α珠蛋白基因新突變復(fù)合α地中海貧血家系的基因分析及產(chǎn)前診斷

王繼成　杜麗　秦丹卿

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α珠蛋白基因新突變復(fù)合α地中海貧血家系的基因分析及產(chǎn)前診斷

王繼成杜麗秦丹卿

511442 廣州，廣東省婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳中心 婦幼代謝與遺傳病重點實驗室(王繼成)

【摘要】目的對一個α珠蛋白基因新突變復(fù)合α地中海貧血的家系進(jìn)行基因分析和產(chǎn)前診斷。方法采集家系成員的外周血標(biāo)本進(jìn)行血紅蛋白毛細(xì)管電泳和紅細(xì)胞參數(shù)的分析，應(yīng)用gap-PCR、PCR-RDB和DNA測序方法對外周血和絨毛標(biāo)本DNA進(jìn)行α珠蛋白基因的鑒定。結(jié)果檢測到的α珠蛋白基因基因型為母親--/αCSα突變，父親--/αα復(fù)合HbA2:c.52G>T(p.Val17Phe)突變,絨毛標(biāo)本提示胎兒的基因型為αCSα/αα復(fù)合HbA2:c.52G>T突變。 結(jié)論HbA2:c.52G>T是一種至今國內(nèi)外未曾報道的新突變,而由其導(dǎo)致的異常血紅蛋白可加重地中海貧血的臨床癥狀。

【關(guān)鍵詞】α-地中海貧血；點突變；α珠蛋白基因

血紅蛋白病是全世界最常見的遺傳性血液病，可分為地中海貧血(地貧)和異常血紅蛋白。前者是由于珠蛋白基因缺陷導(dǎo)致珠蛋白肽鏈的合成減少，而后者表現(xiàn)為珠蛋白的結(jié)構(gòu)異常。因為多數(shù)已發(fā)現(xiàn)的異常血紅蛋白沒有明顯的臨床癥狀，當(dāng)常規(guī)地貧基因檢測出陽性結(jié)果時，由點突變引起的血紅蛋白病常被忽視[1]。HbVar數(shù)據(jù)庫(http://globin.cse.psu.edu)顯示目前全世界已發(fā)現(xiàn)超過700多種α珠蛋白基因的變異體，多數(shù)發(fā)生在α2珠蛋白基因上[2-3]。本研究發(fā)現(xiàn)一種新的α珠蛋白基因突變，并對其進(jìn)行了臨床分析和產(chǎn)前診斷，現(xiàn)報告如下。

對象與方法

一、 研究對象

家系中的孕婦，27歲，停經(jīng)12周，血常規(guī)表現(xiàn)為小細(xì)胞低色素中度貧血，曾行脾臟介入栓塞術(shù)。外院常規(guī)地貧基因檢測顯示為--/αCSα中間型地貧。孕婦的丈夫，27歲，血常規(guī)提示為小細(xì)胞低色素輕度貧血。本院常規(guī)地貧基因檢測顯示為--/αα輕型地貧，血紅蛋白電泳顯示HbA2 0.8%、HbH 8.2%。包括血常規(guī)在內(nèi)的血液學(xué)結(jié)果與常規(guī)基因檢測結(jié)果不符，擬診斷其丈夫為中間型α地貧。

二、 方法

使用邁瑞2000血液分析儀對外周血進(jìn)行紅細(xì)胞參數(shù)分析。應(yīng)用快速電泳分析系統(tǒng)(法國sebia capillary2)對外周血進(jìn)行血紅蛋白分析。采用亞能生物技術(shù)有限公司提供的試劑盒對外周血和絨毛標(biāo)本進(jìn)行三種最常見的缺失型α地貧(--SEA/、-α4.2、-α3.7)和三種最常見的點突變型α地貧(HbCS、HbWS、HbQS)以及17種β地貧的基因檢測。設(shè)計引物分別擴(kuò)增α1和α2珠蛋白基因，PCR產(chǎn)物送上海英濰捷基生物有限公司進(jìn)行雙向測序。引物序列如下：HbA1 5’-TGGAGGGTGGAGACGTCCTG-3’和5’-TCCATCCCCTCCTCCCGCCCCTGCCTTTTC-3’，HbA2 5’-GATGGGCGGGAGTGGAGT-3’和5’-GGACAGGGGATGGTTCAGC-3’，產(chǎn)物大小分別為1 181 bp和1 241 bp。

結(jié)果

一、 血液學(xué)結(jié)果

家系成員的血液學(xué)分析結(jié)果見表1。

二、 分子診斷結(jié)果

常規(guī)地貧基因檢測和α珠蛋白基因測序的結(jié)果為檢測到母親的α珠蛋白基因基因型為--/αCSα突變，父親為--/αα復(fù)合HbA2:c.52G>T(p.Val17Phe)突變,絨毛標(biāo)本提示胎兒的基因型為αCSα/αα復(fù)合HbA2:c.52G>T突變。父親與胎兒α2珠蛋白突變的測序圖見圖1A、B。

