桑宝华
(昆明医科大学附属儿童医院血液肿瘤科,云南 昆明 650100)
地中海贫血(mediterranean anemia),简称地贫,因最早发现在地中海沿岸国家而得名,该病为常染色体隐性遗传病,男女发病各半,重症患儿胎儿期、生后即可发病,是我国南方乃至全球范围内最常见、对人体健康危害最严重的一类单基因遗传病种。其病因是由于基因缺陷,不能合成完整的、比例正常的珠蛋白肽链,从而导致合成的血红蛋白结合不稳定,呈小细胞低色素形态,红细胞在通过人体微小血管时,变形能力差,从而被破坏增多,临床症状特点为慢性进行性溶血性贫血[1],但在急性、重症感染时,亦会有急性溶血表现。随着儿童贫血诊断技术的提高,地中海贫血患儿的诊断率逐年上升,本文就儿童地中海贫血的研究概况,包括分型、诊断及治疗等的研究概况作一综述。
在全世界范围内,地中海贫血好发于东南亚各国,地中海沿岸国家;就中国而论,长江以北地区该病罕见,长江以南各省、直辖市均有报道,有关流行病学调查资料显示,人群中α-地中海贫血发生率可高达4%~15%,β-地中海贫血约为1%~6%[2-3],预计受累人口超过2亿。例如广东省,其中β-地中海贫血的人群携带率为2.54%[3]。更有流行病学研究发现,地中海贫血高发病率可能与疟疾高流行有关。
在正常儿童及成人的红细胞内,构成血红蛋白的多肽链有四种,即α、β、γ及δ,可形成三种类型的血红蛋白,即HbA(α2β2),HbA2(α2δ2)及 HbF(α2γ2)。根据珠蛋白基因突变的不同类型,地中海贫血分为α、β、δ及δβ4种类型,其中α-地中海贫血、β-地中海贫血在临床上最常见,发病率最高。
α-地中海贫血可有4种临床表型:①Hb Bart’s水肿胎,B超下可见巨大胎盘,胎儿肝脾肿大、全身水肿、畸形,甚至死胎,脐带血中Hb Bart’s含量极高,在80%以上,胎儿出生前即死亡或出生后不久死亡;是α-地中海贫血最严重的类型[4-5]。②中间型α-地中海贫血,又称血红蛋白H病:患儿红细胞内仅能合成少量α链,多余的β链合成了HbH(β 4),通常可高达5%~30%,临床表现为中到重度贫血,肝脾大,且通常伴有地中海贫血特殊面容:眼距增宽、鼻梁塌陷、颧骨突出等。③标准型α-地中海贫血,因有较多的α链合成,红细胞破坏少,溶血症状轻微,临床上仅有轻度贫血表现,但在合并缺铁性贫血时,亦可有中-重度贫血症状。④静止型α-地中海贫血,α链合成略少,几乎无临床症状,通常在贫血筛查时检出。
β-地中海贫血主要由于β珠蛋白基因点突变、小的缺失或插入所致,有较高的特异性。根据贫血、肝脾肿大严重程度,分为三种临床类型:①重型β-地中海贫血:一般在出生3个月后,贫血成呈进行性加重,肝脾亦进行性增大,多数为纯合或双重杂合所致。患儿一般在3~12个月开始发病,确诊后需靠积极输血来维持生命,如未进行骨髓移植,或不规律输血、去铁治疗,多在儿童期死亡,该型疾病危害最为严重。②中间型β-地中海贫血:该型患儿临床表型有很大的异质性,轻者近有轻度贫血症状,肝脾不大,重者需要定期输血,有肝脾肿大、眼距增宽、鼻梁塌陷、颧骨突出等明显的地中海贫血特征[6],需定期输血来维持生命,可存活至成年。③轻型β-地中海贫血:多为携带者,通常无贫血症状或轻度贫血,血常规表现为小细胞低色素性改变,血红蛋白电泳分析HbA2含量增高。
重型地中海贫血患儿多由同型地中海贫血携带者夫妇所生;迄今,除进行骨髓移植外,对重型地中海贫血患儿尚无理想的根治方法;开展高危人群宣教、进行产前筛查,产前胎儿基因诊断,防止新的受累胎儿出生仍是目前控制地中海贫血最为直接、有效的措施[7]。
地中海贫血发病率高,受累人群广,重症患儿生后即可发病,生存寿命短,生活质量差,故怎样从贫血患者尤其是婴幼儿贫血患儿中简单、快速、有效的诊断地中海贫血,成为当务之急。目前,地中海贫血的检测涉及到胎儿期及出生后的筛查,或者基因层面诊断。
