2021年起，在国内多个医学检测领域的学术会议上有专家指出单分子测序 (业内俗称“三代测序”) 比二代测序在技术上更先进，准确性更高。小编综合整理了三代测序的医学检测服务产品，基本上是以“三代地贫检测”产品为主，采用Pacbio Sequel II 测序平台，今天就重点聊聊地贫基因检测各项技术的特点。

地中海贫血 (简称“地贫”) 是全球热带和亚热带地区高发的单基因隐性遗传病，在中国大陆地贫主要分布在长江流域以南广大省份，其中四川、重庆、湖南、江西和福建的人群携带率为6%-11%，云南、贵州、广西、广东和海南地区的人群携带率高达12%～25%，按基因频率估算，中国南方每年出生的病例数为1.29万。由于该病高发区的人群发生率高，且治疗昂贵，地贫已经成为我国南方控制出生缺陷的重点对象，通过人群筛查和产前诊断阻止患儿出生是目前国内外公认的地贫的首选预防措施。

在防控方面，塞浦路斯自1973年开始实施地贫防控，采用全国强制性筛查，经过13年的努力终于实现了重型地贫的“零”出生。在中国，广西自2010年开始实施地贫防治计划，通过广泛的筛查和高风险夫妻产前诊断，使重型地贫患儿出生率从2010年的2.26/万下降至2020年的 0.22/ 万，总体下降 90.26%。在治疗方面，我国南方地区已建立起数百个移植仓，在全相合与半相合移植方面的移植成功率也达到了国际领先水平。

地贫的突变类型复杂且多样，α地贫以缺失型为主，β地贫以突变型为主，还存在α珠蛋白基因重复（包括三联体和四联体甚至多联体）、KLF1、BCL11A、HS40等修饰基因区域的特殊情况。在基因检测技术上，gap-PCR是检测缺失型地贫的主要手段，国内已获批的检测试剂盒几乎都采用此方法。针对非缺失型地贫，采用PCR扩增后进行探针杂交或溶解曲线判断确定具体的变异类型。自2006年第一款地贫基因检测试剂盒获批至今，以PCR为基础的基因检测试剂盒具有完备的检测资质、仪器设备门槛低、操作简单、检测快速特点，医疗单位可以灵活且合规开展检测，在地贫的临床辅助诊断中发挥了重要的作用。相关数据显示地贫基因检测领的佼佼者亚能生物占据了超过六成的市场业务、其次是凯普生物以及达安基因、益生堂生物、致善生物和亿立方生物等企业。

提及上述地贫基因检测试剂盒所取得的成功，也必然会提起将高通量测序技术应用于地贫筛查的推动者华大基因。华大基因年报披露的数据显示：截至2021年底，累计检测了102万例地贫样本，业务范围涉及多个地贫高发省份。从单一样本维度可以推断地贫业务已得到了临床的广泛认可，并有进一步增长的趋势，但业务收入与亚能生物及凯普生物比较，应还存在一定差距。在技术上，华大基因巧妙的将PCR技术与高通量测序技术进行了整合，实现了缺失型和非缺失型的同时检测，结合生物信息分析实现了自动化的批量分析。其最大的优势在于比其他已获批试剂盒能检测更多的突变位点。从技术的发展时间来看，华大基因应是国内最早将高通量测序用于地贫基因检测的单位，从资料上来看可追溯至2015年甚至更早。

接下来，就是这两年开始萌芽发展的三代测序技术在地贫检测方面的推广。小编将结合厂家推广展示的数据和已发表的文献数据进行对比分析。

第一、关于测序技术用于地贫检测中的效果

近期发表的样本量最大的应用三代测序检测地贫的文章是2021年中南大学医学遗传学研究中心在The Journal of Molecular Diagnostics上发表的。研究采用背对背检测、双盲对照，三代地贫对1759个血液学检测阳性样本的基因检测阳性率为65.9%，共检出1317个地贫基因变异，准确率达100%；并且在传统PCR检测范围外，三代地贫额外检出25个α-地贫基因变异，9个β-地贫基因变异，改变了33名受检者的地贫基因分型。

