SMN1基因外显子缺失检测试剂产品审评现状
脊髓性肌萎(wěi)缩症(spinalmuscularatrophy,SMA)是一种常染色体(tǐ)隐(yǐn)性遗传(chuán)病(bìng),居儿童致死性(xìng)常(cháng)染色体隐性遗(yí)传病的(de)第2位。位于染色体5q11.2~q13.3上(shàng)的运动神经元存活基因(Survivalmotorneuron,SMN)是SMA的主要致(zhì)病基因。
人(rén)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(sī)粒侧(cè)的SMN2,两者仅有5个碱(jiǎn)基不同(tóng)。SMN1是主要功能基因,该基因突变可导致SMA发病,SMN2为临床表型的调节基因,影响病情的严(yán)重程度(dù),其拷贝(bèi)数(shù)增(zēng)加可减(jiǎn)轻SMA表型。目前已知(zhī)约94%的SMA患者为SMN1基因第7和(或)第8外显子纯合缺失所(suǒ)致,少数病例(lì)可由SMN1基因点突(tū)变或小的缺(quē)失引起。
SMN1基因外显子缺失检(jiǎn)测的意义
SMA在人(rén)群中的发(fā)病(bìng)率为1/5000~1/10000,群(qún)体携带者频率为(wéi)1/35~1/50,是出生缺陷的高危因素,因此极有必要(yào)进行SMA携(xié)带者(zhě)的人群筛(shāi)查(chá),并通过产前诊断技术降低人群中SMA患儿的出生率(lǜ)。
临床上将SMA分为(wéi)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型,即婴儿型、中间型和少年型,严重程度依次(cì)递(dì)减。神经专科医生一般(bān)根(gēn)据患者(zhě)发病年龄、临(lín)床表现及病(bìng)情(qíng)进展程度进行临床诊断,辅助检查方法包括肌电(diàn)图(tú)、肌(jī)酶和肌肉(ròu)活检,结合家(jiā)族史和SMN1基因分析可进(jìn)行确诊。由(yóu)于SMA患儿(ér)中(zhōng)约94%为SMN1基因(yīn)外显(xiǎn)子纯(chún)合缺失,因此,SMN1基因缺失检测对(duì)于SMA的诊断具有更高的灵敏度和特异性。且对不同(tóng)型的SMA患者,SMN1纯合缺失率没有显著差异,所以,SMN1纯合缺失的检测对于不同型(xíng)SMA患者具有相(xiàng)同(tóng)的临床诊断价值。在欧美人群(qún)中,SMN1基因纯合缺失检测(cè)已成为诊断和排除诊断(duàn)SMA的首选方法(fǎ)。
SMN1基因缺失检测试剂的现状(zhuàng)
目前,SMN1基因外显子(zǐ)缺失检测(cè)试剂较(jiào)为(wéi)缺乏,临床(chuáng)检验实(shí)验室较(jiào)为(wéi)公认的方法是PCR结合限制性(xìng)片段长度多态性(PCR-RFLP)的(de)方法。但该方法操(cāo)作(zuò)较为繁琐(suǒ),且重复性差,不利于标准化(huà),不易推(tuī)广。同时,这(zhè)种方(fāng)法只能检测出纯合缺(quē)失,无(wú)法确认杂合缺(quē)失。
荷兰的(de)SMAMLPA检测试剂可对待测靶序列进行半定量分析(xī),因此(cǐ)既可(kě)检测纯合缺失,亦可确(què)认杂合缺失。在国内外已有多篇文(wén)献报道采用该方法进(jìn)行SMA患(huàn)者诊断和SMA携带者(zhě)筛(shāi)查。但(dàn)该产品目前仍为“仅(jǐn)用于研究”的试(shì)剂,尚未按照体外诊断类医疗器械上市(98/79/EC)。
