作者:王昊昊 胡艺俏 来源:中国科学报 发布时间:2022/6/25 15:39:58
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中南大学开发出国际上首个基于三代测序技术的CAH综合分析技术
可精准诊断先天性肾上腺皮质增生症

 

记者6月25日从中南大学获悉,该校生命科学学院医学遗传学研究中心教授邬玲仟、梁德生课题组开发了一项新技术,可对先天性肾上腺皮质增生症(CAH)进行精准诊断。这是国际上首个基于三代测序技术的CAH综合分析技术。

6月17日,该成果在线发表于《临床化学》(Clinical Chemistry),中南大学博士研究生刘颖迪、陈妙妙和湖南省妇幼保健院刘静为共同第一作者,邬玲仟和梁德生教授为共同通讯作者,中南大学生命科学学院为第一完成单位。

CAH是由一组编码肾上腺皮质类固醇生物合成的酶和辅助因子的基因缺陷导致的常染色体隐性遗传病,表现为肾上腺皮质功能不全以及性发育和生长发育异常,严重者可致死。

其中,经典型CAH的携带者频率为1/50~1/71,是国内外新生儿筛查方案和我国出生缺陷综合防治的主要目标疾病。95%的CAH病例由21-羟化酶缺乏(21-OHD)引起,致病基因CYP21A2位于大片段重复区,受高度同源假基因CYP21A1P以及各种类型嵌合基因的影响,基因型和表型异质性很高。目前采用MLPA结合Sanger测序的常规CAH基因检测方法,存在较高假阴/假阳性结果以及诸多技术局限。而针对这类复杂结构基因变异的检测,基于短读长的二代测序方法也面临类似的挑战。

该课题组开发了一种长片段PCR与三代/单分子长读长测序结合的CAH综合分析方法(CACAH),对5个主要的CAH致病基因进行全序列分析。在与常规方法平行对比的临床研究中,CACAH检测灵敏度和特异性均达到100%,同时在复杂结构基因变异方面显示出巨大优势,包括精确检测真假基因、嵌合基因亚型和大片段缺失/重复及其断裂点,能够一次性得出直接和直观的综合分析结果。

而且,该方法不需要分析家系样本就可明确突变等位基因的顺/反式结构。另外,CACAH可以不抽提DNA,只需要1ul外周血、1mm干血斑或ng级别起始DNA模版即可完成检测,在新生儿基因筛查和携带者检测方面具有很大优势。这个临床研究结果也提示CACAH在筛查诊断上的检测成本已经接近常规方法,具有很好的临床应用前景。

随着基于三代测序的完整(T2T)人类基因组参照序列的完成,三代测序已经成为基因组分析的发展方向。然而,由于其准确性低和成本高昂,三代测序的临床应用一直未能取得突破。邬玲仟教授、梁德生教授团队2021年成功完成了国际首个三代测序(地中海贫血)临床基因检测多中心前瞻性研究,目前已在全国广泛推广应用。

“基于长读长测序的CAH综合分析是一项很有意义的研究,该研究使用了一种创新性的方法对先天性肾上腺皮质增生症的多个亚型进行遗传学分析,由于该方法可一步到位完成全面检测,使得检测流程更为高效便捷,弥补了现有方法需要测序结合MLPA的缺陷,也无需依赖于患者父母参与家系分析。”该论文审稿人认为,该技术可极大地促进新生儿筛查项目以及疾病的诊断和遗传咨询,对于CAH来说发挥着至关重要的作用;该技术还需要在更多研究小组的CAH患者队列中进行验证,但基于本研究获得的结果来看,可以相信会有非常好的应用前景。

该研究得到了国家重点研发项目、湖南省重大科技专项、国家自然科学基金项目的支持。

相关论文信息:https://academic.oup.com/clinchem/advance-article/doi/10.1093/clinchem/hvac046/6609746?login=true

 
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