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编号:10400947
地中海贫血基因诊断与遗传咨询
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2003年第15期
     【摘要】 目的 研究就诊病人中地中海贫血患者的基因突变类型,为更好地开展地中海贫血的产前诊断和遗传咨询工作奠定基础。方法 应用PCR技术对9例α地中海贫血患者及1例风险胎儿进行缺失检测;应用等位基因扩增突变不应系统(amplification refractory mutation system,ARMS)技术对25个β地中海贫血家系(其中22例产前诊断)及7例散发病例的β珠蛋白基因nt-28(A→G)、CD17(A→T)、CD41-42(-CTTT)、CD71-72(+A)、IVS-2nt654(C→T)进行检测。结果 α地贫10例标本中9例检测到了大片段缺失。β地贫中,nt-28(A→G)2例,CD17(A→T)11例,CD41-42(-CTTT)21例,CD71-72(+A)0例,IVS-2nt654(C→T)23例。结论 在就诊患者中,β地贫主要以点突变为主,其中有三个突变热点,分别为CD41-42(-CTTT)、IVS-2nt654、CD17(A→T)。α地贫的基因改变主要是以大片段缺失为主。该研究将有助于开展地中海贫血病的遗传咨询工作,为进行产前诊断和遗传优生工作奠定基础。
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    关键词 地中海贫血 基因诊断 产前诊断 等位基因扩增突变不应系统 遗传咨询

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)15-2241-03

    Gene diagnosis and genetic consulting for thalassemia

    Xing Xiaowei,Li Luyun,Fu Junjiang,et al.

    Institute of Reproduction and Stem Cellular Engineering,Central South University,Changsha410078.

    【Abstract】 Objective To get a good basis for prenatal gene diagnosis andgenetic consulting for thalassemia,mutant types were investigated in our hospital.Methods Using primer pairs AB and AC,PCR were performed to deˉtect the delete ofα-globulin gene among9patients and a fetus at risk;The amplification refractory mutation system was performed to investigate5frequently mutant loci knowninβ-globulin gene among59patients and22fetus who was suspected a high risk ofβ-thalassemia.Results Inα-thalassemia,9of10were found the delete inα-globuˉlin gene;Inβ-thalassemia,mutant were found as following:nt-28(A→G)2cases,CD17(A→T)11cases,CD41-42(-CTTT)21cases,CD71-72(+A)0case,654(C→T)23cases.Conclusion Inβ-thalassemia,3hot mutant loci were found,which were CD41-42(-CTTT),IVS-2nt654,CD17(A→T).Inα-thalassemia,the major mutant type is delete of long fragment.The results may aid in genetic consulting of thalassemia.
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    Key words thalassemia gene diagnosis prenatal diagnosis ARMS genetic consulting

    地中海贫血(简称地贫)是由于珠蛋白基因发生突变导致α和β类蛋白肽链表达失衡而产生的一类遗传性血液病,也是世界范围内最为常见的一类单基因遗传病,其中以α、β地贫最为常见 [1] 。该遗传病不仅严重影响患者的身体,同时也给患者家庭和社会带来了严重的经济负担。曾瑞萍等 [2] 对广东人群研究表明,人群中α地贫杂合子的检出率为8.3%,β地贫为2.6%,α与β双重杂合子也占一定比例。湖南省尚未见这方面的报道。为了减少这类遗传病的发病率,本医院从1998年4月开始开展了该病的遗传咨询门诊,对患者及其家属进行了有效的基因诊断和产前诊断并提供遗传咨询,现将诊断结果报告如下。

    1 对象与方法

    1.1 研究对象 1998年4月~2003年4月间来我院遗传咨询门诊就诊的地贫患者,风险胎儿以及有地贫家族史的育龄夫妇。
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    1.2 实验材料 Taq DNA聚合酶、dNTP以及电泳检测等试 ˇ 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)资助项目(No.G1999055901) 剂均购自上海生物工程公司;引物由上海生物工程公司合成;DNA分离试剂盒购自Gentra公司。

    1.3 研究方法

    1.3.1 标本DNA的抽提 地贫患者与携带者各抽取5ml静脉血,风险胎儿在B超监视下经羊膜腔穿刺,抽取羊水10ml或脐带血2~3ml。DNA抽提按照DNA分离试剂盒方法进行。

