海南地區(qū)地中海貧血篩檢者的基因結(jié)果分析

揭秋玲 李崎 孫文頁 周繇 陳宏健 黃慧敏 盧偉英 馬燕琳，2

1海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院海南省人類生殖與遺傳重點(diǎn)實(shí)驗室（海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科/海南省地方病（地中海貧血）臨床醫(yī)學(xué)研究中心/海口市人類遺傳資源保藏重點(diǎn)實(shí)驗室）（海口570102）；2海南醫(yī)學(xué)院熱帶轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室（海口571199）；3南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院婦產(chǎn)科（廣州510515）

地中海貧血（Thalassaemia，簡稱地貧）是一種常染色體隱性遺傳性血液系統(tǒng)疾病，由于α/β?珠蛋白鏈比例失衡導(dǎo)致無效紅細(xì)胞生成，慢性溶血性貧血，代償性造血增加，高凝狀態(tài)和腸鐵吸收增加等［1］。中重型地貧患者依賴輸血治療，給家庭及社會造成極大的經(jīng)濟(jì)及精神負(fù)擔(dān)［2］。地貧發(fā)病率在國內(nèi)以南部最高，如廣東、廣西及海南地區(qū)，北方地區(qū)發(fā)病率較低。一項Meta 分析結(jié)果顯示中國大陸地區(qū)α?地貧發(fā)病率為7.88%，β?地貧發(fā)病率為2.21%，αβ?復(fù)合地貧發(fā)病率為0.48%［3］。廣東、廣西、海南地區(qū)人群中地貧發(fā)病率高達(dá)9.2%～24.07%，其中α?地貧發(fā)生率高達(dá)6.18%～15.35%，β?地貧發(fā)生率約為2.77%～6.64%，αβ復(fù)合地貧0.25%～2.08%［4-5］。海南處地貧高發(fā)區(qū)域，但是目前文獻(xiàn)中報道的海南地區(qū)地貧檢出率為區(qū)域性人群中的檢出率，未對全省人群進(jìn)行地貧發(fā)病率的流行病學(xué)調(diào)查，且大多數(shù)研究均納入血液篩查陽性的患者進(jìn)行地貧基因型檢測分析，未能體現(xiàn)海南人群中各型地貧攜帶率情況，導(dǎo)致海南地區(qū)的地貧基因攜帶率缺少較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)［6］。現(xiàn)地貧的檢測類型集中在常見的3 種α?地貧突變型和3 種α?地貧缺失型以及17 種β?地貧突變型。海南地區(qū)地貧遺傳背景復(fù)雜［7］，但目前報道中，海南地區(qū)地貧基因型較少。為進(jìn)一步調(diào)查海南人群中α?和β?地貧的基因類型及其分布特征，本研究對2010年7月至2018年8月在海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院生殖中心就診的20 450 名患者進(jìn)行地貧基因檢測，納入的患者為未經(jīng)地貧血液篩選陽性的人群，分析統(tǒng)計其基因類型及構(gòu)成比情況，進(jìn)一步指導(dǎo)臨床地貧篩查與診斷工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究入組2010年7月至2018年8月在本生殖中心進(jìn)行地貧基因檢測的患者共20 450 例，抽取患者靜脈末梢血液進(jìn)行DNA 提取，檢測地貧基因型。

1.2 基因診斷實(shí)驗方法采集2 mL 靜脈末梢血進(jìn)行地貧基因型檢測，采用血液基因組DNA 提取試劑盒（TIANGEN，貨號：#DP318?03）進(jìn)行DNA 抽取，實(shí)驗步驟按照試劑盒的實(shí)驗說明書進(jìn)行，提取DNA 后分別采用gap?PCR 法（亞能生物，生產(chǎn)批號：A201909001）對α?地貧缺失型進(jìn)行基因檢測，采用PCR?反向點(diǎn)雜交法（PCR?Reverse Dot Blot，PCR?RDB）（亞能生物，生產(chǎn)批號：A0201909001）對α?地貧突變型及β?地貧突變型進(jìn)行檢測。地貧基因檢測包括3 種α?地貧缺失型，包??SEA型、?α4.2型、?α3.7型；3 種α?地貧突變型，包括αWS型、αQS型、αCS型；14 種β?地貧突變型，包括29M、?28M、17M、βEM、41/42M、43M、71/72M、654M、IntM、14/15M、27/28M、I?1M、I?5M、31M。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法將地貧基因檢測結(jié)果進(jìn)行分類，統(tǒng)計分析α?、β?地貧及其基因型的檢出率及其構(gòu)成比。

