缺铁性贫血对不同基因型α地中海贫血筛查的影响

陈卫东，周　宇，王　秋

(北京大学深圳医院 检验科，广东 深圳518036)



缺铁性贫血对不同基因型α地中海贫血筛查的影响

陈卫东，周宇，王秋

(北京大学深圳医院 检验科，广东 深圳518036)

摘要：目的探讨缺铁性贫血对不同基因型α地中海贫血筛查的影响，评估HbA2与红细胞各指标在鉴别缺铁性贫血和各种基因型α地中海贫血中的作用。方法严格筛选正常人群样本、α地中海贫血患者样本、缺铁性贫血患者样本和α地中海贫血合并缺铁性贫血患者样本，进行血红蛋白电泳、血常规、铁蛋白和地中海贫血基因诊断，统计分析不同检测指标在各样本组差异。结果缺铁性贫血的HbA2平均水平低于α地中海贫血，HbH病患者HbA2水平低于缺铁性贫血。鉴别正常人群和单纯α地中海贫血时，MCH比MCV有更高的敏感性。鉴别α地中海贫血和缺铁性贫血时，HbA2和MCV准确度分别只有62.7%和72.4%，RDW-CV准确度为89.8%，RDW-CV在α地中海贫血合并缺铁性贫血组和单纯缺铁性贫血组之间无统计学意义。红细胞各指标在缺铁性贫血和HbH病患者的分布基本相似。结论HbA2和红细胞指标对于鉴别α地中海贫血和缺铁性贫血的能力欠佳，特别是HbH病和缺铁性贫血很难鉴别。α基因缺失程度对HbA2和红细胞指标影响较大。α地中海贫血筛查时，铁代谢指标的检测非常重要。

关键词：α地中海贫血；HbH病；缺铁性贫血；血红蛋白电泳；基因型；铁蛋白

(ChinJLabDiagn,2016,20:0898)

地中海贫血是最常见的单基因疾病[1]，在中国广东地区，α、β和α合并β地中海贫血流行率分别为12.03%、3.80%和0.63%[2]。据世界卫生组织调查，在中国地区学龄前儿童、孕妇和非孕育龄女性中的贫血流行率分别约为20-39.9%、20-39.9%和5-19.9%[3]，而缺铁性贫血(iron deficiency anemia，IDA)在各种原因造成的贫血中约占50%[4]。HbA2是筛查地中海贫血的重要指标，一般在α地中海贫血降低，β地中海贫血中升高[5]。IDA与α地中海贫血(α-thalassemia)是引起HbA2降低的最常见因素[6]，且在血常规中的表现有一定相似性。如果选取正常人群和α地中海贫血人群时未剔除IDA，会造成统计数据失真。本文通过严格筛选正常样本、α地中海贫血、IDA样本和α地中海贫血合并IDA样本，分析HbA2、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)和平均红细胞分布宽度(RDW)等指标变化，探讨IDA对于α地中海贫血筛查的影响。

1对象与方法

1.1对象

2014年3月-2014年10月本院做地中海贫血筛查患者4432例，疑似地中海贫血907例做基因确诊，筛选出符合条件样本共636例，其中正常样本287例，α地中海贫血样本235例，IDA样本90例，α地中海贫血复合IDA样本24例。正常样本筛选条件：基因确诊无α和β地中海贫血，毛细管电泳筛查无血红蛋白变异体，铁蛋白(Ferritin，Fer)水平>15 μg/L，82fL<平均红细胞体积(MCV)<95fL(剔除潜在影响HbA2的大细胞和小细胞贫血)。α地中海贫血样本筛选条件：基因确诊α地中海贫血且不合并β地中海贫血，毛细管电泳筛查无血红蛋白变异体，Fer>15 μg/L。IDA样本筛选条件：基因确诊无α和β地中海贫血，毛细管电泳筛查无血红蛋白变异体，已确诊为IDA且未补铁治疗，Fer<15 μg/L。

