林 芳, 刘晓芳, 景亚玲, 唐丽萍, 赵咏梅, 李晓红, 孟 君, 陈俭辉, 赵连芳, 赵明才, 张传英
遂宁市中心医院1. 医学遗传科/产前诊断中心;2. 检验科,四川 遂宁629000
地中海贫血又称海洋性贫血,是由于人类调控珠蛋白合成的基因缺失或突变,导致构成血红蛋白的α 链和β 链珠蛋白合成比例失衡,红细胞寿命缩短的一种溶血性贫血[1]。 地中海贫血主要分布在我国长江以南,以海南、广东、广西、福建、湖南、贵州、四川、云南等省份为高发地区[2]。 地中海贫血是常染色体单基因隐性遗传病,目前尚无经济有效的根治方法。 通过人群分子筛查和基因诊断,对高风险夫妇孕期胎儿进行产前诊断进而避免重型地中海贫血患儿的出生,是国内外公认的首选预防措施[3]。 本研究对遂宁地区的地中海贫血基因突变类型及分布特点进行调查分析,旨在为本地区地中海贫血的预防和诊断提供参考。 现报道如下。
1.1 研究对象 选取自2018 年4 月至2021 年12 月于遂宁市中心医院接受地中海贫血基因检测的8 679 例患者为研究对象。 其中,男性3 057 例,女性5 622 例;年龄0 ~90 岁。
1.2 研究方法
1.2.1 缺失型与非缺失型α-地中海贫血基因检测 按照α-地中海贫血基因检测试剂盒说明书进行,试剂盒购自亚能生物技术有限公司。 缺失型α-地中海贫血基因检测采用Gap-PCR 法,分别检出1.2 kb东南亚缺失型(--SEA/αα)、1.4 kb 右缺失型(-α3.7/αα)、1.9 kb 左缺失型(-α4.2/αα);非缺失型α-地中海贫血基因检测采用PCR 反向点杂交法进行αCS、αQS 和αWS 3 种点突变的检测。
1.2.2 β-地中海贫血基因检测 按照β-地中海贫血基因检测试剂盒说明书进行,试剂盒购自亚能生物技术有限公司。 采用PCR 反向点杂交法检测常见的17 种点突变:CD41-42(-TTCT)、IVS-II-654(C→T)、-28(A→G)、-29(A→G)、-30(T→C)、-32(C →A)、CD43 (G →T)、 CD71-72 ( +A)、 βE(GAG→AAG)、CD17(A→T)、CD31(-C)、CD14-15( +G)、CD27-28( +C)、IVS-I-1(G →A,G →T)、IVS-I-5(G→C)、CAP +1(A→C)、Initiation codon(ATG→AGG)。
2.1 α-地中海贫血患者基因型分布特征 8 679 例患者中共检出1 443 例地中海贫血患者,α-地中海贫血724 例,构成比为50.17%(724/1 443)。 检测出13 种突变基因型,以--SEA/αα、-α3.7/αα 基因型为主,分别占56.91%(412/724)、29.14%(211/724)。 见图1。
图1 α-地中海贫血患者基因型分布特征
2.2 β-地中海贫血患者基因型分布特征 1 443 例地中海贫血患者中,β-地中海贫血683 例,构成比为47.33%(683/1 443)。 检测出13 种突变基因型,以CD41-42、CD17 及IVS-II-654 基因型为主,分别占35.87% (245/683)、28.26% (193/683)、21.82%(149/683)。 见图2。
图2 β-地中海贫血患者基因型分布特征
2.3 α 复合β-地中海贫血患者基因型分布特征 1 443 例地中海贫血患者中,α 复合β-地中海贫血36 例,构成比为2.49%(36/1 443)。 检测出14 种 复 合 突 变 基 因 型, 以-α3.7/αα/CD41-42、-α3.7/αα/CD17、-α3.7/αα/IVS-II-654 及--SEA/αα/CD17 复合型为主,分别占22.22% (8/36)、13.89%(5/36)、13.89%(5/36)、13.89%(5/36)。见图3。
图3 α 复合β-地中海贫血患者基因型分布特征