2 結(jié)果

2.1 海南地區(qū)人群地貧基因檢測結(jié)果分析對20 450 例受檢者進(jìn)行了α?地貧及β?地貧基因診斷，確定α?地貧基因攜帶者為3 627 例，檢出率為17.74%。β?地貧基因攜帶者為465 例，檢出率為2.27%。αβ?復(fù)合地貧基因攜帶者為209 例，檢出率為1.02%。具體地貧分類及檢出率見表1。

表1 海南地區(qū)人群中地貧基因檢測結(jié)果分析Tab.1 Thalassemia types distribution in Hainan population

2.2 海南地區(qū)人群α?地貧基因檢測結(jié)果統(tǒng)計分析對檢出的3 627 例α?地貧患者的基因型進(jìn)行具體分類，結(jié)果發(fā)現(xiàn)共檢出20 種基因組合類型，最常見的為?α3.7/αα，占檢出α?地貧29.45%。另檢出多種少見組合類型，如??SEA/ααWS，?α3.7/ααQS，?α3.7/ααCS，??SEA/ααQS。我們進(jìn)一步對所檢出的地貧表型進(jìn)行分類統(tǒng)計，α?地貧基因檢出類型及其構(gòu)成比和表型分類，見表2。

表2 海南地區(qū)人群α?地貧基因類型及其構(gòu)成比Tab.2 α?thalassemia genotype distribution in Hainan population

2.2 海南地區(qū)人群β?地貧基因檢測結(jié)果統(tǒng)計分析對檢出的465 例β?地貧患者的基因型進(jìn)行具體分類，結(jié)果發(fā)現(xiàn)共檢出15 種基因組合類型，較常見的為41?42M/βN、654M/βN、?28M/?28M，分別占檢出β?地貧61.29%、7.96%及7.31%。另檢出多種少見組合類型，如27?28M/βN ，I?1M/βN，43M/βN，14?15M/βN，29M/βN 等。我們進(jìn)一步對所檢出的地貧表型進(jìn)行分類統(tǒng)計，β?地貧基因檢出類型及其構(gòu)成比和表型分類，見表3。

表3 海南地區(qū)人群β?地貧基因組合類型及其構(gòu)成比Tab.3 β?thalassemia genotype distribution in Hainan population

2.3 αβ?復(fù)合地貧基因型對檢出的209 例αβ?復(fù)合地貧患者的基因型進(jìn)行具體分類，結(jié)果發(fā)現(xiàn)共檢出39 種αβ?復(fù)合地貧基因組合類型，最常見為?α4.2/αα復(fù)合41?42M/βN，占檢出αβ?復(fù)合地貧21.53%。另檢出多種少見組合類型，如ααWS/αα復(fù)合43M/βN，?α4.2/?α4.2復(fù)合654M/βN，?α3.7/?α4.2復(fù)合29M/βN 等。我們進(jìn)一步對所檢出的地貧表型進(jìn)行分類統(tǒng)計，αβ?復(fù)合地貧基因檢出部分類型及其構(gòu)成比和表型分類，見表4～5。

