基于数字PCR的TRECs/KRECs筛查联合基因分析在重症联合免疫缺陷病诊断中的应用

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背景和目的重症联合免疫缺陷病(Severe Combined Immunodeficiency Disease,SCID)是一组严重威胁患儿生命和生活质量的单基因遗传病。早期识别、及时干预和精准诊断对患儿的预后至关重要。目前,世界多地已开展利用基于q RT-PCR方法对T细胞受体切除环(T-cell receptor excision circles,TRECs)和Kappa重排剪切环(kappa-recombination excision circles,KRECs)检测进行新生儿SCID的筛查工作,我国还未普及新生儿SCID筛查。数字PCR(digtal PCR,d PCR)比q RT-PCR方法更适合低含量分子的精准检测。本文通过采用数字PCR技术,对收集的健康儿童进行TRECs和KRECs定量检测,初步建立双通道多重检测方法;对收集的SCID疑似患儿进行TRECs和KRECs含量检测,联合全外显子组基因检测技术,明确致病基因,结合临床表现和最终诊断,分析基于数字PCR的TRECs/KRECs筛查联合基因分析对临床的指导作用。方法(1)设计TRECs、KRECs及内参基因β-actin的引物及探针,采用数字PCR技术,利用TRECs和KRECs探针浓度的差异使得可在同一通道同时检测两个靶标,联合内参基因建立双通道多重检测方法。收集15例3-6月龄健康儿童,应用该方法检测TRECs和KRECs含量,验证该方法的可靠性。(2)收集50例疑似免疫缺陷患儿全血样本,应用该方法检测TRECs和KRECs含量,对结果异常样本进行免疫学流式淋巴细胞分型计数和全外显子组检测。(3)收集确诊免疫缺陷患儿的临床资料,分析基于数字PCR的TRECs/KRECs筛查和基因分析的联合应用对临床免疫缺陷患儿早期发现、快速精准诊断的价值。结果(1)成功利用探针浓度差异在同一通道检测TRECs和KRECs,在另一通道同时检测β-actin内参,TRECs与KRECs在FAM荧光通道明显聚集且分为两群。该方法在15例健康儿童中的应用效果良好,15例3-6月龄儿童TRECs含量为4118.13±813.22 copies/μg DNA,KRECs含量为6222.00±990.35 copies/μg DNA。(2)50例疑似免疫缺陷患儿中有7例TRECs/KRECs筛查结果阳性:患者1和6的KRECs缺失,患者4、5、6的TRECs缺失,患者2和患者3的TRECs和KRECs均缺失。流式淋巴细胞分型计数结果与筛查结果一致。(3)7例患儿全外显子测序均发现与免疫缺陷相关突变:患者1和6为BTK基因突变,患者4、5、6为IL2RG基因突变,患者2和3为LIG4基因突变。(4)这7例患儿的平均发病年龄为4.96个月,首诊年龄平均为21.69个月,在最终确诊前都经历过误诊和漏诊,因此错过了最佳治疗窗口期;基于数字PCR的TRECs和KRECs筛查和基因诊断的联合应用对重症联合免疫缺陷患儿的早期识别、早期精准诊断具有重要意义。结论(1)初步建立了基于数字PCR的TRECs/KRECs双通道多重检测方法,该方法在重症联合免疫缺陷患儿中的应用效果较好。(2)基于数字PCR的TRECs/KRECs筛查联合基因分析可早期发现重症联合免疫缺陷患儿并及早精确诊断。
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