地中海贫血症qPCR/NGS检测
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2026-03-25
在地中海沿岸、东南亚以及中国南方（广东、广西、海南、福建等地），有一种遗传性血液病如同隐形的阴影，笼罩着无数家庭——地中海贫血（简称“地贫”）。它并非简单的“贫血”，而是一场由基因缺陷引发的血红蛋白合成危机。重型患儿一生需持续输血维持生命，治疗费用高达数百万元，给社会和家庭带来沉重负担。地贫检测的难点在于其极高的基因异质性：缺失型、点突变型、罕见变异型交织在一起，且不同地域人群的突变谱系差异巨大。
然而，通过精准的基因检测，我们完全可以在婚前、孕前或产前识别风险。从qPCR的快速筛查到NGS的全面捕获，检测技术正为地贫防控提供越来越强大的工具。
一、为何地贫检测是“硬骨头”？
地中海贫血是一类由珠蛋白基因缺陷导致的遗传性溶血性贫血，是人类最常见的一种异质性隐性遗传的单基因疾病。按缺陷基因的差异，其中α地贫和β地贫为临床上较为常见类型。α-珠蛋白基因位于16号染色体，正常人有4个α基因（αα/αα）；β-珠蛋白基因位于11号染色体，正常人有2个β基因（β/β）。基因缺失或突变导致肽链合成失衡，引发红细胞无效造血和溶血。重度α地中海贫血又称Hb Bart胎儿水肿综合征，患儿多在宫内死亡或在出生后死亡。重度β地贫患者通常在婴儿期即出现严重贫血，具有典型的地贫特殊面容，并终生依赖输血治疗，如不进行干预多成年前死亡。
二、地贫基因检测的必要性
2.1 为什么必须做基因检测？
地贫的辅助检查包括血液学改变（小细胞低色素性贫血）、血红蛋白电泳和基因诊断。但单纯依靠血液学表型存在以下局限。
携带者筛查需要基因确认：基于血液学表型的群体携带者筛查模式在地贫高发地区已取得较大成效，但地贫基因携带者的最终确认仍需基因检测。
罕见变异可能被漏检：常规检测方法大多只能检出常见的地贫基因型，对于罕见的基因变异容易造成误诊或漏诊。
遗传咨询需要明确基因型：越来越多的α基因变异类型被发现，为临床遗传咨询带来了挑战。
2.2 地贫基因变异的多样性
迄今为止，中国人群中已发现了104种α珠蛋白基因突变。突变又可分为缺失型和非缺失型，其中缺失型突变占大多数。根据缺失的α基因数目，可分为α＋地贫（缺失1个α基因，-α/）和α0 地贫（缺失2个α基因，--/）。非缺失型突变（αTα或ααT）指HBA1或HBA2基因发生点突变或若干碱基的缺失，通常被定义为α＋地贫。
β地贫主要由HBB基因的点突变或小片段缺失引起，染色体上的2个等位基因都有致病突变的个体称为纯合子；同源染色体上只有1个致病突变的个体称为杂合子；2个等位基因的致病突变不同的个体称为复合杂合子。
图1 α-珠蛋白基因簇（16号染色体）与β-珠蛋白基因簇（11号染色体）结构示意图（图片来源：Barbarani G,2021）
三、qPCR在地贫检测中的应用
实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR, QPCR）通过在PCR反应中引入荧光标记，实时监测扩增过程，实现对目标DNA序列的定量分析。在地中海贫血检测中，qPCR主要用于检测珠蛋白基因的拷贝数变异（CNV）和特定点突变。相比传统PCR方法，qPCR具有显著优势：高灵敏度，可检测低至单拷贝的基因缺失；高特异性，通过探针设计实现精准识别；定量准确，可区分杂合子与纯合子；操作简便，闭管操作减少污染风险以及快速高效，2-3小时即可出结果。2024年《α-地中海贫血基因检测临床遗传咨询专家共识》明确将qPCR列为推荐的基因检测方法之一，特别适用于常见缺失型变异的快速筛查。
但尽管qPCR优势明显，但其检测范围受限于已知的引物和探针设计，对罕见突变、新发突变及复杂结构变异（如融合基因、大片段重排）的检测能力有限。因此，qPCR更适合作为大规模人群筛查的初筛工具，对于疑难病例仍需结合测序技术进一步确诊。
四、NGS在地贫检测中的革命性突破
4.1 技术特征与检测能力
高通量测序（Next-Generation Sequencing, NGS）可以实现对整个珠蛋白基因簇（包括HBA1、HBA2、HBB基因及其调控区）的全面分析。2024年《地中海贫血携带者筛查及防控专家共识》指出，NGS技术可检测高达99%以上的地中海贫血基因突变类型，包括常规方法难以检出的罕见突变和新发突变，显著降低漏检风险。美国医学遗传学会已将NGS技术列入临床应用指南，扩大了其在地贫防控中的应用范围。
4.2 技术特征与检测能力
中国人群地贫突变谱具有显著的遗传异质性。除常见突变外，不同地区存在独特的罕见突变。例如，在赣州的136312例大规模筛查中，NGS技术共鉴定出156种不同的地贫基因型，包括40种α-地贫、42种β-地贫和74种α-/β-复合型，发现48种罕见地贫突变。NGS技术对这些罕见变异的检出具有重要临床意义，一方面避免携带者漏检导致的重型患儿出生风险；另一方面为家系遗传咨询提供更准确的依据。
4.3 三代测序技术的补充应用
2025年发布的《单分子实时测序在地中海贫血精准防控中的临床应用专家共识》进一步推荐了三代测序技术的应用。该技术具有长读长、高精度特点，可一次性检测α/β珠蛋白基因所有变异类型，覆盖HS-40调控区及HBD区域，对复杂结构变异的识别能力突出。
五、总结
地中海贫血是我国南方地区最常见的单基因遗传病之一，基因携带者超3000万，重型患儿需终身输血维持生命。通过婚前、孕前或产前的基因筛查，完全可以阻断重型患儿的出生。
从qPCR的快速筛查到NGS的全面捕获，检测技术正为地贫防控提供越来越强大的工具。随着三代测序技术的成熟，地贫基因检测正向着更全面、更精准、更高效的方向发展。但无论技术如何演进，高质量的核酸提取始终是检测成功的第一保障。
翌圣生物致力于为地贫基因检测提供完整的qPCR/NGS解决方案，从高质量核酸提取到稳定可靠的文库构建。
翌圣生物地贫检测NGS、qPCR整体解决方案
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试剂类别 |
产品名称 |
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血液DNA提取 |
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长片段PCR |
Hieff NGS® Multiplex Long PcR Master Mix |
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酶切法建库 |
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纯化磁珠 |
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接头
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Hieff NGS® Stubby UDI Primer Kit for Illumina®Set1/Set2/Set3/Set4（板式） |
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Hieff NGS® Unique Dual Barcode Primer Kit for MGI® Set1/Set2/Set3/Set4（板式） |
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定量
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杂交捕获 |
Hieff NGS® Hyb & Wash Kit for Illumina Illumina平台捕获杂交清洗试剂盒 |
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Hieff NGS® Hyb & Wash Kit for MGI MGI平台捕获杂交清洗试剂盒 |
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qPCR试剂 |
Hieff Unicon® Universal Superfast qPCR Mix (One Tube) 四代快速、低残留、全预混qPCR预混液 |
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Hieff Unicon® Pure Pro U+ qPCR Mix (One Tube)三代低残留、全预混qPCR预混液 |
