地中海贫血临床检测及变异类型

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1. 地中海贫血简介

地中海贫血是全球分布最广的单基因常染色体隐性遗传病,由人类珠蛋白基因变异引起。最常见的类型是 α- 地中海贫血(OMIM:#604131) 和 β- 地中海贫血(OMIM:#613985),分别由 α- 珠蛋白基因和 β- 珠蛋白基因变异导致。

背景知识

δ - 珠蛋白基因: 珠蛋白基因主要参与血红蛋白(Hb)的合成,人类的血红蛋白是由两条 α - 类珠蛋白链和两条 β - 类珠蛋白链组成的四聚体。δ - 珠蛋白基因编码的是 δ - 珠蛋白链,它是 β - 类珠蛋白链的一种,是构成血红蛋白 HbA2的重要成分。δ - 珠蛋白基因的突变或缺失是导致某些类型地中海贫血的原因之一。例如,在 δ - 地中海贫血中,δ - 珠蛋白基因发生缺陷,使得 HbA2的合成减少。这种疾病可能会导致轻度贫血症状,也可能与其他类型的地中海贫血(如 β - 地中海贫血)同时存在,加重贫血的程度。

红细胞

Hb Lepore :一种遗传性异常血红蛋白,呈常染色体共显性遗传。如果父母一方携带 Hb Lepore 基因,子女有一定概率遗传该基因并表现出相应的血红蛋白异常。Hb Lepore 的产生是由于 δ - 珠蛋白基因和 β - 珠蛋白基因在减数分裂过程中发生非同源染色体的不等交换,形成了融合基因。携带 Hb Lepore 的个体通常会出现不同程度的溶血性贫血症状。这是因为异常血红蛋白的结构改变,导致红细胞的稳定性下降,容易被破坏,从而引起红细胞寿命缩短和血红蛋白水平降低。

地贫敏感筛查指标: 平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白(MCH)、胎儿血红蛋白(HbF)和 HbA2 。临床实践证实,α 地贫和 δ 地贫是 HbA2 降低的主要原因。

2. 临床表现

临床表现从无症状到严重(甚至致命)贫血不等,通常与突变珠蛋白基因数量密切相关。目前尚无有效治疗方法,携带者筛查和高危夫妇的产前诊断是防控计划的主要措施。根据产前筛查指南,筛查包括血液学检测和血红蛋白分析,对有表型特征者进行基因检测。

3. 地贫变异

地中海贫血基因型具有区域特异性,中国实验室常规通过 PCR 筛查 HBA 和 HBB 基因中的 23 种常见变异。然而,越来越多罕见变异(从单碱基改变到大片段重排)被报道,提示需将其纳入检测。

例如,α- 地中海贫血通常由 NC_000016.10:g.165401_184701del(–SEA)、NG_000006.1:g.34247_38050del(-α3.7)、NC_000016.10:g.169818_174075del(-α4.2)、HBA2:c.427T>C(Hb Constant Spring)、HBA2:c.377T>C(Hb Quong Sze)、HBA2:c.369C>G(Hb Westmead) 等损害 α- 珠蛋白基因编码区的变异引起。

近年发现,α- 珠蛋白基因增强子区域的大片段缺失如 NC_000016.10:g.113161_113902del((αα)JX)也可致病。δ- 珠蛋白基因(HBD)变异虽不直接导致地贫,但会引起 HbA2 降低,可能掩盖 β- 地贫的 HbA2 升高现象。

4. 临床检测

阴性标准:MCV≥80 fL,MCH≥27 pg,Hb A2 2.5%-3.5%,Hb F≤5%,否则为阳性。

4.1 血液常规检查(血液检测)

检测过程:通过静脉穿刺采集血液样本,将血液置于含有抗凝剂的试管中,然后使用血细胞分析仪进行检测。这种仪器能够快速、准确地测量血液中各种细胞成分,包括平均红细胞体积(MCV)和平均红细胞血红蛋白(MCH)。

结果判定:正常成年男性血红蛋白浓度范围一般在 120 - 160g/L,成年女性在 110 - 150g/L。如果检测值高于正常范围上限,通常可视为血红蛋白检测阳性。不过,不同实验室的参考范围可能会因检测设备、试剂等因素略有差异。

4.2 血红蛋白电泳

检测过程: 它是基于不同血红蛋白分子所带电荷的差异,在电场作用下使其在支持介质(如琼脂糖凝胶)中迁移速度不同来进行分离和检测。首先将血液样本进行处理,提取血红蛋白,然后将其点样到凝胶板上,接通电源进行电泳。电泳结束后,通过染色使血红蛋白条带显色。

结果判定:正常血红蛋白 A(HbA)占成人血红蛋白的主要部分,约 96 - 98%,血红蛋白 A2(HbA2)约占 2 - 3%,胎儿血红蛋白(HbF)在成人中含量极低。如果出现异常血红蛋白条带,或者 HbA2、HbF 等成分比例异常增高,可判定为阳性结果。例如,在 β - 地中海贫血患者中,HbA2 会升高,这就属于阳性表现。

4.3 基因检测

4.3.1 地贫检测技术适用的变异类型

目前地贫分子诊断采用 Gap-PCR 和**反向点杂交(RDB)等方法,但仅能检测中国人群常见突变类型。Sanger 测序和二代测序(NGS)**已发现部分罕见突变。常规 PCR(含 GAP-PCR 和反向点杂交 RDB),检测 23 种常见变异。

GAP-PCR 检测 :–SEA、-α3.7 和 -α4.2。

RDB 检测 : HBA2:c.427T>C、HBA2:c.377T>C、HBA2:c.369C>G、HBB:c.316-197C>T(IVS II-654C>T)、HBB:c.126_129delCTTT(CD41/42)等。

特殊设计 GAP-PCR :检测 6 种罕见变异:-THAI、-α21.9、-α27.6、台湾型、中国 Gγ(Aγδβ) 0 和 SEA-HPFH。

Sanger 测序检测 : HBA1/2 和 HBB 基因罕见 SNV。

单基因病精准解读:OMIM与ClinVar高效整合方案 数据来源:OMIM疾病分类与临床检测Panel设计。 阅读详情

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