3 討論

地貧是最常見的單基因遺傳病之一，是一種遺傳性血紅蛋白病，其臨床類型多樣，可以表現(xiàn)為α?地貧，β?地貧或αβ?復(fù)合地貧［7］。地貧根據(jù)臨床表現(xiàn)及基因型又可分為輕型、中間型及重型［9］。重型地貧是嚴(yán)重致死性疾病，需要依靠長期輸血維持生命，給家庭和社會帶來沉重的精神和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)［10］。海南地區(qū)是全國地貧高發(fā)地區(qū)，本研究中對20 450 例患者的地貧基因進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示總體地貧基因攜帶檢出率為21.03%。而后對整體人群進(jìn)行分析，結(jié)果顯示α?地貧檢出率為17.74%，以?α3.7/αα最為常見，共檢出20 種不同基因組合類型，包括SEA 位點(diǎn)缺失雜合WS 點(diǎn)突變或QS 點(diǎn)突變，3.7 位點(diǎn)缺失雜合CS 點(diǎn)突變或QS 點(diǎn)突變。β?地貧基因檢出率為2.27%，以41?42M/βN 最為常見，共檢出17 種不同基因組合類型，包括27?28M，I?1M，43M，14?15M，29M 等雜合突變組合類型；αβ?復(fù)合地貧基因檢出率為1.02%，以?α4.2/αα復(fù)合41?42M/βN最為常見，共檢出39種不同基因組合類型，包括?α4.2/?α4.2復(fù)合654M/βN，?α3.7/?α4.2復(fù)合29M/βN 等組合類型。目前文獻(xiàn)中報道的海南地區(qū)地貧檢出率為區(qū)域性人群中的檢出率，且大多數(shù)研究均納入血液篩查陽性的患者進(jìn)行地貧基因型檢測分析，未能體現(xiàn)海南人群中各型地貧攜帶率情況。本研究中納入的人群為未經(jīng)血液篩選陽性的人群，較能體現(xiàn)目前海南人群中的地貧攜帶率情況，有助于全省地貧發(fā)病率的統(tǒng)計及地貧的防治。另既往文獻(xiàn)中僅檢測出的地貧基因組合類型較少［6］，而本研究中共檢出20 種α?地貧，17 種β?地貧及39 種αβ?復(fù)合地貧的不同基因組合類型，包括多種少見的基因組合類型，如β?地貧中的27?28M、I?1M、43M、14?15M、29M 等雜合突變組合類型，本研究更加全面的體現(xiàn)海南人群中復(fù)雜的地貧遺傳背景。

表4 海南地區(qū)人群αβ?復(fù)合地貧基因組合部分類型及其構(gòu)成比Tab.4 α&β?thalassemia genotype distribution in Hainan population

表5 αβ?復(fù)合地貧中重型地貧及其構(gòu)成比情況Tab.5 Major thalassemia genotype distribution in α&β?thalassemia population

本研究中納入20450 例海南地區(qū)人群進(jìn)行地貧基因檢測，共發(fā)現(xiàn)9 例重型α?地貧，其中5 例復(fù)合β?地貧。重型β?地貧患者經(jīng)規(guī)范輸血治療后壽命明顯延長，但反復(fù)輸血致使鐵過載而發(fā)生甲狀腺功能減退、糖尿病、性功能低下等并發(fā)癥，且患者醫(yī)從性較差，使得多數(shù)地貧的治療不盡人意［11?12］。部分重型地貧患者可進(jìn)行異體干細(xì)胞移植治療，但是移植物抗宿主病（Graft versus?Host Disease，GvHD）、供體不足及費(fèi)用昂貴等原因限制其應(yīng)用［13］。近年來，地貧引起的感染和營養(yǎng)問題導(dǎo)致越來越多的嬰兒發(fā)病及死亡［14］。因此，重型地貧的防控對于減少出生缺陷非常重要［15］。目前，全球根據(jù)地域分布及文化因素，地貧的篩查及預(yù)防已廣泛開展，主要為婚前篩查及新生兒篩查［16?18］。地貧診斷需要紅細(xì)胞檢測結(jié)合血紅蛋白電泳，再進(jìn)行DNA 分析以確認(rèn)α?地貧和血紅蛋白E 的診斷［19］。基因檢測是地貧診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)夫妻均為地貧患者，遺傳咨詢?nèi)缈赡苌匦突蛑虚g型地貧患兒，則需要進(jìn)行胚胎植入前檢測（pre?implantation genetic testing，PGT）或者產(chǎn)前診斷對胚胎或胎兒進(jìn)行地貧基因診斷，防止重型地貧患兒的出生，減少出生缺陷［20］。

本研究中納入的人群未經(jīng)過紅細(xì)胞檢測或血紅蛋白電泳的篩查，直接采用外周血進(jìn)行基因診斷，并對結(jié)果進(jìn)行分析，可減少地貧攜帶者的漏檢，檢測出更多的基因組合類型，更能反應(yīng)海南人群中地貧基因攜帶的情況。這對臨床植入前或產(chǎn)前篩查更有針對性，更能指導(dǎo)優(yōu)生優(yōu)育政策的實(shí)施，有利于早期有重點(diǎn)的防治地貧，對地貧做到早知道，早預(yù)防及早治療。同時本研究可為海南地區(qū)地貧的篩查提供參考，做好育齡期人群的地貧產(chǎn)前篩查、胚胎植入前檢測或胎兒產(chǎn)前診斷，將重型地貧胎兒在出生前阻斷。