任晨春，郭東花，梁玥宏，王文靖，田秀英，崔洪艷，陳成彬，王玲紅，楊微微，張海霞，李曉旭

脊肌萎縮癥（spinal muscular atrophy，SMA）作為最常見的一種常染色體隱性遺傳的致死性神經、肌肉疾病，以發(fā)展性、成對稱性的肌肉無力和萎縮作為主要的臨床特點，近側端肌肉受累嚴重于遠端肌肉，下肢肌肉累及較上肢嚴重[1-3]。在常染色體隱性疾病中，SMA作為最為常見的致死性疾病之一，在新生兒中的發(fā)病率高達1/10 000~1/6 000，且人群致病基因的攜帶水平約為1/60～1/40[4-5]。據(jù)報道，我國SMA攜帶水平在不同檢測人群中也存在差異，約在1/72～1/39之間[6-10]?；純杭彝ヒ话銢]有此類疾病的患者，所以患兒一經出生就給家庭和社會帶來沉重的精神負擔和經濟負擔。在超過95%的SMA患者中，存在SMN1基因的純合性缺失[11]，以SMN1的第7和第8外顯子（exon7、8，E7、E8）同時缺失或僅有SMN1 E7缺失為其具體表現(xiàn)，約5%的患者是由SMN1發(fā)生其他微小突變后雜合缺失引起。研究表明，造成SMA的首要原因是SMN1基因的缺失，因此檢測SMN1基因的缺失成為SMA分子檢測的首選方法[12]。本研究對孕婦進行SMA無癥狀攜帶者的篩查，對篩查陽性孕婦的胎兒進行產前診斷，尋求篩查和診斷SMA胎兒的新途徑，預防SMA患兒的出生。

1 對象與方法

1.1 研究對象選擇2014年12月—2017年10月就診于天津市中心婦產科醫(yī)院產科門診、接受常規(guī)產前檢查孕中期孕婦162例作為研究對象。年齡22～34歲，平均年齡（28.8±2.6）歲；孕周 16～18 周，平均（17.2±0.3）周。夫婦雙方均體健，無SMA相關臨床表現(xiàn)。夫婦雙方簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 外周血DNA的提取 取孕婦乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝外周血4 mL，利用離心柱法提取DNA，用分光光度儀測定DNA模板質量，-20℃保存以防DNA降解。

1.2.2 熒光定量聚合酶鏈式反應法（QF-PCR）進行SMN1 E7和E8測定 依據(jù)孟英韜等[13]的設計方案，針對SMN1和SMN2高度相似存在反向重復且僅有的5個特異性堿基差異的特點，設計出2種特異性引物分別為應用于檢測存在于SMN1和SMN2第6內含子到第7內含子之間的4個堿基差異的引物1和應用于檢測位于E8堿基差異的引物2。引物序列如下：引物1，上游5’-AGACTATCAACTTAATTTCTGATC-3’，下游 5’-CTGGTCTGCCTACTAGATAT-3’；引物 2，上游 5’-GTAATAACCAATGCATGTGAA-3’，下游 5’-CTACAACACCCTTCTCACAG-3’。

PCR反應條件為95℃預變性10 min，40個循環(huán)（以95℃變性15 s、58℃退火60 s為每個循環(huán)條件）。選擇羧基熒光素（FAM）通道和綠色熒光蛋白（VIC）通道用于信號采集。PCR反應后數(shù)據(jù)處理，ΔCT的計算方法：ΔCT=CT_FAM-CT_VIC，ΔΔCT=ΔCT_Sample-ΔCT_Standard（樣本 ΔCT減去 3個標準品ΔCT的平均值）。