表1　家系成員的血液學(xué)參數(shù)和基因結(jié)果

圖1　父親與胎兒α2珠蛋白突變的測序圖

A：父親的HbA2:c.52G>T純合突變測序圖；B：胎兒的HbA2:c.52G>T雜合突變測序圖

討論

我國的廣東、廣西等華南地區(qū)是異常血紅蛋白發(fā)生率較高的地區(qū)，北方地區(qū)的發(fā)生率明顯低于南方。其發(fā)病率及突變類型在不同地區(qū)、不同種族的分布具有差異性[4-6]。能引起明顯珠蛋白功能改變的異常血紅蛋白包括地中海貧血樣變異、溶血性異常血紅蛋白和氧親和力異常性異常血紅蛋白病。這些異常血紅蛋白可以在單獨存在或復(fù)合地中海貧血時，表現(xiàn)為中間型或重型地中海貧血[7]。異常血紅蛋白的傳統(tǒng)鑒定傳統(tǒng)方法采用的是珠蛋白肽鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)分析的方法，目前常用反相高效液相色譜(RP-HPLC)分析血紅蛋白[8-9]。本研究中采用的sebia capillary 2方法進(jìn)行血紅蛋白分析并未發(fā)現(xiàn)特異性的異常血紅蛋白。

據(jù)我們所知，HbA2: c.52G>T(p.Val17Phe)突變是一種至今國內(nèi)外未曾報道的新突變。這種突變使α2珠蛋白基因第52位密碼子由GTC變成TTC,導(dǎo)致纈氨酸替換為苯丙氨酸。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)，而空間結(jié)構(gòu)與蛋白的功能和穩(wěn)定性相關(guān)。查詢HbVar數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，已報道的HbA2:c.53T>A(p. Val17Asp)突變與本研究報道的突變位于同一編碼子，均引起編碼氨基酸的改變。53T>A在雜合突變的情況下，顯示正常的臨床表現(xiàn)，這與52G>T的突變引起的珠蛋白的功能或穩(wěn)定性的改變可能是不同的。因為本研究中的父親的血液學(xué)表現(xiàn)明顯與單純的東南亞缺失型α地貧不同，表現(xiàn)為中間型α地貧。當(dāng)然本突變是否會引起珠蛋白功能和穩(wěn)定性的改變，需要進(jìn)一步在功能學(xué)上進(jìn)行鑒定。

非缺失型α地中海貧血患者的血液學(xué)表現(xiàn)不同于缺失型患者，貧血更為嚴(yán)重[10-11]。依據(jù)胎兒的基因型，我們推測胎兒是輕度至中度的地貧。因為CS突變和新發(fā)現(xiàn)的突變均累及功能較強(qiáng)的α2基因，CS產(chǎn)生的異常肽鏈對紅細(xì)胞也有較強(qiáng)的破壞作用而引起慢性溶血性貧血[12]。從優(yōu)生遺傳的角度來看，此基因型的胎兒是這對夫婦可以擁有的臨床表型最輕的α地貧后代，所以我們建議謹(jǐn)慎考慮和選擇胎兒的去留。當(dāng)然在遺傳咨詢中，對于此類基因型需加以解釋說明其表型的多樣性。

總之，HbA2:c.52G>T是一種新發(fā)現(xiàn)的突變，這豐富了血紅蛋白變異體的數(shù)據(jù)庫。對這種突變的詳細(xì)的基因分析和臨床癥狀的描述有賴于我們今后進(jìn)行進(jìn)一步的血紅蛋白功能學(xué)的研究。

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(本文編輯：楊江瑜)

DOI:10.3969/j.issn.0253-9802.2016.07.015

通訊作者，秦丹卿，E-mail：qindanqing1985@163.com

(收稿日期：2015-11-06)

Genetic analysis and prenatal diagnosis of a family with novel α-globin gene mutation complicated with α-thalassemia

WangJicheng,DuLi,QinDanqing.

MedicalGeneticsCenterofGuangdongWomenandChildrenHospital,MaternalandChildrenMetabolic-GeneticKeyLaboratoryofGuangdong,Guangzhou511442,ChinaCorrespondingauthor，QinDanqing，E-mail：qindanqing1985@163.com

【Abstract】ObjectiveTo perform genetic analysis and prenatal diagnosis of a family with novel α-globin gene mutation complicated with α-thalassemia. MethodsPeripheral blood sample was collected from the family members for hemoglobin electrophoresis and red blood cell (RBC) analysis. Gap-PCR, PCR-RDB and DNA sequencing were utilized to detectα-globin gene mutation in the peripheral blood and villi samples. ResultsThe genotype of α-globin gene of the father was --/αα complicated with HbA2:c.52G>T (p.Val17Phe), and --/αCSα for the mother. The villi specimen detected that the genotype of fetus was αCSα/αα complicated with HbA2:c.52G>T mutation. ConclusionHbA2:c.52G>T mutation has not been reported. Abnormal hemoglobin induced by HbA2:c.52G>T mutation can aggravate the clinical symptoms of thalassemia.

【Key words】α-thalassemia；Point mutation; α-globin gene