基于三代测序的黔南布依族人群地中海贫血流行病学研究及突变谱系分析

本研究针对黔南布依族人群地中海贫血高发但缺乏精准流行病学数据的问题，采用三代测序技术(TGS)对1003例样本进行系统性筛查。结果显示该人群地中海贫血携带率高达22.83%，发现α-地中海贫血(16.15%)、β-地中海贫血(6.68%)和δ-地中海贫血(1.20%)的独特分布谱系，其中β0-地中海贫血占比达96.49%。研究为高发地区制定精准防控策略提供了关键分子流行病学依据。

　　

地中海贫血作为全球最常见的单基因遗传病之一，是由血红蛋白链合成缺陷引起的遗传性溶血性贫血，在我国南方省份呈现高发态势。黔南布依族苗族自治州作为布依族主要聚居区，其地中海贫血流行病学特征一直缺乏系统研究。传统筛查方法如反向点杂交(RDB)、缺口PCR(Gap-PCR)等技术存在局限性，难以检测结构变异和罕见突变，导致漏诊风险较高。而三代测序技术(Third-Generation Sequencing, TGS)凭借长读长和单分子实时测序优势，为全面解析地中海贫血突变谱系提供了新技术路径。

本研究采用PacBio Sequel II平台，对黔南州5个地区1003名布依族人群进行TGS检测，结合血液学表型分析，系统揭示了该人群地中海贫血的基因突变特征。研究发现总体携带率达22.83%，其中α-地中海贫血、β-地中海贫血和δ-地中海贫血携带率分别为16.15%、6.68%和1.20%。值得注意的是，δ-地中海贫血携带率显著高于汉族人群，这种变异会降低血红蛋白A₂(Hb A₂)水平，可能掩盖β-地中海贫血的血液学表型，导致常规筛查漏诊。

关键技术方法包括：1)从1003名布依族志愿者采集外周血样本；2)使用Sysmex XN-100-4系统进行血常规检测和Sebia电泳系统进行血红蛋白电泳；3)采用PacBio SMRT技术进行三代测序，通过长片段多重PCR扩增靶向区域；4)应用生物信息学软件分析测序数据识别变异类型。

研究结果揭示：

α-地中海贫血基因型分布：发现13种基因型，最常见的是-α^3.7/αα(32.89%)、--^SEA/αα(25.66%)和α^CSα/αα(17.76%)。首次在该人群中发现ααα^anti3.7/αα和ααα^anti4.2/αα三体变异，携带率达1.00%。

β-地中海贫血突变特征：β^CD17(AAG>TAG)/β^N(45.61%)和β^CD41/42(-CTTT)/β^N(43.86%)为主要突变类型，β⁰-地中海贫血占比高达96.49%，显著高于其他地区。

δ-地中海贫血的临床意义：所有12例δ-地中海贫血均携带HBD:c.-127T>C突变，该突变通过破坏GATA-1转录因子结合位点影响δ-球蛋白表达。研究发现一例同时携带β^CD17和δ-突变的个体Hb A₂仅为2.50%，证实δ-突变对β-地中海贫血筛查的干扰作用。

常规筛查的局限性：TGS检测的229例阳性样本中，常规血液学筛查漏检33例(14.41%)，漏检主要发生在-α^3.7/αα、α^WSα/αα等沉默型α-地中海贫血和三体变异群体。

罕见变异与VUS分析：鉴定出Hb Binyang(HBA2:c.40G>T)、Hb Hekinan II(HBA2:c.84G>C)和Hb Q-Thailand(HBA1:c.223G>C)三种异常血红蛋白变异，以及10个临床意义未明变异(VUS)，为后续功能研究提供了新线索。

研究结论强调，黔南布依族人群具有独特的地中海贫血突变谱系，其高携带率(22.83%)、高β⁰-地中海贫血比例(96.49%)和高δ-地中海贫血发生率(1.20%)构成显著地域特征。δ-地中海贫血的高发及其对Hb A₂水平的抑制作用，提示在该地区单纯依靠血红蛋白电泳进行β-地中海贫血筛查可能存在漏诊风险。

讨论部分指出，布依族人群相对封闭的社交圈和有限的族际通婚可能是导致特定突变类型高频分布的原因。这种遗传背景特征使得布依族夫妇生育重型地中海贫血患儿的风险显著增高，亟需建立针对性的婚前、孕前筛查体系。研究表明TGS技术能够同步检测点突变、缺失变异和三体变异，显著提高筛查准确性，特别适用于地中海贫血高发地区的规模化筛查。

该研究发表于《Annals of Hematology》，为黔南地区地中海贫血防控提供了精准的分子流行病学数据，对制定针对少数民族地区的出生缺陷干预策略具有重要指导意义。研究结果提示在高发地区应推广涵盖δ-球蛋白基因的全面遗传检测，避免因Hb A₂水平抑制导致的β-地中海贫血漏诊，为提升少数民族人口素质提供科技支撑。