[发明专利]一种无创产前检测胎儿是否患有遗传疾病的方法

说明书

本公开涉及一种检测胎儿特异性DNA甲基化模式的试剂在制备用于检测胎儿是否患有遗传疾病或患有遗传疾病的风险度的试剂或试剂盒中的用途。本公开还涉及一种无创产前检测胎儿是否患有遗传疾病的方法，用于前述方法的检测试剂盒，相关检测方法以及检测系统，和检测系统对应的可读存储介质，以及检测设备。本公开提供的检测试剂盒，相关检测方法以及检测系统和检测系统对应的可读存储介质，以及检测设备能够更加准确、更加高效、更加简便的非侵入性诊断胎儿遗传疾病，特别是α‑地中海贫血。

技术领域

本公开涉及可用于非侵入式产前诊断及筛查的一系列人类基因组位点上的甲基化修饰及其组合。更具体地，本公开涉及一系列具有胎盘组织特异性的人类基因组位点甲基化修饰组合，可用于胎儿是否患有遗传疾病或患有遗传疾病的风险度的非侵入式产前诊断及筛查，例如可用于非入侵式诊断及筛查α地中海贫血病。本公开还涉及基于该系列基因组位点甲基化修饰进行α地中海贫血病非侵入式产前诊断及筛查的实验方法，以及相关的高通量测序试剂盒。

背景技术

α-地中海贫血(α-Thalassaemia，简称α-地贫)是由于α-珠蛋白基因突变或缺失导致血红蛋白α肽链合成减少或抑制引起的遗传性贫血症。α-地贫多发生于热带和亚热带地区，例如东南亚、印度次大陆和中国南方。在世界范围内，α-地贫是最常见的单基因遗传疾病之一，α-地贫基因的携带率达5％。在中国大陆，α-地贫基因的携带率为7.88％，广西省高达14.13％。

α-地贫的临床表现与α-珠蛋白基因数量直接相关，当α-珠蛋白基因全部缺失(--/--，重型α-地贫)时，患者在胎儿时期发病，表现为重度贫血伴全身水肿等症状(HbBarts'hydropsfetalis，巴氏胎儿水肿综合征)。该疾病对胎儿来说是致命的，同时可能对母体带来严重的甚至危及生命的并发症，如果没有得到足够的医疗护理，孕妇死亡率可能会接近50％。此外，由于α-地贫的流行区域与疟疾流行区域重合，该遗传病特别对欠发达国家和地区造成了沉重的公共卫生负担。

目前，α-地贫的标准产前诊断方法是对高危夫妇进行基因分型筛查，进而采用绒毛活检术、羊膜腔穿刺术等方法对胎盘或胎儿细胞进行产前诊断(Benz EJJr.2011.Newborn screening for a-thalassemia keeping up withglobalization.NEngl JMed364:770–771.)。然而，这些常规方法是侵入式的，可能会对胎儿和孕妇造成损伤、甚至有胎儿流产的风险，同时也会增加孕妇的心理负担。有研究显示，绒毛活检术、羊膜腔穿刺术的手术流产风险分别为0.22％、0.11％(Akolekar et al.,Ultrasound ObstetGynecol,2015,45(1):16-26)。

孕妇外周血中胎儿无细胞DNA(Fetal cell-free DNA，cffDNA)的发现使得以cffDNA作为标记物分析胎儿基因状态的非侵入式产前检测(Non-invasive PrenatalTesting，NIPT)成为可能。相较于传统侵入性方法，NIPT具有安全、无并发症、早期诊断等优势，已经被成功应用于胎儿性别鉴定、胎儿RhD血型(rehesus D)基因型鉴定、胎儿染色体非整倍体筛查(例如唐氏综合征、爱德华氏综合征、帕陶氏综合症)。利用cffDNA进行单基因遗传病的无创产前诊断如β-地中海贫血病和威尔逊病等也已有部分科研结果(Chiu et al.,Lancet 360:998-1000,2002；Lv W et al.,ClinChem 61:172–181)。

然而，直至目前，α-地贫的无创诊断面临着巨大的挑战。重型α-地贫(--/--)是由于α-珠蛋白基因的长片段缺失型(例如--SEA亚型)导致，而无细胞DNA(Cell-free DNA，cfDNA，也称为游离DNA)呈高度片段化状态(Lo,Y.M.D.et al.(2010)Sci.Transl.Med.2,61ra91)，因此，传统的α-地贫基因检测方法，例如缺口聚合酶链式反应(Gap-PCR)、多重连接探针扩增技术(MLPA)等，并不适用于α-地贫基因的无创检测。