滕聰聰,徐詠梅,唐樹萍,李 勇,楊 陽,龍 嵐,張 杰*
(1.昆明理工大學醫學院附屬醫院 醫學遺傳科,云南 昆明 650031; 德宏州婦幼保健院 2.檢驗科;3.婦產科;4.公共衛生管理科, 云南 德宏 678400; 5.云南省第一人民醫院 醫學遺傳科,云南 昆明 650032)
地中海貧血(thalassemia),簡稱地貧,是一種先天遺傳性溶血性疾病,也是中國南方地區最常見且危害嚴重的單基因遺傳病之一,主要分布于長江以南的廣東[1]、廣西[2]、海南[3]和云南[4]等高發地區。中國境內人群中α-地貧和β-地貧突變基因攜帶者檢出率分別為1%~23%和0.5%~6%[5]。近年研究提示[6],云南人群中地貧的攜帶率較高,省內少數民族,如傣族、阿昌族、景頗族尤為高發,阿昌族β-地貧攜帶率高達38.6%[7]。目前地貧仍是云南省少數民族地區危害較重的地方病,傣族為云南省德宏州主要民族,其地貧流行病學的系統調查還較為缺乏。本研究旨在對德宏州傣族育齡人群進行地貧流行病學調查分析,為傣族育齡人群地貧基因診斷和遺傳咨詢提供理論依據。
2019年3月至2020年7月云南省德宏州婦幼保健院和云南省第一人民醫院進行遺傳咨詢及婚檢的傣族育齡人群共591人,年齡17~48歲,受檢者均為德宏芒市居民,無親緣關系。本研究經云南省第一人民醫院倫理委員會批準(編號:2018GJ108),受檢者簽署知情同意書。
1.2.1 血常規的檢測:收集受檢者外周靜脈血3 mL。用貝克曼(Beckman)LH750型全自動血液分析儀進行血常規檢測,用于檢測平均紅細胞體積(mean corpuscular volume,MCV)、平均血紅蛋白含量(mean corpuscular hemoglobin,MCH)、血紅蛋白濃度(hemoglobin concentration,Hb)。
1.2.2 血紅蛋白電泳:用法國 Sebia Capillary Ⅱ全自動毛細管電泳儀對所采集的樣本進行血紅蛋白分析,用于檢測血紅蛋白A(hemoglobin A,Hb A)、血紅蛋白A2(hemoglobin A2,Hb A2)、血紅蛋白F(hemoglobin F,Hb F)及異常條帶。
1.2.3 地中海貧血基因的檢測:用二代測序的方法進行α-及β-珠蛋白基因檢測[8]。采用Illumina Hiseq測序文庫制備方案進行文庫構建,采用瓊脂糖凝膠電泳和StepOne Plus實時PCR系統,使用配對末端標簽(PE100)協議和Illumina HiSeq2000機器進行測序。所得結果進行數據分析[9]。

在受檢的591例德宏傣族育齡人群中,共檢出289例地貧突變基因攜帶者。其中α-地貧突變基因攜帶者200例,β-地貧突變基因攜帶者58例,α-復合β-地貧突變基因攜帶者31例(分別計入α-地貧及β-地貧中)(表1)。
2.1.1 α-地中海貧血的基因突變類型及攜帶率:α-地貧基因突變攜帶率為39.09%(231/591),共檢出5種α-地貧突變基因型,以-α3.7最為多見,占α-地貧突變基因型的64.06%,其次為--SEA(15.63%)、αCSα(8.98%)、αWSα(7.03%)和-α4.2(4.30%)。α-地貧基因突變類型及基因構成比見表1。
2.1.2 β-地中海貧血的基因突變類型及攜帶率:β-地貧基因突變攜帶率為15.06%(89/591),共檢出7種β-地貧基因突變型,分別為CD 26(G>A)、CD 41-42(-TTCT)、CD 17(A>T)、Initiation CD(-T)、CD 71/72(+A)、CD 126(T>G)、IVS-Ⅰ-1(G>A),其中以基因型CD 26(G>A)最為多見,占β-地貧突變基因型的70.79%,其次是CD 41-42(-TTCT)(11.24%)和CD 17(A>T)(8.99%)突變,β-地貧基因突變類型及基因構成比見表1。
2.2.1 α-地中海血血液學和電泳特征:α-地貧的各種突變類型血液學參數分析數據見表2。--SEA分別與αWSα和-α3.7各項血液學指標進行分析對比,基因型--SEA的MCV、MCH、Hb A2明顯偏低;基因型--SEA分別與αCSα和-α4.2各項血液學指標進行分析對比,--SEA的MCV、MCH明顯偏低;基因型αCSα分別與αWSα、-α3.7和-α4.2各項血液學指標進行分析對比,基因型αCSα的Hb A2明顯偏低。
2.2.2 β-地中海貧血血液學和電泳特征:β-地貧突變類型血液學參數分析數據見表3。將基因型CD 26(G>A)與CD41-42(-TTCT)各項血液學指標進行分析對比,CD26的MCH明顯偏高,Hb A、Hb A2明顯偏低;基因型CD 26(G>A)與CD17(A>T)各項血液學指標進行分析對比,CD17(A>T)的Hb、MCV和MCH明顯偏低,Hb A和Hb A2明顯偏高。
對本研究591例德宏傣族育齡人群血常規MCV和MCH的最佳截斷值進行ROC曲線分析。MCV值為83.55 fL時,具有最大約登指數(0.686),其曲線下面積為0.912,敏感性為78.50%,特異性為90.10%;MCH值為27.95 pg,具有最大約登指數(0.715),其曲線下面積為0.913,敏感性為84.40%,特異性為87.70%(圖1)。

