基于MALDI-TOF-MS高通量多靶点检测的献血者G6PD基因突变筛查及其临床输血安全意义

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:The Journal of Molecular Diagnostics 3.4

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  为解决G6PD缺乏症(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症)在输血安全中的潜在风险,南方医科大学珠江医院研究人员开发了一种基于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的高通量检测技术,可同时筛查19种中国人常见G6PD基因突变。研究验证了该技术在2205例样本中100%的敏感性与特异性,并在300名献血者中发现5.56%的突变携带率,为建立G6PD缺乏献血者数据库提供了新思路,显著提升输血安全评估能力。

  

在疟疾历史流行区,G6PD缺乏症(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症)如同一枚隐形的遗传炸弹——全球超5亿人携带相关基因突变,中国南方地区尤为高发。这种疾病平时悄无声息,一旦遇到氧化应激(如特定药物或感染),可能引发急性溶血性贫血(AHA),甚至危及生命。更棘手的是,现行输血前筛查仅关注传染病指标,忽视了对献血者G6PD状态的评估。当G6PD缺陷红细胞输入正在接受氧化药物治疗的患者体内时,可能引发"二次溶血"风险。传统酶活性检测无法识别基因突变携带者,而Sanger测序虽准确却成本高昂,难以满足大规模筛查需求。

针对这一临床痛点,南方医科大学珠江医院团队在《The Journal of Molecular Diagnostics》发表研究,创新性地将基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术应用于献血者G6PD突变筛查。该技术通过单碱基延伸(SBE)反应,设计可同时检测19种中国人群常见突变的引物体系,实现每小时数千样本的超高通量分析。研究团队首先用2205例经Sanger验证的样本(含1094例已知突变)进行双盲测试,结果显示所有突变检测的敏感性和特异性均达100%。随后对300名献血者筛查发现17人(5.56%)携带突变,其中c.1376G>T和c.1388G>A等位点占比最高,与广东地区流行病学特征吻合。值得注意的是,部分突变携带者酶活性仍在临界值之上,凸显基因检测较生化方法的优势。

关键技术方法
研究采用MALDI-TOF-MS结合SBE技术,针对19个G6PD突变位点设计多重PCR引物。样本来源包括南方医科大学珠江医院2205例临床样本(含1094例已知突变)及300名献血者。所有结果均通过Sanger测序盲法验证,酶活性检测采用标准分光光度法。

研究结果

  1. 临床样本测试
    2205例样本的双盲比对证实,MALDI-TOF-MS对全部19个突变位点的检测准确率与Sanger测序完全一致,包括c.95A>G、c.392G>T等低频突变。

  2. 献血者筛查数据
    300名献血者中检出17例突变携带者(5.56%),突变谱显示地域特异性:c.1376G>T(占比29.4%)和c.1388G>A(23.5%)为主,与广东地区既往报道一致。酶活性检测发现部分携带者数值高于诊断阈值(<1300 U/L),提示基因型检测的必要性。

  3. 技术优势分析
    相比传统方法,该技术单次反应可检测19个靶点,样本通量提升20倍,成本降低约60%。质谱直接读取分子量差异,避免荧光标记带来的交叉干扰。

结论与意义
这项研究首次将MALDI-TOF-MS技术系统应用于献血者G6PD筛查,其"一管反应检测19突变"的设计完美契合中国人群突变特征。发现5.56%的献血者携带突变这一数据,为修订输血安全指南提供了重要依据。更深远的意义在于,该技术框架可扩展至其他遗传病筛查,为建立"精准血库"数据库树立了范式。未来若能将该检测纳入常规献血筛查,将有效预防G6PD缺陷红细胞输注引发的溶血风险,尤其对儿科、血液科等高风险患者群体具有重要保护价值。

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