    1.3.2 PCR扩增

    1.3.2.1 α地贫的PCR扩增 [3,4] 设计正常引物对AB及跨越断裂点引物对AC [3,4] ,对9例α地中海贫血患者、1例风险胎儿及45例β地中海贫血携带者的α珠蛋白基因进行缺失检测,PCR反应条件如下:在20μl的反应总体系中加入下列物质:双蒸水12μl,10×PCR反应缓冲液2μl,2mmol/L dNTP2μl,25mmol/L MgSO 4 1.6μl,Taq DNA聚合酶0.4μl,10mmol/L的引物对0.6μl,gDNA1.4μl。在PE9600型PCR扩增仪上完成PCR扩增,条件如下:95℃预变性2min后,95℃变性25s,64℃退火25s,72℃延伸25s,完成35个循环,最后72℃延伸5min,置4℃保温,4μl PCR反应产物经2%的琼脂糖凝胶电泳分离,EB染色、照相。
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    1.3.2.2 β地贫的PCR扩增 [5] 应用ARMS技术对患者β珠蛋白基因nt-28(A→G)、CD17(A→T)、CD41-42(-CTTT)、CD71-72(+A)、IVS-2nt654(C→T)进行检测。正常及突变引物的设计以及PCR反应条件参照文献 [5] 进行。

    2 结果

    2.1 α地贫

    2.1.1 α地贫基因诊断和产前诊断结果 所检测的9例α地贫患者中,有8例为典型的东南亚型α地贫Ⅰ型患者。正常引物AB扩增出了331bp的特异性条带,说明患者至少还有一个正常的α珠蛋白基因;跨越断裂点的AC引物扩增出195bp的特异性条带,说明患者至少有一个α珠蛋白基因出现了大片段缺失。1例α地贫风险胎儿产前诊断结果发现,该胎儿正常引物AB扩增出了331bp的片段,但缺失引物AC也扩增出了195bp的特异性条带(见图1)。羊水与脐血检测的结果一致。我们诊断该风险胎儿为东南亚型α地贫Ⅰ型患者。图1 应用AC引物PCR扩增α地贫风险胎儿结果1、2为正常人,AC引物扩增无产物;3患儿父亲;4患儿;5患儿母亲;6胎儿脐带血标本;M Maker
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    2.1.2 α地贫遗传咨询 东南亚型α地贫Ⅰ型患者由于所缺失的α珠蛋白个数不同,在临床上呈现很强的临床异质性。有的患者症状很轻微,甚至没有临床表现,但是有的患者会出现严重的贫血表型。针对本文所检测的这例风险胎儿,由于其哥哥(与胎儿的基因型一致)已表现出中度的α地贫症状,在遗传咨询时,建议其父母提前终止妊娠。对尚未怀孕的夫妇,建议其怀孕4~5个月时,进行风险胎儿的产前诊断。

    2.2 β地贫

    2.2.1 基因诊断结果 对25个β地中海贫血家系(其中22例产前诊断)及7例散发病例进行突变筛查,结果筛查的59例标本中有35例找到了突变,其余24例未检测到突变。各位点突变检测结果如表1所示,β地贫患者有3个突变热点,分别为CD41-42(-CTTT),IVS-2nt654(C→T),CD17(A→T)。nt-28(A→G)只检测到2例,未检测到CD71-72(+A)突变,说明这两个位点突变在本地区很少见,不是本地区人群的突变热点。
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    22例β地贫风险胎儿产前诊断发现,3例为突变复合杂合子,诊断这些胎儿为β地贫患者;有11例为β地贫杂合子,这些胎儿在出生后有一定的患病风险;4例父母为β地贫杂合子,胎儿未检测到突变,诊断胎儿为正常人;4例父母和胎儿均未检测到突变。各类突变检测结果见表2。β地贫风险胎儿产前诊断率为81.8%(18/22),能够有效的为患者及其亲属提供遗传咨询。

    2.2.2 β地贫遗传咨询 对曾经生育过β地贫患儿的夫妇或曾有β地贫家族史的育龄夫妇,建议其在下次怀孕前先进行β地贫的基因诊断,找到突变位点,便于下次怀孕4~5个月时我们可对其胎儿行产前诊断。在产前诊断中确诊为 β地贫突变复合杂合子的胎儿,则为β地贫患儿,建议其父母及时终止妊娠;基因型为β地贫杂合子的胎儿,则诊断胎儿为携带者,临床表现可出现轻度贫血。在遗传咨询时向其父母说明该点,由其决定是否继续妊娠,父母突变位点明确,胎儿未检测到突变的,说明胎儿为正常人,建议其继续妊娠;父母常见突变位点不明确,胎儿未检测到突变的建议再对携带者完成少见突变的筛查,以利于进一步行产前诊断。
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    表1 59例β地贫患者突变类型分布