2015年底,原国家食品药品监管总(zǒng)局批准了第一项SMN1缺失突变检测试剂上市。该产品采用多重实时荧光MGB-TaqMan探针(zhēn)PCR法,以人基因组单拷贝基因RPP40为内(nèi)参(cān)基因,对SMN1基因(yīn)第(dì)7外(wài)显子和(hé)第8外显(xiǎn)子拷贝(bèi)数进行相对(duì)定量检测,用于SMA患者的体外辅助分子诊断。SMN1基因外(wài)显子缺失(shī)检测的难点之一在(zài)于排除高同(tóng)源(yuán)性基因SMN2的干扰,特别(bié)是对于SMN2高拷贝数的受试者,需保证结果的准确可靠。该(gāi)产品通过对实时(shí)荧光PCR相对定量(liàng)、绝对定量技术进行(háng)系统整合,并在反应(yīng)体系中加入(rù)特定化学(xué)组(zǔ)分(fèn),以抑制PCR引物3’端的胞嘧啶(C)与胸腺嘧啶(T)的错配(pèi),增加PCR扩(kuò)增的特异(yì)性,从而有(yǒu)效控制SMN2基因非特异(yì)性扩增对(duì)检测(cè)结果的影响,准确(què)检(jiǎn)出高拷贝数(shù)SMN2样本(běn)中SMN1基因第7和第8外显子的缺失情况。
鉴于国(guó)内外(wài)尚无任何按照体外(wài)诊断试剂批准上市的(de)SMA分子诊断产品,因此(cǐ)临床试验(yàn)方案中依据EMQN关(guān)于《SMA分子诊断最佳实践(jiàn)指南》,采(cǎi)用了国内(nèi)外SMA体外辅助分子诊断领域公认的(de)PCR-RFLP法(fǎ)作为对(duì)照方法。临床试(shì)验共完成1069例,其中正常对照组777例,SMA病例组292例,统(tǒng)计分析结果显示申报产(chǎn)品(pǐn)与对比方法(fǎ)检测结果的一(yī)致性为100%(95%置(zhì)信区间:99.66%~100%)。此外,9747例正(zhèng)常(cháng)成年(nián)人大样本中目标(biāo)外显子△△Ct分布范围的(de)调(diào)查(chá)亦显示(shì),该产(chǎn)品的纯合突变判断界值设置合(hé)理。
该(gāi)试剂目(mù)前批准的预期用途仅包含纯(chún)合缺失(shī)的检测,尚不能用于(yú)杂合(hé)缺失(shī)的检测(cè),因此无法用于(yú)SMA携(xié)带者的筛查(chá),这是该产品的缺陷之(zhī)一。
事(shì)实上,该产品(pǐn)在设计上已考虑到SMA携带(dài)者的检测(cè),其(qí)检测(cè)原理是以待测样本中(zhōng)目标外显子荧光信号Ct值(zhí)与内参基因荧(yíng)光信号(hào)Ct值之差(△Ct_s),与正(zhèng)常(cháng)对照品三个梯度稀(xī)释品中目标外显子(zǐ)荧光信号Ct值(zhí)和内(nèi)参基(jī)因荧(yíng)光信号Ct值之差的平(píng)均值(△Ct_a)之(zhī)差,即△△Ct,作为待测样本中(zhōng)目标外显子拷贝数检(jiǎn)测变(biàn)量(△△Ct=△Ct_s-△Ct_a)。根据实时荧光定量PCR相对定量的基本数学原(yuán)理推导得到申(shēn)报产品检(jiǎn)测变(biàn)量△△Ct的计(jì)算公式,依据(jù)这(zhè)一计(jì)算公式可推导出纯合缺失、杂合缺失和野生型的△△Ct理(lǐ)论值(或(huò)范围);再结(jié)合目标外显子与内参基(jī)因扩增效率差(chà)异以及SMN2不同(tóng)拷(kǎo)贝数的(de)影响,可对上述(shù)△△Ct理论值进行优化。结果(guǒ)显示(shì)纯(chún)合(hé)缺失、杂合(hé)缺(quē)失和野生型的△△Ct值(或范围)之间可设置合理的判断界值,因此理论上该产品可分别检测出三种(zhǒng)基因状态(tài)。但(dàn)鉴(jiàn)于生产企业(yè)对杂合缺失(shī)与野(yě)生(shēng)型之间(jiān)的(de)判断界值研究尚不透彻,再加上缺乏可(kě)判定杂(zá)合(hé)缺失的(de)对比方法等其他困难,本次注册申请的预期用途仅限于(yú)检测(cè)纯合突变,即SMA患者辅助诊断。
综上,SMN1基因外显子缺失检测在SMA疾病诊断和SMA携带者筛(shāi)查中具有(yǒu)重要(yào)的临床价值。然而到(dào)目前为止,受(shòu)到技术水平的限(xiàn)制,相关(guān)的体(tǐ)外诊断试(shì)剂(jì)比较缺乏,特别是可用于(yú)SMA携带者(zhě)筛查(chá)的杂合缺失检测,尚(shàng)无(wú)适合的体外诊断试剂上市。(器(qì)审中心审(shěn)评(píng)六部 何静云(yún))
来源:中国(guó)医药(yào)报