揭秘北京医院地中海贫血:新变异现身,为遗传咨询与产检诊断 “导航”

【字体: 时间:2025年02月22日 来源:Human Genomics 3.8

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  为解决北京地区地中海贫血遗传咨询和产前诊断缺乏参考依据的问题,北京协和医院研究人员开展其基因型和频率分布研究。结果发现多种基因型及新变异。该研究为相关诊断提供重要参考,值得科研读者一读。

  
地中海贫血(thalassemia),这个名字听起来或许有些陌生,但它却是世界上最常见的单基因遗传性疾病之一。它就像一个隐藏在人体基因里的 “小恶魔”,由于血红蛋白珠蛋白肽链基因的点突变或缺失,导致珠蛋白肽链合成减少或完全缺失,从而引发遗传性慢性溶血性贫血。

地中海贫血的临床表现差异很大,有的人可能毫无症状,而有的人却会出现贫血、肝脾肿大,甚至是严重贫血(如血红蛋白 H 病、重型 α- 地中海贫血和重型 β- 地中海贫血)。那些重型地中海贫血患者,往往需要定期输血和进行铁螯合治疗,生活受到极大影响。

据统计,全球约 5% 的人口至少携带一个地中海贫血变异等位基因,预计到 21 世纪初,将有多达 90 万人出现明显的临床症状。在世界范围内,地中海贫血在地中海沿岸国家、中东、印度和东南亚等地较为常见。在我国,广东、广西、海南和四川等南方省份的发病率较高,而北方地区相对较少。

曾经,北京作为中国北方城市,地中海贫血的发病率一直较低。但如今,北京已成为一座开放的国际大都市,大量人口涌入。随着人口流动的增加,地中海贫血的发病率也有所上升。更棘手的是,目前针对重型地中海贫血,还缺乏有效的治疗方法。因此,开展携带者筛查、产前诊断以及胚胎植入前基因筛查,就成为了预防重型地中海贫血患儿出生、提高人口素质的关键措施。

为了深入了解北京地区地中海贫血的情况,给遗传咨询和产前诊断提供有力参考,北京协和医院的研究人员在《BMC Medical Genetics》期刊上发表了一篇名为《Genotype and frequency distribution of thalassemia in a general hospital in Beijing: a retrospective study》的论文。研究发现,北京地区地中海贫血的基因型分布复杂多样,并且还发现了两种新的变异,即HBA2:c.300+82G>C 和HBB:codon85 (-T),这两种变异很可能是导致患者患 α/β- 地中海贫血的原因。这一研究成果,就像为北京地区地中海贫血的防治工作点亮了一盏明灯,意义重大。

在这项研究中,研究人员使用了多种关键技术方法。首先,他们通过常规血液检查和血红蛋白分析,对患者的血液进行初步检测;接着,利用 DNA 快速提取试剂盒从外周静脉血中提取基因组 DNA;然后,运用 gap 聚合酶链反应(gap-PCR)、聚合酶链反应 - 反向点杂交(PCR-RDB)等技术,检测常见的 α/β- 地中海贫血基因型;对于那些常规筛查基因谱正常,但血红蛋白电泳异常或临床表型提示可能患有罕见地中海贫血的患者,则采用 Sanger 测序进行进一步分析。此外,研究人员还运用生物信息学方法,分析罕见变异的致病性。

下面我们来详细看看研究的具体结果。

常规 α/β- 地中海贫血的基因型分布


研究人员对 3196 例样本进行检测后发现,其中 1936 例被诊断为常规地中海贫血。这其中,α- 地中海贫血有 733 例(占 37.86%),β- 地中海贫血有 1170 例(占 60.43%),还有 33 例是复合杂合 α-/β- 地中海贫血(占 1.70%)。从性别上看,女性患者(1301 例,67.20%)比男性患者(635 例,32.80%)多;从年龄分布来看,主要集中在 20 - 39 岁,这一年龄段的患者有 1375 人,占比高达 71.02% 。

在 α- 地中海贫血患者中,92.63%(679 例)携带杂合变异,只有 7.37%(54 例)是纯合或复合杂合变异。最常见的基因型是 --SEA/αα,有 550 例,占所有 α- 地中海贫血基因型的一半以上(75.03%)。其他常见的基因型还有 -α3.7/αα、-α3.7/--SEA 和 -α4.2/αα 。

