作者:陈丹娜
单位:医院
目的:探讨一个东南亚型遗传性持续性胎儿血红蛋白增多症(SEA-HPFH)复合β-及α-地中海贫血家系的表型与基因型关系。方法:采集家系成员外周血,进行红细胞指标、血红蛋白电泳分析和地贫基因常规检测;采用跨越断裂点PCR(Gap-PCR)、Sanger测序技术分析缺失型β-地贫基因型;通过Sanger测序检测Aγ、Gγ启动子突变。结果:先证者(中间型地贫)为一种罕见的SEA-HPFH复合β-(IVS-II-)及α-地贫(-α3.7)三重杂合子,其SEA-HPFH及α-地贫基因遗传自母方,β-地贫基因遗传自父方。先证者及其母均存在Aγ:+25GA复合Gγ:-CT杂合突变。结论:SEA-HPFH是一种罕见的β珠蛋白基因缺失,血常规参数正常或者接近正常,血红蛋白F(HbF)常明显增高。当出现血液学表型与基因型不符时,应进一步检测罕见基因型以避免漏诊或误诊,这有助于指导临床诊断、人群筛查和遗传咨询。
地中海贫血;东南亚型遗传性持续性胎儿血红蛋白增多症;基因型;基因诊断
地中海贫血(thalassemia,简称地贫)是我国南方地区常见的一组遗传性溶血性疾病,分为α-地贫和β-地贫[1]。α-地贫主要是α-珠蛋白基因缺失导致;β-地贫主要缘于β-珠蛋白基因点突变,少数由β-珠蛋白基因簇大片段缺失导致[2]。SEA-HPFH是一种以高HbF为表型的β-地贫基因缺失突变,首先发现于越南和柬埔寨裔患者中,故称东南亚型(或越南型)HPFH[3]。我们对一个包括2例杂合型SEA-HPFH的地贫家系进行了表型与基因型关系的探讨,报告如下。
1.对象与方法
1.1对象
先证者,男,14岁(图1II1),来自广东东莞,因“发热4天、发现贫血1天”至本院住院治疗。贫血貌,巩膜轻度黄染,脾大,无输血史。检查发现中间型地贫表型合并轻微缺铁性贫血(Fe:6.2μmol/L),与常规地贫初筛基因型(-α3.7/αα,βIVS‐II‐/βIVS‐II‐)的重型地贫不符,需进一步完善基因诊断。
图一:家系图
1.2血液学表型分析
在征得知情同意后采集患者及父母外周静脉血各2mL(EDTA-K2抗凝)。采用ADVIA全自动血细胞分析仪(德国Bayer公司)进行各项红细胞指标分析,采用Capillarys2全自动毛细管电泳(法国Sebia公司)进行血红蛋白组份分析。
1.3地贫基因常规检测
用全血DNA(离心柱型)试剂盒提取外周血gDNA。采用Gap-PCR法检测常见的3种缺失型α-地贫(--SEA、-α3.7和-α4.2),采用反向斑点杂交法(RDB)检测常见的3种非缺失型α-地贫(QS、CS和WS)和17种β-地贫点突变。
1.4缺失型β-地贫检测
采用Gap-PCR法检测缺失型β-地贫。
1.5确认断裂点
参照文献[4](表1),利用三引物双重Gap-PCR扩增原则,HPFH-F/HPFH-RW、HPFH-F/HPFH-RM分别扩增野生型(bp)、缺失型(bp)SEA-HPFH区域。将产物送Invitrogen公司进行Sanger测序以确定具体断裂点。
1.6γ-珠蛋白基因启动子突变分析
参照文献[5],引物Ag1/Ag2、Gg1/Gg2(表1)分别扩增Aγ和Gγ基因启动子并测序。
表一:PCR引物序列
2.结果
2.1血液学表型分析结果
先证者父亲(I1)为MCV、MCH降低,HbA2增高的典型小细胞低色素表型,提示β-地贫点突变携带者;先证者(II1)为MCV、MCH和HGB均降低的中度小细胞低色素贫血表型,但血红蛋白HbA2不增高,HbF明显增高,提示缺失型β-地贫携带者;先证者母亲(I2)其它各项血液学指标基本正常,但HbA明显降低,而HbF明显增高,提示缺失型β-地贫携带者(表2)。
表二:血液学表型和基因型
注:?未提及检测α-地贫;?患儿年龄为7M,患儿同时合并GA突变型G6PD纯合子
2.2地贫基因常规检测结果
先证者父亲常规地贫检测为(αα/αα,βIVS-II-/β),与表型相符;先证者母亲常规α-地贫检测为-α3.7/αα,但β-地贫基因未见异常,与表型不符;先证者常规α-地贫检测基因型为-α3.7/αα,而β-地贫检测疑似为βIVS-II-纯合子,与表型不符(图2)。
图二:家系成员地贫常规检测结果2A:常规缺失型α-地贫Gap-PCR电泳图,先证者及母亲基因型为-α3.7缺失携带者,父亲未见常见缺失;2B:家系三人常规非缺失型α-地贫PCR-RDB结果均未见常见非缺失;2C:常规非缺失型β-地贫PCR-RDB结果,父亲为β-地贫IVS-II-携带者,先证者疑似为IVS-II-纯合突变,母亲未见常见非缺失。