目前胎儿产前地中海贫血诊断有胎儿超声检查及基因诊断2种方法:①胎儿超声检查对重型α-地中海贫血胎儿筛查效果较为理想,B超下受累胎儿可表现为不同程度的全身皮肤及皮下组织水肿、胸腹腔积液、心脏增大、心包积液、肝脾肿大以及明显的生长发育落后,这些体征在孕中期产前超声即可明显探测到,且容易鉴别、不易误诊。李秋明等[8]对超声下筛查出的102例水肿儿经地中海贫血基因检测有100例确诊为重型α-地中海贫血,仅2例为其他原因水肿。B超检查无辐射、无创伤性,简单、快捷、收费低,易被广大孕妇接受。②地中海贫血基因检测是确诊的方法,由于B超检查不易筛查出中间型及重型β-地中海贫血胎儿,故需要地中海贫血基因检测进行疾病确诊。胎儿地中海贫血基因诊断难度在于如何获取胎儿DNA,目前主要手段有两种:无创性及侵入性手段。1997年Lo等[9]利用聚合酶链反应首次成功从母体血浆中提取到胎儿DNA,并在1998年通过研究进一步证实母体血浆中胎儿游离DNA的代谢动力学特征有别于有核红细胞DNA[10]。龙兴江等[11]对37例孕妇血浆中胎儿游离DNA标本进行β-地中海贫血基因检查,准确度高达91.9%。无创性产前检查,对胎儿无损害,取样方便、无风险、不受孕妇年龄影响,且可于孕早期进行检查,是产前诊断临床应用领域的研究热点及发展方向,在国内外都有成功病例[12-13],但目前该技术尚未进入临床试验阶段。目前临床上常用的是侵入性的3种取材方法,方法1:孕8~10周B超下抽取绒毛;方法2:孕16~20周抽取羊水;方法3:孕晚期抽取胎儿脐带血。现我国有资质开展地中海贫血产前诊断的医院都是采用以上3种取材方法获取标本,以此来提取胎儿遗传物质进行地中海贫血基因检查,但这3种取材方法对临床医生的操作技术要求较高,尤其是抽取胎儿绒毛及脐带血,且抽取胎儿脐带血还易被母血污染,故临床检查时常以抽羊水方法为主。相比取绒毛和脐带血,抽羊水方法最简单、快速。
出生后地中海贫血筛查:主要筛查方法有以下几种:①HbH包涵体检查:可检出半数以上中间型α-地中海贫血,轻型α-地中海贫血仅偶见HbH包涵体;②血红蛋白肽链分析:采用改良式聚丙烯酰胺凝胶电泳分析法(PAGE)检测ζ链;③红细胞渗透脆性试验:主要是检测红细胞脆性;④醋酸纤维薄膜电泳法:采用pH8.6醋酸纤维薄膜不连续电泳法,查出HbH区带或HbA2区带过浓或过浅者;⑤碱变性试验:利用HbF抗碱能力比HbA强的原理,检测HbF量,用于诊断重型β-地中海贫血;⑥红细胞形态观察:新鲜血涂片,瑞氏染色,镜检红细胞大小、异形性。地中海贫血均以小细胞、低色素改变为主,靶形、泪滴形红细胞增多,异形性明显。以上6种方法对技术人员业务素质要求高,人工操作程度高,工作量大,在大人群筛查中不适宜推广;⑦红细胞指数检测:主要检测平均红细胞参数,即平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、红细胞平均体积(MCV)、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC),因其自动化程度高,结果受人为因素干扰小,且准确、高效,国际地中海贫血协会推荐此方法;⑧全自动血红蛋白电泳:主要是利用电泳根据正常和异常血红蛋白带电不同加以分离,通过异常区带定位、定量分析诊断地中海贫血,是确诊地中海贫血的一种既快速又可靠的方法。
出生后地中海贫血基因诊断:地中海贫血筛查仅是初步判断是否携带地中海贫血基因,但具体携带了哪种类型的地中海贫血基因,只有做地中海贫血基因检测才能准确诊断。目前为止,已发现的α-地中海贫血基因突变类型不少于81种,其中46种为点突变,35种为缺失型突变[14]。中国地中海贫血患儿中常见的缺失型α-地中海贫血基因突变类型有3种,其中一种为α0突变,主要是东南亚缺失型(-SEA/αα),近年来广西泰国缺失型(-THAI/αα)检出率也较高,达0.61%[15]。α+突变主要有两种:-α4.2/αα和-α 3.7/αα。最近几年广西也发现少数香港型(HKαα),香港型α地中海贫血是由-α3.7和α三联体不平等交换重排结合而成的一种α-珠蛋白基因簇[16]。相比α-地中海贫血,β-地中海贫血突变类型较多,目前已发现200多种β-地中海贫血基因突变;β-地中海贫血的分子病理具有高度异质性,从而造成基因表达水平偏低下或直接不表达,导致mRNA翻译异常,合成不稳定的β珠蛋白链增多。