1.2方法

1.2.1仪器与试剂

Eppendorf 5331基因扩增仪(德国Eppendorf)；地中海贫血基因检测试剂盒，检测人基因组DNA中的常见缺失型和突变型α地中海贫血和17种β珠蛋白基因突变，PCR探针法，(深圳市益生堂生物企业有限公司)；Capillarys 2 Flex Piercing，血红蛋白电泳模式(法国Sebia)；I2000全自动发光分析仪(美国雅培)；XN9000全自动血球分析仪(日本Sysmex)。Capillarys 2 Flex Piercing、I2000和 XN9000全自动血球分析仪均使用原装配套试剂、校准品和质控品，室内质控均在控。

1.2.2标本采集与方法

收集地中海贫血筛查疑似地中海贫血的患者样本，采集空腹静脉血于乙二胺四乙酸(EDTA)二钾抗凝的真空采血管3 ml，立即轻轻颠倒5-8次充分混匀。进行地中海贫血基因诊断和血常规检测，剩余样本3 000 r/min离心10 min，收集血浆用于铁蛋白检测。

1.2.3结果分析

2结果

2.1正常样本、α地中海贫血样本、IDA样本和α地中海贫血合并IDA样本HbA2及红细胞指标检测结果，见表1。

表1　各样本组HbA2及红细胞指标检测结果

注：“*”为与正常样本比较有统计学意义。”Δ” 为与IDA样本比较有统计学意义。

2.2正常样本、α地中海贫血样本和IDA样本的HbA2水平分布图，见图1。

2.3ROC曲线以正常样本的HbA2和红细胞指标结果为阴性诊断值，分别以α地中海贫血和IDA的相应结果为阳性诊断值做ROC曲线(见图2A，2B)。同时以α地中海贫血样本的HbA2和红细胞指标结果为阴性诊断值，以IDA的相应结果为阳性诊断值做ROC曲线(见图2C)。曲线下面积(AUC)、灵敏度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确度指标数值见表2。

2.4α地中海贫血患者样本各基因型HbA2和红细胞指标结果指标比较4种不同类型α地中海贫血，包括-α3.7(4.2)/αα、--sea/αα、-α3.7(4.2)/--sea(--sea为东南亚型缺失，-α包括3.7缺失和4.2缺失，-α3.7(4.2)/--sea均为HbH病患者)和一种突变型ααcs/αα，统计结果见表3。正常样本、α地中海贫血样本各基因型样本、IDA样本和α地中海贫血合并IDA样本的HbA2、MCV、MCH、MCHC、RDW-CV、HGB箱式图，见图3。

图1　HbA2水平分布图

注：A为正常样本和α地中海贫血样本，B为正常样本和IDA样本，C为α地中海贫血样本和IDA样本。

样本种类项目AUC(%)cut-off敏感性(%)特异性(%)阳性预测值(%)阴性预测值(%)准确度(%)正常样本和α地HbA290.52.5590.281.790.686.187.9中海贫血样本HGB79.0127.573.368.567.773.370.8MCV96.284.090.993.688.894.992.0MCHC89.7332.584.282.180.384.582.6MCH97.028.193.093.690.994.692.9RDW-SD78.539.232.386.079.877.178.2RDW-CV88.914.178.389.886.883.484.8正常样本和HbA297.12.3597.589.993.197.296.3IDA样本HGB97.6110.593.295.185.697.994.7MCV99.979.598.999.096.799.799.2MCHC99.5316.595.696.990.598.696.6MCH97.726.297.8.99.96.799.398.7RDW-SD78.643.273.373.246.189.773.2RDW-CV99.215.096.695.586.998.995.8α地中海贫血样本HbA277.22.2575.657.341.585.462.7和IDA样本HGB92.0101.583.387.672.892.986.3MCV62.765.982.856.255.482.574.6MCHC90.9310.582.687.664.294.382.5MCH76.720.364.470.246.483.268.6RDW-SD89.34795.579.168.396.985.7RDW-CV88.716.687.687.279.094.989.8