从以上结果来看，三代测序检测地贫的文章也并未有比二代测序有更多的效果呈现。早在2017年，云南第一人民医院朱宝生主任团队在Genetics in Medicine杂志发表文章，该团队针对我国傣族人群进行了地贫筛查，结果表明，传统筛查方法检出的地贫携带率为22%，而采用二代测序检出的地贫携带率为49.5%，证明了二代测序在检测地贫突变方面的高灵敏性和特异性优势。

2017年南方医科大学徐湘民教授团队联合多家单位在EBioMedicine也发表文章，采用二代测序对2087个已知检测结果 (2038个阳性和49个对照) 的样本进行方法学验证，这些样本除了覆盖常见的地贫大片段缺失、SNV和indel突变外，还覆盖了α-珠蛋白基因大片段重复 (如三联体、四联体：αααanti3.7, αααanti4.2, αααα201.9, αααα186.8, αααα153.9等)、罕见的β-珠蛋白基因大片段缺失 (如Filipino del,β21k del, β118k del等)，以及修饰基因突变等。研究者进一步对来自我国南方5省的10111对夫妇进行地贫筛查，结果表明NGS方法比传统的筛查方法多检出12.1%的致病突变和35对地贫高风险夫妇。这也是迄今为止国内应用高通量基因测序检测地贫的样本量最大的文章。

因此无论在样本规模还是检测效果上，三代测序并未显示出更多颠覆性的优势，二代测序用于地贫人群检测所带来的价值也是早在2017年就已有坚实的研究成果了。

另外有一点应该指出，尽管二代测序和三代测序都可检测三联体四联体，但小编认为我们也不可过度宣传他们的危害性。国外多篇文章显示：α三联体复合β地贫变异加重地贫的临床表现的结论并不适用于所有个体。因为加重贫血表现的患者大多来源于地贫治疗科室，例如儿科或血液科，而在正常人群中也存在不少α三联体复合β地贫的案例，但更多是轻度贫血，部分中度贫血，这些个体不应成为宣传上所谓的“第三类”地贫患者。广东省妇幼医学遗传中心对此也展开过专题讨论，认为α三联体复合β地贫的临床表现差异巨大，应在患者充分知情同意下自愿选择是否行介入性产前诊断。

引自广东省妇幼医学遗传中心：https://mp.weixin.qq.com/s/nN6VWFbCuuMXIIJQ47sU2w

第二、关于三代测序技术临床应用的合规性

以亚能、凯普等为代表的经典地贫基因检测试剂盒，在临床应用多年，具有完备的试剂盒资质，充分保障了医疗单位使用的合规性，既符合了监管部门的要求，也保障了结果的权威性。

以二代测序技术进行地贫检测的模式，早期以医院外送样本到符合资质的第三方检测机构进行 (如国家卫计委批准的高通量基因测序技术临床应用遗传病诊断专业试点单位)，检测使用的仪器是具有国家药监局许可的临床测序仪。值得一提的是，华大基因的地贫高通量测序检测试剂盒于2022年取得了国家药监局的资质许可，这也是国内第一款基于二代测序技术获批的地贫基因检测试剂盒，相信未来会有更多的试剂盒获批。

而三代测序技术在临床合规使用上则还有更长的路要走。虽然2021年底Pacbio Sequel II测序仪通过了中检院的检验，但离通过国家药监局的注册许可还有相当长的时间。事实上，Pacbio Sequel II测序仪和测序试剂在全球范围内均未取得临床资质许可，目前在国内仍以科研合作为主，直接向临床推广尚不具备合规依据。另外，一台五六百万的Pacbio Sequel II，医疗单位采购后如只能用于地贫检测也是性价比不高，我们也期盼未来行业内有更多适用于三代测序的合规的临床检测产品出现。

综上所述，经过大样本验证，高通量测序技术对于地贫筛查而言是一个效能更优的检测技术，同时与其他经典地贫基因检测试剂盒一样拥有临床准入的资质许可，充分保障了各级医疗机构的合规性、技术性和权威性。