地中海贫血基因检测方法非常多,目前开展实验室可开展的有:间隙PCR技术、特异性PCR方法、突变基因特异性扩增系统法、等位基因特异性扩增技术、突变寡聚核苷酸延伸扩增PCR(MOEA)技术、PCR结合特异寡核苷酸探针(PCR—ASO)斑点杂交法、多重等位基因特异PCR(MAS—PCR)法、基因芯片法、反向杂交(RDB)法等。目前我国内中型及以上实验室主要使用试剂盒进行地中海贫血基因诊断,试剂盒由生物试剂公司生产,集以上几种检测方法的优势为一身,结果稳定、准确、可重复使用。应用地中海贫血基因试剂盒,可进一步节省人力资源,实验人员工作效率大大提高,从而使得地中海贫血基因诊断技术更易于推广。
地中海贫血给家庭带来的不仅仅是经济负担,而且还有精神伤害。中间型、重型地中海贫血应采取多种方法联合治疗。
4.1 一般治疗 注意作息时间和均衡饮食,防治感染。
4.2 输血和去铁治疗
4.2.1 输血治疗 中间型地中海贫血,可根据病情,适量输血纠正贫血;重型地中海贫血,应从早期开始,坚持长期、规范输血,使血红蛋白维持在90 g/L以上,从而不影响患儿生长发育,减少骨骼病变发生率。
4.2.2 去铁治疗 因长期反复输注异体血及自身骨髓无效造血,加之胃肠道铁吸收增加,加重患儿体内铁负荷,过多的铁沉积于脑垂体、心脏、胰腺、肝脏等器官,导致重要器官的结构及功能障碍。因此,对长期反复输血的地中海贫血患儿早期、及时去铁治疗尤为重要,目前临床上主要使用铁螯合剂进行去铁治疗,临床常用的有3种:去铁胺(Desferrioxamine,DFO),去铁酮(Deferiprone,DFP),地拉罗司(Deferasirox,DFX)。
开始去铁治疗的时机及用药选择:对于确诊的重型、中间型地中海贫血患儿,建议输血前测定一次铁蛋白(如有条件,建议1~2周连续测定2次,取其平均值)以明确铁负荷的基线值。输血次数≥10~20次,或铁蛋白>1 000 μg/L应开始祛铁治疗。对于6岁以前开始去铁治疗、体内铁负荷中等水平的患儿,其去铁治疗目标为预防性维持铁平衡。去铁胺30~50 mg/(kg•d)SC or ivdrip;地拉罗司 20~40 mg/(kg•d)po,可用于2岁以上儿童。去铁酮25 mg/kg tid,po,可用于10岁以上儿童,6~10岁儿童服用的安全性资料有限,目前缺乏6岁以下儿童服用资料。
4.3 造血干细胞移植 该方法目前仅有的能根除重型地中海贫血的手段。移植效果与患儿年龄、自身状况、选择何种预处理方案、HLA相合度及如何处理移植后并发症等因素相关。因相配合的骨髓源少,治疗费高及移植后排异反应等因素使得该手段目前在临床上还难以普及、推广。
4.4 化学药物治疗(基因活化治疗) 应用化学药物,减少α基因表达或增加γ基因表达,从而来改善β-地中海贫血的症状。目前已用于临床的药物有白消安、异烟肼、羟基脲、5-氮杂胞苷、阿糖胞苷等。
4.5 部分脾切除或部分脾动脉栓塞术 对有明显脾功能亢进或巨脾患儿,可行部分脾切除术或部分脾动脉栓塞术以减轻溶血,HbH病及中间型β-地中海贫血患儿临床疗效较好,但对重型β-地中海贫血患儿疗效欠佳。部分脾切除或部分脾动脉栓塞后患儿免疫功能降低,易继发感染,故一般在5岁以后进行,并严格掌握手术适应证。
4.6 基因治疗 将地中海贫血患儿的造血干细胞取出,在体外导入并整合正常的珠蛋白基因后再植入患儿体内,使植入的珠蛋白基因随造血干细胞分化而获得红细胞特异的高水平表达,达到治愈地中海贫血目的。基因治疗是将来地中海贫血治疗的研究方向,但基因组的同源重组以慢病毒作载体导入患儿体内,其安全性有待进一步研究和考证。
重型地中海贫血患儿目前总体预后较差,多在儿童期因严重贫血、心力衰竭、全身脏器衰竭或继发感染而死亡。但作为一种单基因病,地中海贫血是人类上千近万种遗传病中可以预防、且能实际见效的几种遗传病之一,产前、孕前即可明确诊断。然而,诊断不是终点,如何经济、安全、有效的提高已出生地中海贫血患儿的生活质量,延长生存寿命,及时采取相关干预手段,就可预防中-重型地中海贫血患儿出生、降低地中海贫血发病率、减少出生缺陷、提高我国人口素质、减轻家庭及社会负担,才是我们的最终期望。