β- 地中海贫血患者中,99.49%(1164 例)是杂合变异,仅有 0.51%(6 例)是纯合或复合杂合变异。最常见的基因型是 βIVS-II-654 (C>T)/βN、βCD41-42 (-TCTT)/βN 和 βCD17 (A>T)/βN,这三种基因型加起来占所有 β- 地中海贫血基因型的 91.28%。此外,β-28 (A>G)/βN、βCD27 - 28 (+C)/βN 和 βE (GAG>AAG)/βN 也比较常见。

同时,研究还发现,α- 地中海贫血和 β- 地中海贫血患者的基本血液学参数,如红细胞平均体积(MCV)、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)和红细胞平均血红蛋白(MCH),存在显著差异。

常规 α/β- 地中海贫血患者的地理分布


研究涉及的 1936 例常规地中海贫血患者来自中国不同地区,包括华北、西南以及长江中下游地区。其中,北京有 310 例,湖南 180 例,四川 182 例,广西 142 例,河北 129 例。从地理分布上看,与以往研究结果有所不同,北京和河北等北方地区的发病率较高,而广西等传统高发地区的发病率相对较低。这可能是因为来北京协和医院就医的患者大多来自北方地区,但也从侧面反映出随着人口迁移,北方地区地中海贫血患者数量在增加。

罕见 α/β- 地中海贫血基因型的鉴定


研究人员在 31 例患者中检测到了罕见的珠蛋白基因变异。其中,4 例是罕见 α- 地中海贫血,24 例是罕见 β- 地中海贫血,还有 3 例存在罕见缺失。值得一提的是,他们发现了两种新的 α/β- 地中海贫血致病基因变异,分别是病例 4 的HBA2:c.300+82G>C 和病例 8 的HBB:codon85 (-T),这两种变异在 HbVar、HGMD 和 PubMed 等数据库中都未曾有过报道。

病例 4 是一名 1 岁男性患儿,祖籍内蒙古,患有轻度贫血。他没有黄疸,也没有输血史。在其他医院体检时发现血红蛋白(HGB)为 9.1g/dL,医生给他开了补铁剂。一个月后复查,HGB 为 9.4g/dL,补铁后再次复查,HGB 升至 9.7g/dL。2021 年 11 月 11 日,他来到北京协和医院儿科门诊进行地中海贫血筛查,23 项常规地中海贫血基因检测结果均为阴性。但血红蛋白分析显示,HbA 为 97.1%,HbA2 为 2.3%,HbF 为 0.6%。通过 Sanger 测序,最终发现了 α- 珠蛋白基因HBA2的一个新杂合突变:c.300+82G>C。

病例 8 是一名来自山东的 34 岁孕妇,怀孕 24 周,患有轻度贫血,且贫血症状已持续十多年。她一直在补铁治疗,上一次怀孕时血红蛋白水平为 9g/dL,这次怀孕降至 7.2g/dL。她的 MCV 为 64fL,网织红细胞计数(RET)为 3.56%,血清铁蛋白(SF)为 128μg/L,胆红素和乳酸脱氢酶(LDH)水平正常。孕期也进行了短暂补铁。她的母亲有贫血症状,三个兄弟没有贫血,第一个男婴的 MCV 降低。同样,23 项常规地中海贫血基因检测为阴性,但血红蛋白分析显示,HbA 为 93.3%,HbA2 为 5.4%,HbF 为 1.3%。Sanger 测序检测到 β- 珠蛋白基因的一个新杂合突变:HBB:Codon85(-T)。

此外,研究人员还筛查出 13 例因HBDHBG1HBG2基因突变导致血红蛋白电泳异常的贫血病例,包括不同类型的基因突变情况。

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义非凡。首先,研究人员对北京协和医院地中海贫血患者的血液学特征和基因型进行了详细分析,首次通过 Sanger 测序确认了HBA2:c.300+82G>C 和HBB:codon85 (-T) 这两种 α/β- 珠蛋白基因变异,补充了罕见 α- 地中海贫血基因类型的相关数据。其次,研究揭示了北京地区地中海贫血患者的基因缺失和变异情况,为该地区地中海贫血的遗传咨询和产前诊断提供了宝贵的基础信息。

不过,研究也存在一定的局限性。由于样本量相对较小,且具有一定的地域性,主要集中在华北地区,这可能会影响研究结论的普遍性。未来,还需要开展前瞻性多中心大样本研究,进一步深入探究北京地区乃至全国地中海贫血的发病情况、基因型和频率分布等问题。但即便如此,这项研究依然为地中海贫血的防治工作迈出了重要的一步,为后续研究和临床实践提供了重要的参考依据,让我们在与地中海贫血这场 “战斗” 中又多了一份有力的武器。

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