地中海贫血是世界范围内分布最广、累及人数最多的单基因遗传病。 根据编码肽链的基因发生缺失或者点突变造成肽链合成障碍所引起的血红蛋白组成发生改变,可将地中海贫血分为α、β、γ、δ、δβ 或εγδβα 共6 种类型,其中以α、β-地中海贫血常见[4]。 有研究表明,地中海贫血基因突变超过600 种,这些突变具有明显的地域性或群体特异性,且不同种族人群具有独特的基因突变谱[3]。 近年来,遂宁地区地中海贫血相关研究资料较少。李凤等[5]检测了417 例患者,地中海贫血阳性率20.86%,略高于本研究,α-地中海贫血、β-地中海贫血和α 复合β-地中海贫血的阳性率分别为7.67%、13.19%和1.92%,与本研究结果存在一定差异,而α-地中海贫血基因和β-地中海贫血基因主要突变类型与本研究结果一致,分析原因主要为入选标准及纳入患者例数不同。
本研究发现,遂宁地区8 679 例患者检出地中海贫血基因携带者1 443 例,检出率为16.63%,低于 广 西(64.90%)[6]、 广 东(57.87%)[7]、 重 庆( 43.12%)[8]、 成 都 ( 24.68%)[9]、 攀 枝 花(19.75%)[10]、 南 充(21.04%)[2], 高 于 北 京(0.25%)[11]、自贡(9.70%)[12]。 这提示,遂宁地区地中海贫血基因阳性检出率低于我国多数地区,分布具有区域性的特点。 此外,就诊习惯差异,以及不同地区筛查方案不同,也可能影响检出阳性率。 广东怀集县检出地中海贫血基因阳性率为76.57%,该研究入选患者先进行血常规与HbA2 电泳检测,阳性患者再进行地中海贫血基因检测[13]。而徐珊珊等[14]研究发现,广东省210 887 例育龄夫妇中共检测出地中海贫血15 943 例,检出阳性率为7.56%。
人类α 珠蛋白基因簇位于第16 号染色体短臂末端(16p13.3),总长约29 kb,包含7 个连锁的α类基因或假基因。 正常人每条染色体各有2 个α珠蛋白基因,一对染色体共有4 个α 珠蛋白基因[15]。 根据α 珠蛋白基因缺失的数量在临床表型中可分为静止型(-α/αα)、标准型(--/αα)、中间型(--/-α) 和重型(--/--,即Hb Bart 胎儿水肿综合征)[2]。 本研究结果显示,静止型α-地中海贫血以-α3.7/αα为主,标准型或中间型以--SEA/αα 为主,重型以--SEA/αα3.7 为主,与相关研究[16]结果基本一致,表明遂宁地区与我国其他地区一样,主要以东南亚缺失型(--SEA/αα)为α-地中海贫血最常见的基因类型。
人类β-珠蛋白基因位于11 号染色体短臂(11p15.5),由5 个同源的功能基因和1 个假基因组成。 由于β 珠蛋白基因突变引起β 珠蛋白肽链合成减少或完全缺如,造成与β 珠蛋白相匹配的α珠蛋白链表达相对过剩,过剩的珠蛋白α 链在红细胞膜上沉淀形成包涵体,最终导致红细胞的前体细胞凋亡增加并引起贫血[17]。 目前,已经发现超过200 个导致β-地中海贫血的基因突变,我国最常见的6 种基因突变类型为CD41-42、IVS-II-654、CD17、CD28、CD71-72 和CD26,占突变总数的80% 以上[18]。 本研究结果显示,β-地中海贫血阳性率为47.33%,检测出13 种突变基因型,其中以CD41-42、CD17 及IVS-II-654 基因型为主,与王秀等[19]报道一致,而与南充地区以CD17 突变型为主[2],云南大理以CD26 突变型为主[20]略有差异。 这提示,遂宁地区β-地中海贫血基因型与四川多数地区基本一致,但与其他地区稍有差异,可能与遂宁地区独特的地理环境、民族分布和地区间人口相互迁徙交流有关。
本研究还发现,α 复合β-地中海贫血构成比为2.50%,检测出14 种复合突变基因型。 由于减轻了珠蛋白链间β 和α 链的不平衡状态,α 复合β-地中海贫血患者临床症状较轻,但所携带的致病基因可能遗传给后代,有机会生育重症地中海贫血或中间型地中海贫血患儿[21]。 因此,对α 复合β-地中海贫血的准确诊断能够降低重型及中间型地中海贫血的发生率,有助于提高人口质量。
综上所述,遂宁地区地中海贫血基因突变检出率较高,类型复杂多样,α-地中海贫血以--SEA/αα为主,β-地中海贫血以CD41-42 为主,分布具有区域性特点。