表3　各基因型α地中海贫血样本不同指标水平

图3　HbA2和红细胞指标箱式图

3讨论

HbA2(α2δ2)在正常成人体内约占血红蛋白总量的2.5-3.5%，胎儿出生6个月后随着δ的生成HbA2趋于正常成人水平[7]。HbA2的分离可通过高压液相离子交换层析法(IE-HPLC)或者蛋白电泳法[6]。HbA2的影响因素较多，引起HbA2升高的主要有β地中海贫血、巨幼红细胞性贫血、HIV治疗、HbS合并δ地贫、某些血红蛋白变异体等，引起HbA2降低的主要有α地中海贫血、IDA、α链和δ链变异体等[7]。可见，除α地中海贫血以外，IDA是引起HbA2降低的最常见影响因素[7,8]，所以在地中海贫血筛查中最容易混淆的是α地中海贫血和IDA。

本实验结果可以看出，正常样本、α地中海贫血样本和IDA样本的HbA2分布峰值分别位于2.6-3.0%、2.3-2.4%和1.9-2.1%(见图1)，可见IDA对于HbA2的影响比α地中海贫血更大。统计结果显示，IDA的HbA2结果显著低于α地中海贫血，-α3.7(4.2)/αα、--sea/αα和-α3.7(4.2)/--sea三种类型HbA2水平依次降低，-α3.7(4.2)/--sea基因型(HbH)HbA2水平降低尤其明显，HbA2水平在1.0%左右(见表1，表3)。ααcs/αα基因型和IDA的HbA2水平相仿。Denic等[9]在IDA研究中，正常人群样本、α地中海贫血样本和IDA样本的HbA2均值分别为2.61±0.31%、2.57 ± 0.23%和2.30 ± 0.23%。由于其正常样本以HbA2为筛查条件，未做基因确诊，也未全部通过铁蛋白筛选剔除IDA，所以本实验正常样本HbA2结果为2.82±0.27%，明显高于Denic的结果。同时应注意，各基因型比例会造成α地中海贫血样本HbA2平均水平变化。本实验IDA样本的HbA2均值2.05±0.25%，低于Denic等的结果，可能是研究人群的差异。

由于α地中海贫血和缺铁性贫血均属小细胞低色素性贫血，因此会引起红细胞检验指标结果的改变。我们发现，红细胞检验指标在-α3.7(4.2)/αα、--sea/αα和-α3.7(4.2)/--sea三种基因型之间存在明显差异，除RDW外，-α3.7(4.2)/αα、--sea/αα和-α3.7(4.2)/--sea三种基因型各指标水平依次下降，RDW则依次上升。ααcs/αα基因型和-α3.7(4.2)/αα各红细胞检验指标基本接近正常水平，处于正常参考区间下限附近。IDA的HGB水平明显低于α地中海贫血，IDA的MCV水平接近于--sea/αα，IDA的MCH，MCHC的结果最接近于-α3.7(4.2)/--sea(见表1和3，图3)。可见IDA对于红细胞各项指标的影响高于α地中海贫血的整体影响。ROC曲线分析发现，对于α地中海贫血，MCH、MCV和HbA2是较好的鉴别指标，MCH曲线下面积高于MCV，统计结果发现两者无统计学意义(P>0.05)，但是MCH敏感性要高于MCV(见表2)。对于IDA，除RDW-SD之外，皆为较好鉴别指标。对于α地中海贫血样本和IDA样本，各指标均不能较好的鉴别两者，HbA2和MCV的准确度只有62.7%和72.4%(见表2)，同时发现除MCHC之外，α地中海贫血合并IDA样本和IDA样本的其他指标结果均无统计学意义，可见IDA已经严重影响了α地中海贫血样本的筛查，单纯依靠HbA2和红细胞指标无法完全辨别IDA和α地中海贫血。

综上所述，IDA对于α地中海贫血筛查有较大影响，特别是IDA患者与HbH病患者较难鉴别，加之α地中海贫血和IDA在中国南方地区的流行率均较高，所以地中海贫血筛查发现疑似α地中海贫血时，铁代谢指标的检测非常必要，最终确诊还需做基因诊断。

参考文献：

[1]Kohne E.Hemoglobinopathies:clinical manifestations,diagnosis,and treatment[J].Dtsch Arztebl Int,2011,108:532.