    表2 22例β地贫风险胎儿产前诊断突变类型分布及结果

    2.3 45例β地贫携带者的α珠蛋白基因缺失检测结果 未发现β地贫携带者同时伴有α珠蛋白基因缺失。说明α、β复合型地贫在本地区不多见。

    3 讨论

    地中海贫血是我国南方最为常见的一类单基因遗传病,其中以α、β地贫为主,危害较大,是各地区遗传优生工作的一个预防重点。赵东长等 [7] 对212例地中海贫血患儿父母心理社会健康状况进行了调查,结果表明,132例(62.3%)缺乏地贫的基本知识,对贫血现象存在许多误解;189例(89.2%)担心患病子女的生长发育受影响,甚至会过早夭折;176例(83.0%)对子女患病表示内疚、自责;126例(59.4%)不愿公开病情,害怕受到社会的歧视。由此可见,地贫给患者及父母的不仅仅是身体上的影响,同时伴有社会心理方面的影响,后者有时影响更为强烈。蔡稔等 [6] 对柳州城镇人群研究的结果表明,α地贫杂合子的检出率为11.19%,β地贫为26.78%。我省尚未见这方面的报道。
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    自1998年4月以来我们对前来遗传咨询门诊就诊的地贫患者、携带者、风险胎儿以及曾有地贫家族史的育龄夫妇进行了有效的基因诊断和产前诊断。基因诊断中,对已知突变检测的方法有PCR扩增法、ARMS [5] 、SSCP [8] 、DGGE等方法。针对α地贫以大片段缺失为主的特点,我们采用PCR扩增法进行该病的基因诊断;针对β地贫存在的5个常见突变热点的特点,我们采用ARMS技术进行该病的基因诊断。临床上,我们成功地为1例α地贫及22例β地贫风险胎儿提供了产前诊断和遗传咨询。地贫患者表现为高度的临床异质性,有的轻度贫血,甚至没有贫血症状,但是基因诊断结果发现他们携带有突变珠蛋白基因。β地贫基因诊断率低于文献报道,可能与筛查的标本有关。我们在进行基因诊断时发现,有的就诊者尽管有地贫家族史,但他们本人表型正常,常见突变检测的基因诊断未检测到突变,这说明就诊者本身可能是正常人或携带有其他未知突变。10例α地贫基因诊断结果发现有9例存在α珠蛋白的大片段缺失,这就说明α地贫的基因改变主要是以大片段缺失为主。59例β地贫基因诊断以及22例β地贫风险胎儿产前诊断发现,β地贫主要以点突变为主,有三个突变热点,分别为CD41-42(-CTTT)、IVS-2nt654、CD17(A→T)。了解就诊病人中的地中海贫血基因突变类型,将有助于开展该病的遗传咨询工作,为进行产前诊断搞好本地区的遗传优生工作奠定基础。
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    参考文献

    1 Bhardwaj U,Zhang YH,Blackburn W,et al.Rapid confirmation of Southeast Asian and Filipino alpha-thalassemia genotypes from newˉborn screening specimens.Am J Hematol,2002,71(1):56-58.

    2 曾瑞萍,胡彬,金龙金.广东地区HbH病基因型分析及高危胎儿基因诊断.中华医学遗传学杂志,1998,19(10):525-527.

    3 Chang JG,Chen CP,Ho HJ,et al.Rapid prenatal diagnosis of Hb Bart’s hydrops fetalis in southeast Asia area by polymerase chain reaction.Int J Hematol,1992,56(2):155-159.
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    4 Chen TP,Lin SF,Chang JG,et al.Molecular characterization of Hb H disease by polymerase chain reaction.Acta Haematol,1993,90(4):177-181.

    5 傅俊江,李麓芸,李秀蓉,等.应用扩增不应突变系统技术对β-地中海贫血行快速产前基因诊断.中华妇产科杂志,2000,35(6):359-360.

    6 蔡稔,李莉艳,梁昕,等.柳州市城镇人群α和β地中海贫血的发生率调查和基因型鉴定.中华流行病学杂志,2002,23(4):281-285.

    7 赵东长,蔡小梅.地中海贫血患儿父母心理社会状况调查.中国当代儿科杂志,4(5):377-382.

    8 邢晓为,付俊江.SSCP突变分析技术新进展.国外医学·遗传分册,2001,24(6):296-297.

    作者单位:410078长沙中南大学生殖与干细胞工程研究所(中信湘雅生殖与遗传专科医院)

    (编辑曲 全), http://www.100md.com(邢晓为 李麓芸 傅俊江 钟昌高 莫亚勤 范双喜 卢光)


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