SMN1 E7數(shù)據(jù)結果判讀依據(jù)：E7ΔΔCT≤-0.55為未檢出SMN1 E7缺失；-0.55＜E7ΔΔCT≤-0.45為臨界值；-0.45＜E7ΔΔCT≤0.45 為 SMN1 E7 雜合缺失型；0.45＜E7ΔΔCT≤0.80為臨界值；0.8＜E7ΔΔCT為 SMN1 E7純合缺失型。SMN1 E8數(shù)據(jù)結果判讀依據(jù)：E8ΔΔCT≤-0.55為未檢出SMN1 E8缺失；-0.55＜E8ΔΔCT ≤-0.45為臨界值；-0.45＜E8ΔΔCT≤0.45為 SMN1 E8雜合缺失型；0.45＜E8ΔΔCT≤1.5為臨界值；1.5＜E8ΔΔCT為SMN1 E8純合缺失型。

1.2.3 對篩查陽性攜帶者孕婦配偶進行SMN1 E7、E8檢測對經QF-PCR篩查，基因型為SMN1 E7雜合缺失伴或不伴E8缺失孕婦定為陽性攜帶者，對其配偶進行SMN1 E7及E8檢測。

1.2.4 采用QF-PCR對羊水標本進行SMN1缺失測定 對夫婦雙方均為陽性攜帶者的孕婦進行羊水穿刺，抽取羊水10 mL，采用常規(guī)方法提取胎兒羊水DNA，采用QF-PCR對DNA模板SMN1 E7、E8缺失情況進行診斷。同時采用多重連接探針擴增技術（MLPA）對胎兒的基因缺失情況進行驗證（本部分實驗由金域醫(yī)學檢驗所檢測）。

2 結果

2.1 DNA提取的質量用離心柱法提取外周血DNA，濃度為 22.7～61.4 ng/μL，平均（36.8±12.1）ng/μL，OD260/OD280 在 1.75～1.89 之間。

2.2 QF-PCR對孕中期孕婦外周血DNA檢測結果在162例孕婦中不存在SMN1 E7、E8同時純合缺失情況。SMN1 E7雜合缺失6例，參照SMN1 E8的檢測情況，這6例E7雜合缺失病例中孕婦編號分別為No.81、No.128、No.130的3例表現(xiàn)為合并E8雜合缺失，孕婦編號分別為No.18、No.89、No.91未發(fā)現(xiàn)E8缺失。故162例孕婦共檢測出6例SMA致病基因攜帶者，攜帶者占樣本總人數(shù)的3.70%（6/162）。在6例攜帶者中，編號為No.128和No.130的孕婦配偶同樣為SMN1缺失的陽性攜帶者，E7和E8都表現(xiàn)為雜合缺失。編號為No.18、No.81、No.89和No.91的4例孕婦配偶全部表現(xiàn)E7、E8正常型。孕婦中陽性攜帶者以及其配偶的基因型檢出結果見表1。No.89孕婦的QF-PCR曲線圖見圖1。

對父母均為SMN1 E7雜合缺失的高危胎兒DNA采用QF-PCR進行基因診斷，顯示2名胎兒中No.128孕婦胎兒為純合型患者（即SMN1 E7、E8均顯示為純合缺失），No．130孕婦胎兒基因型表現(xiàn)為與父母相同的SMN1 E7雜合缺失同時伴E8雜合缺失（即SMA致病基因攜帶者）。對上述2名胎兒同時采用MLPA方法進行胎兒基因型的驗證，結果表明2名胎兒中No.128孕婦家庭的胎兒基因型為SMN1 E7、E8均為純合缺失；No.130孕婦家庭的胎兒的基因型為SMN1 E7、E8均雜合缺失，其MLPA結果見圖2。兩種方法結果一致。

3 討論

我國是出生缺陷高發(fā)國家，據(jù)2017年衛(wèi)生部統(tǒng)計，我國每年出生缺陷率高達5.6%，其中單基因遺傳病占出生缺陷的22.3%，是嬰兒致死致殘的重要原因。因此對單基因遺傳病攜帶者的產前篩查及診斷具有重要的意義。SMA作為一種常見的常染色體隱性遺傳病，給患兒家庭帶來極其嚴重的經濟和精神負擔。本研究對162例孕婦進行SMN1缺失檢測，發(fā)現(xiàn)SMN1缺失的攜帶率約為1/27，高于文獻報道的1/72～1/39[6-10]，可能與檢測樣本量有限有關，也可能與天津地區(qū)高攜帶率有關，故對于天津地區(qū)的人群攜帶率需要進一步增加樣本量進行研究。