2.3缺失型β-地贫检测结果
Gap-PCR检测缺失型β-地贫,结果显示先证者、母亲均为SEA-HPFH携带者,父亲未见异常(图3A)。进一步测序得出缺失范围为:NC_.10:-,即SEA-HPFH基因型(图3B)。
图三:家系成员缺失型β-地贫基因检测结果3A:缺失型β-地贫Gap-PCR电泳图,、、、和bp分别为内参、正常、Gγ+(Aγδβ)0、SEA-HPFH和Taiwanese条带;3B:先证者及其母SEA-HPFH断裂点测序结果,缺失范围为NC_.10:-del。
2.4γ-珠蛋白基因启动子突变测序结果
先证者及其母均检出珠蛋白基因启动子区域Aγ:+25GA(rs)和Gγ:-CT(rs)杂合突变,父亲未见异常(图4)。
图四:家系成员Aγ和Gγ基因启动子区测序结果箭头所指为突变位置
3.讨论
地贫是一种发病率较高的血液系统遗传病,我国南方为高发地区。广东地区α-及β-地贫突变携带率分别高达8.53%和2.54%[9]。我国目前已报道5种大片段缺失型β-地贫:Gantonese型,Yunnanese型,Chinese型,S.E.Asian(SEA-HPFH)型和Taiwanese型[10]。本文先证者的基因型最终确诊为(-α3.7/αα,βIVS‐II‐/βSEA‐HPFH),这种三重复合地贫基因型十分罕见,在全世界首次报道。SEA-HPFH于年由Motum等[11]首次报道,其缺失范围为27kb长的β-珠蛋白基因簇上的β-基因及3′-HS-1区。3′-HS-1区缺失使HPFH-3并置到γ基因上游的增强子,导致HbF持续表达而增加。
当前缺失型β-地贫不在常规试剂盒检测范围内,临床医生也知之甚少,易使SEA-HPFH漏检。当发现血液学表型与基因型不符时,须进一步检测罕见或未知突变基因型避免漏诊或误诊。基于表型与基因型相结合的诊断原则,本研究先证者的血液学及临床症状提示为中间型地贫表型,但常规地贫初筛为重型β-地贫(-α3.7/αα,βIVS‐II‐/βIVS‐II‐);有文献报道[6,7]重型βIVS‐II‐患者未经输血治疗HGB常低至40g/L以下(表2),因此本文先证者表型与基因型不符;根据其父(αα/αα,βIVS-II-/β)及其母(-α3.7/αα,β/β)的初筛结果可知其基因型不符合孟德尔遗传规律,且先证者及其母HbF明显增高,因此考虑他们是否携带HPFH或β-地贫其他罕见缺失或点突变;进一步缺失型β-地贫Gap-PCR检测发现先证者为SEA-HPFH携带者,遗传自及其母,缺失范围与HeS等[8]报道相符,基因型符合孟德尔遗传规律。
SEA-HPFH携带者由于γ珠蛋白合成增加补偿了β链的减少,使得地贫症状不明显,如家系中的母亲;但SEA-HPFH与β-地贫双重杂合时,可导致中间型β-地贫,临床表现为中度或重度贫血,如先证者[3]。HeS[8]和HLTThanh[3]等报道了(αα/αα,βIVS‐II‐/βSEA‐HPFH)患者(表2),此外有研究报道,SEA-HPFH携带者的HBF水平与α珠蛋白基因数正相关[12],而本文先证者缺少了一个α基因,理论上HBF应95%,这与实际的96.5%相悖,我们猜测是否其它修饰因素导致。测序发现,先证者及其母γ基因启动子均存在Aγ:+25GA和Gγ:-CT杂合突变,ChenD等[13]报道这两个多态性可提升HBF表达以缓解β地贫严重性,这可能解释了先证者HBF和MCV、MCH比文献报道的两例患者略高的原因,也充分说明中间型β-地贫的表型变化范围宽,分子基础相对复杂,具有很大的遗传异质性。先证者当前生活质量较高(HGB80g/L),但若继续未行输血等治疗将来可出现不同程度的骨质疏松、心衰等[10]。其将来婚育,若配偶是β-地贫或(和)α-地贫携带者,孕妇可通过有创性产前诊断(绒毛取材术、羊膜腔穿刺术和脐静脉穿刺术),行基因检测判断胎儿是否为中间型或重型地贫。
本研究发现首个SEA-HPFH复合β-(IVS-II-)及α-地贫(-α3.7)三重复合地贫家系,明确了其基因突变类型,丰富了中国人群复合地贫基因突变谱,有助于指导此病的人群分子筛查、临床基因诊断、产前基因诊断和遗传咨询。
利益冲突无
参考文献
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