[2] Li B,Zhang XZ,Yin AH,et al.High prevalence of thalassemia in migrant populations in Guangdong Province,China[J].BMC Public Health，2014,14:905.

[3]Department of Nutrition for Health and Development,World Health Organization:Geneva,Switzerland.Worldwide Prevalence of Anaemia 1993-2005[J].Public Health Nutrition，2008,12:444.

[4]Iron deficiency anaemia:assessment,prevention,and control.A guide for programme managers[J].Geneva,World Health Organization,2001 (WHO/NHD/01.3).

[5]Giambona A,Passarello C,Renda D,et al.The significance of the hemoglobin A2 value in screening for hemoglobinopathies[J].Clinical Biochemistry,2009,42:1786.

[6]Stephens AD,Angastiniotis M,Baysal E.et al.ICSH recommendations for the measurement of Haemoglobin A2[J].J Lab Hem,2012,34:1.

[7]Mosca A,Paleari R,Ivaldi G,et al.The role of haemoglobin A2 testing in the diagnosis of thalassaemias and related haemoglobinopathies[J].J Clin Pathol,2009,62:13.

[8]Mais DD,Gulbranson RD,Keren DF.The range of hemoglobin A(2) in hemoglobin E heterozygotes as determined by capillary electrophoresis[J].Am J Clin Pathol，2009,132:34.

[9]Denic S,Agarwal MM,Al Dabbagh B,et al.Hemoglobin A2 Lowered by Iron Deficiency and α-Thalassemia:Should Screening Recommendation for β-Thalassemia Change[J]．ISRN Hematol,2013，65：18.

文章编号：1007-4287(2016)06-0898-05

中图分类号：R556.3

文献标识码：A

(收稿日期：2015-10-19)

Influences of iron deficiency anemia on different genetypes of α- thalassemia screening

CHENWei-dong,ZHOUYu,WANGQiu.

(DepartmentofLaboratoryMedicine,ShenzhenHospital,PekingUniverity,Shenzhen518036,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the influences of iron deficiency anemia on different genetypes of screening α-thalassemia and evaluate the usage of HbA2 and red blood cell parameters in differentiating α-thalassemia (including four genetypes) from iron deficiency anemia(IDA).MethodsNormal samples,α-thalassemia samples,samples with IDA,samples with α-thalassemia combining with IDA were selected.Gene diagnosis,red blood cell analysis,ferritin and hemoglobin electrophoresis were performed for all samples.ResultsThe HbA2 value of samples with IDA is lower than that of α-thalassemia samples.The HbA2 value of samples with HbH is lower than that of IDA samples.The sensitivity of MCH is higher than that of MCV when distinguishing α-thalassemia from normal pitients.The accuracy of HbA2,MCV and RDW-CV are only 62.7%,62.7% and 89.8% respectively for distinguishing IDA from α-thalassemia.There is no statistical difference of RDW-CV between samples with α-thalassemia combining with IDA and samples with IDA.It is difficult to distingwish IDA from HbH patients because the level of red cell parameters of the two groups are similar.Different genotypes of α-thalassemia have different values of HbA2 and red blood cell parameters.ConclusionHbA2 and red blood cell parameters cannot differentiate between α-thalassemia and IDA,especially for HbH patient.The degree of α-thalassemia deletion is associated with the values of HbA2 and red blood cell parameters.Iron metabolism index detection is very important for screening α- thalassemia.

Key words:α-thalassemia；HbH disease；Iron deficiency anemia；hemoglobin electrophoresis；genotypes；Ferritin