检测纯合缺失,亦可确认杂合缺失。在(zài)国内外已有多篇文(wén)献报道(dào)采用该方法进行SMA患者(zhě)诊断和SMA携带(dài)者筛查(chá)。但该(gāi)产(chǎn)品目前仍为“仅用于研究(jiū)”的试剂,尚(shàng)未按照体外(wài)诊(zhěn)断(duàn)类医疗器(qì)械上市(98/79/EC)。
2015年底(dǐ),原国(guó)家食品(pǐn)药品监管总局批准了第一项SMN1缺(quē)失突变(biàn)检测试(shì)剂上市(shì)。该(gāi)产品采用多重(chóng)实时荧光(guāng)MGB-TaqMan探针PCR法,以人基(jī)因组(zǔ)单拷(kǎo)贝基因(yīn)RPP40为内参基因,对SMN1基因第7外显子和第8外显子拷贝数进行相对定量检(jiǎn)测,用于SMA患者的(de)体外辅助(zhù)分子(zǐ)诊断。SMN1基因外显(xiǎn)子缺失检(jiǎn)测的难点之一在于排除高同源性(xìng)基因SMN2的干扰(rǎo),特别是对于SMN2高拷贝数的受试者,需(xū)保证结(jié)果的准确(què)可靠。该产品通过对实时荧光PCR相对定量、绝对定量技术进行系统整合(hé),并在反应体系中(zhōng)加入特定(dìng)化学(xué)组分,以抑制PCR引(yǐn)物3’端的胞嘧啶(C)与胸腺嘧啶(T)的错配,增加PCR扩增的特异性,从而有效控制(zhì)SMN2基因非特异性扩增对检测结果的影响,准确检出(chū)高(gāo)拷贝数(shù)SMN2样本(běn)中SMN1基(jī)因第7和第8外显(xiǎn)子的缺失情况。
鉴于(yú)国内外尚无任何按照体外诊(zhěn)断(duàn)试(shì)剂批准上市的SMA分子诊断产(chǎn)品(pǐn),因此临床试(shì)验方(fāng)案中依据EMQN关于《SMA分(fèn)子诊断最佳实践指南(nán)》,采用了(le)国内外SMA体外辅助分子诊断领域公认(rèn)的PCR-RFLP法作为对照(zhào)方法。临床试验共完成1069例,其中正常对(duì)照组777例,SMA病例组292例,统计分析(xī)结果显示申报产品与对(duì)比方法检测结果的一致性为100%(95%置信(xìn)区间(jiān):99.66%~100%)。此外,9747例正常成年(nián)人大样本中目标(biāo)外显子△△Ct分布范(fàn)围的调查(chá)亦(yì)显示,该产品(pǐn)的纯(chún)合突变判断界值设置合理。
该试(shì)剂目前批准的预期(qī)用途(tú)仅包(bāo)含(hán)纯(chún)合(hé)缺失的检测(cè),尚(shàng)不能用于(yú)杂(zá)合缺失(shī)的检测(cè),因此无法用于SMA携带者的筛查,这是该产品的缺陷之一。
事实上,该产品在设计上已考虑到SMA携(xié)带者的检测,其检测原理是以待测样本中目(mù)标(biāo)外显子荧光信号Ct值与(yǔ)内(nèi)参基因荧光信号Ct值(zhí)之差(△Ct_s),与正常对(duì)照品(pǐn)三(sān)个梯度稀(xī)释品中(zhōng)目标外显子荧光信(xìn)号Ct值和(hé)内参基因荧光信号Ct值之差的平均(jun1)值(△Ct_a)之差(chà),即(jí)△△Ct,作(zuò)为待测(cè)样本中目标外显(xiǎn)子(zǐ)拷贝数检测变量(△△Ct=△Ct_s-△Ct_a)。根据(jù)实时荧(yíng)光定(dìng)量PCR相对定量的基本数学(xué)原理推导得到申报产(chǎn)品检(jiǎn)测变量(liàng)△△Ct的(de)计算公(gōng)式,依据(jù)这一计算公(gōng)式(shì)可推导出纯合缺失、杂合缺失(shī)和(hé)野生型的(de)△△Ct理论值(或(huò)范围);再结合目标外显子与内参基因扩增效(xiào)率差异以(yǐ)及SMN2不(bú)同拷(kǎo)贝数的影响(xiǎng),可对上述△△Ct理(lǐ)论值进行优化。结果显(xiǎn)示纯合缺失、杂合缺失和野生型的△△Ct值(zhí)(或范围)之(zhī)间可设置(zhì)合理的判(pàn)断界值,因此理论上该产品可(kě)分别检测(cè)出三种基因(yīn)状态。但鉴(jiàn)于生产企业对杂合缺失与野生型之间的判断界值研究尚不透彻,再加上(shàng)缺乏可判定杂合缺失的对比方法等其(qí)他困难(nán),本次注册申请的预期(qī)用途仅限于(yú)检测纯(chún)合突变,即SMA患者辅助诊断。
综上,SMN1基因外显(xiǎn)子缺失检测(cè)在SMA疾(jí)病(bìng)诊断和SMA携带(dài)者筛查中具(jù)有重要(yào)的临床价值。然而(ér)到目前为止,受到(dào)技术(shù)水平的限制,相(xiàng)关的体外诊断(duàn)试剂比较(jiào)缺(quē)乏,特别(bié)是可用于(yú)SMA携(xié)带者(zhě)筛查的杂合缺失检测,尚无适合的(de)体外(wài)诊断试剂上市。(器审中心审评六部 何静云)
来源:中国医(yī)药报