表1 篩查SMA攜帶者及其配偶的基因型表現(xiàn)

SMN1基因缺失是造成SMA的主要原因，對SMN1缺失的檢測方法主要有聚合酶鏈式限制性片段長度多態(tài)性分析技術（PCR-RFLP）、PCR結合變性高效液相色譜技術（PCR-DHPLC）和MLPA等。PCR-RFLP方法雖較為簡單易行，但對檢測SMN1雜合缺失尚存在局限性，僅能對SMN1基因純合缺失的SMA患兒進行分子診斷[14]，因而不能應用于人群中進行SMA致病基因攜帶者的篩查；PCRDHPLC存在實驗引物設計較為復雜、實驗背景受重復片段干擾較大、結果判讀困難等缺點，并且對實驗檢測條件要求高。MLPA技術是目前檢測SMN1基因缺失的金標準，有準確度高、特異性強等優(yōu)點[15]，不僅能檢出SMN1基因的純合缺失，還可對SMN1基因拷貝數(shù)進行定量分析[16]，但對DNA樣本質量要求高、實驗耗費時間較長、實驗結果判讀相對復雜，商品化試劑價格也相對高昂[6]，暫難以作為篩查方式在基層衛(wèi)生機構及大規(guī)模人群中普及。QF-PCR因其簡便、快速等優(yōu)點成為檢測基因缺失的又一重要方法，本課題組曾對5個SMA家系分別采用QFPCR和MLPA方法檢測SMN1基因缺失情況，兩種方法結果一致。本研究應用QF-PCR法對孕中期婦女SMN1 E7、E8的缺失情況進行篩查，在保持QFPCR法檢測本身的成本低廉、實驗快速準確、操作步驟簡便、實驗流程不易被污染、可對反應進行實時監(jiān)控、結果判讀較為直觀等傳統(tǒng)優(yōu)勢的同時[17]，依靠其完備的實驗方案以及詳盡的數(shù)據(jù)解讀方法，使實驗試劑各異、操作平臺不同、實驗優(yōu)化不同等因素造成實驗重復性差、實驗結果難以通用識別的缺點得到基本克服，但本研究樣本有限，我們將通過增加病例的數(shù)量以進一步研究該方法的敏感度和特異度，評估在人群中篩查的價值以及對產前診斷SMA胎兒的意義。該方法的局限性在于只能檢測基因的缺失，對有SMN1基因突變的攜帶者無法識別，故對有SMA家族史的孕婦應采用QF-PCR法以及基因測序的方法聯(lián)合篩查效果更好。

圖1 No.89孕婦SMN1基因E7和E8的PCR曲線

圖2 No.130孕婦胎兒MLPA圖

本研究建立了SMA攜帶者篩查及對夫婦雙方攜帶者家庭進行產前診斷的流程，采用QF-PCR方法先對孕婦SMN1 E7、E8的缺失情況進行篩查。對篩查出陽性的孕婦定義為攜帶者，然后對其配偶進行SMN1 E7、E8的檢測，若其配偶是陰性的，征詢父母的意見是否做產前診斷，對出生后的嬰兒進行隨訪。若其配偶是陽性的定義為夫婦雙攜帶者，對其胎兒進行羊水穿刺，采用QF-PCR方法診斷胎兒的基因型。本研究162例孕婦共篩查出6例SMA攜帶者，攜帶者占樣本總人數(shù)的3.70%，對其配偶進行檢測，有2例為夫婦雙攜帶者。對這2例胎兒進行產前診斷，1例為純合缺失，診斷為SMA患者，經遺傳咨詢父母決定終止妊娠。另1例診斷為攜帶者，經遺傳咨詢父母決定繼續(xù)妊娠，孕婦于孕39周順產，對嬰兒進行體格檢查未見明顯異常。由此可見，采用規(guī)范的產前篩查及診斷流程對于SMA攜帶者夫婦做出適當?shù)倪x擇以及減少SMA患兒的出生都具有重要的意義。