表1 地貧基因突變類型及構成比Table 1 Types and composition ratios of gene mutations in thalassemia cases

表2 α-地貧血液學特征分析Table 2 Analysis of hematological characteristics of α-thalassemia

表3 β-地貧血液學特征分析Table 3 Analysis of hematological characteristics of β-thalassemia

A.optimal cut-off value of MCV;B.optimal cut-off value of MCH圖1 血常規MCV和MCH最佳截斷值分析的ROC曲線Fig 1 ROC curve of the optimal cut-off value analysis of blood routine MCV and MCH
地貧是由于珠蛋白基因發生突變,導致珠蛋白鏈合成不足或完全不能合成而引起的遺傳性溶血性貧血疾病,廣泛分布于中國南方地區。大量調查表明,國內少數民族地貧患者中以傣族[10]、壯族[11]人數較多。傣族人群主要聚居于云南省南部西雙版納傣族自治州和德宏傣族景頗族自治州,是云南省人口較多的少數民族。
本研究運用二代測序技術結合血常規檢測和血紅蛋白電泳對德宏地區傣族育齡人群進行地貧基因調查分析。二代測序技術可以覆蓋所有珠蛋白基因點突變和常見的缺失突變,可以得到更為準確的流行病學調查數據。研究顯示,云南德宏地區傣族育齡人群α-地貧突變基因攜帶率為39.09%,β-地貧突變基因攜帶率為15.06%,提示德宏地區傣族育齡人群為地貧較為高發的人群。
研究檢測到5種α-地貧基因突變和7種β-地貧基因突變。對于α-地貧,基因突變以-α3.7最為多見,其次是--SEA。對于β-地貧,基因突變以CD26(G>A)(70.79%)突變為主,這與之前學者對德宏州研究報道的地貧突變頻率[12-13]一致,但與之前對西雙版納地區傣族人群調查研究結果[14]不同,西雙版納地區α-地貧突變類型以--SEA為主,β-地貧突變類型以CD41-42(-TTCT)為主。此外,本研究中CD41-42(-TTCT)突變攜帶率為11.24%,明顯低于西雙版納傣族人群CD41-42(-TTCT)(42.64%)突變攜帶率[14]。德宏地區地貧突變類型以某一突變表型為主,如CD26(G>A)突變占β-地貧突變70.79%;出現這一現象的原因可能是奠基者效應[15]所致:德宏地區的地理環境多為山間盆地,且交通不便,攜帶CD26(G>A)基因突變的人群長期定居,經過不斷繁衍后,產生奠基者效應,使后代中CD26(G>A)基因突變攜帶者顯著增多。
傳統方法使用血常規和血紅蛋白篩查地貧,以 MCV<80 fL或 MCH<27 pg作為地貧篩查陽性指標。篩查指標會因性別、年齡、民族、海拔等產生變化,故有必要因特定人群制定血常規篩查標準。本研究提示,MCV為83.55 fL、MCH為27.95 pg時具有最大約登指數,可以作為更好的地貧篩查截斷值。
云南省為地貧高發地區,德宏州地處云南西部邊陲,是省內傣族人群主要聚居地區之一。本研究對德宏地區傣族育齡人群進行地貧調查研究,闡明當地傣族人群地貧基因突變類型分布情況和攜帶率,并結合血液學特征參數分析,推測出血常規MCV和MCH篩查地貧的最佳截斷值,為傣族育齡人群地貧篩查和產前診斷提供參考,對云南省少數民族人群地貧的防控有一定的指導意義。