地中海贫血实验室筛查和诊断方法进展与评价
2020-04-11郑慕阳
郑慕阳
(广西壮族自治区江滨医院,广西 南宁 530021)
地中海贫血为临床常见的血液系统疾病,属隐性遗传性血液疾病的一种,由构成红血球基因失常所导致。根据基因受累情况的不同,可将地中海贫血分为α型与β型两种。该疾病包括轻度、中度、重度三种。轻度地中海贫血患者,一般无明显症状,部分患者偶尔可感到体力下降。随着病情的加重,症状逐渐明显,严重甚至可导致寿命缩短。如夫妻双方均为同型基因携带者,胎儿罹患重症地中海贫血的几率为25%左右,疾病目前尚无有效的治疗方法,因此,积极给予预防是关键。临床研究发现,地中海贫血的发生,与遗传以及基因因素有关。在我国,广东及广西地区人群以客家人为主,两地区为地中海贫血的高发区域。及早筛查并诊断,可实现对疾病的预防与控制,对我国新生人口质量的提升,具有积极意义。为达到上述目的,全面改善居民的健康状况,本文对地中海贫血实验室筛查和诊断方法进展进行了总结与评价。
1 地中海贫血实验室筛查方法
地中海贫血实验室筛查方法,包括红细胞渗透脆性实验、血红蛋白组分分析、血常规筛查方法三种,三者的原理、优势与缺陷,主要体现在以下方面。
1.1 红细胞渗透脆性实验 采用红细胞渗透脆性实验筛查地中海贫血,效果值得肯定[1]。该实验原理在于利用红细胞的渗透特征,观察血液标本有无异常[2]。临床研究发现,地中海贫血患者中,90%以上者均伴有红细胞脆性下降现象,脆性低的红细胞,进入低渗盐水溶液中,可发生膨胀,继而破裂[3]。因此,实验中,如发现红细胞膨胀破裂,则可判断患者可能伴有地中海贫血[4]。该筛查方法的优势,在于简单便利,但特异性低,部分肝病患者,血液标本检查时同样可见该现象[5]。
1.2 血红蛋白组分分析 血红蛋白组分分析,同样为临床用于筛查地中海贫血的主要手段。最初,淀粉胶电泳-滤纸电泳,为血红蛋白组分分析的关键技术,但该技术筛查方法不尽人意[6]。随着医疗卫生技术的发展,醋酸纤维膜电泳法出现,虽提高了检出率,但假阳性率较高,且具有分辨率低的缺陷。目前,临床所应用的血红蛋白组分分析方法,以高效液相色谱法为主[7]。该方法具有精确度高、操作简单的优势,且有助于分辨主要变异体,但因检测成本高,故难以在所有医院普及[8]。
1.3 血常规筛查方法 血常规检测,具有便利、简单、成本低廉的优势,临床常采用该方法筛查地中海贫血[9]。采用该方法筛查疾病,临床需对HGB、MCV以及MCH、PLT等项目数值进行观察。地中海贫血患者,往往可见MCV水平下降(一般为82 g/L以下)、MCH水平下降(一般为27 pg以下)[10]。但需注意的是,部分缺铁性贫血患者,血常规检测同样可见上述现象。因此,建议临床结合血清铁等指标,辅助筛查疾病,以免发生误诊,对患者疾病的治疗造成延误[11]。
2 地中海贫血实验室诊断方法
本部分主要归纳了ARMS、PCR、PCR-SSCP、PCRRFLP、PCR-RDB、荧光定量PCR以及ASO技术等地中海贫血实验室诊断方法的特点与应用方法,并对其优势及缺陷进行了对比。
2.1 ARMS ARMS为临床诊断地中海贫血的常用方法,又称多重扩增阻滞突变系统。临床研究发现,该方法诊断的准确率,与反应条件的变化有关[12]。为解决上述问题,部分学者指出,可将甲酰胺加入反应过程中。临床实验表明,采用ARMS诊断地中海贫血,设计4条引物,可实现对HbCS以及HbQS的扩增,判断两者是否存在突变,提高疾病检出率[13]。ARMS技术,具有检测便利性强的特点,且效率较高。目前,该方法已被广泛应用到了临床,并发挥了巨大的价值[14]。另外,采用ARMS技术诊断时,临床仅需提取患者微量DNA样本,便可有效检测,实验设计较为简单,无需对分子进行杂交,无需对放射性核素进行观察,此为ARMS技术的主要优势。该技术用于诊断地中海贫血,同样具有一定的缺陷,主要体现在特异性低方面,诊断时,易出现假阳性与假阴性问题,可能发生误诊或漏诊。
2.2 PCR PCR又称聚合酶链式反应,强调利用DNA聚合酶的功能,作用于成对引物,使两者的特异性DNA片段得到催化,从而达到体外扩增的目的[15]。有学者在研究中指出,该诊断方法的应用,虽可取得较好的效果,但如将其与OR法结合,则可更加准确的检出基因突变型,进一步提升地中海贫血阳性率[16]。荧光PCR为近年来出现的地中海贫血诊断技术,与普通PCR相比,敏感度可高出1000倍以上,实现对正常基因、杂合子、纯合子的辨别。目前,荧光PCR在国内各大医院已有所应用。通过对胎儿羊水或脐带血的检测,可及早发现地中海贫血发生的风险。
2.3 PCR-SSCP PCR-SSCP又称聚合酶链式反应-单链接构象多态性分析,与PCR法相比,该方法要求在DNA体外扩增后,给予单链DNA多态性分析[17]。采用该方法诊断,有助于供临床掌握患者的突变情况。近些年来,测序技术已出现并被应用到了临床,故PCR-SSCP法在地中海贫血诊断中的应用频率逐渐下降。PCR-SSCP诊断地中海贫血,优势在于无放射性核素污染,安全性较强,且有助于使临床及早发现未知点突变。此诊断方法的缺陷在于,对PCR产物的要求较高,如产物<200 bp,则突变检出率一般为70%-90%。临床可根据该方法的特点,对其进行选择。针对产物>200 bp者,可考虑选择PCR-SSCP法诊断。
2.4 PCR-RFLP PCR-RFLP又称聚合酶链式反应-限制性内切酶酶谱检测,强调于DNA体外扩增后,对其内切酶进行消化,继而通过电泳的方式,判断基因有无突变。该诊断方法的优势,主要体现在操作较为简单方面。采用PCR-RFLP诊断地中海贫血时,如用于检测小片段缺失及内切酶点改变,效果较好[18]。但单独采用该技术诊断,无法直接测出基因突变型,需联合使用探针,方可最终确诊。可见,此法诊断地中海贫血,具有一定的局限性,难以推广应用。因此,目前聚合酶链式反应-限制性内切酶酶谱检测法在临床的应用较少。
2.5 PCR-RDB PCR-RDB又称聚合酶链式反应-寡核苷酸探针反向斑点杂交,要求利用探针,对DNA进行提取,在此基础上,通过一次性杂交的方式,观察有无基因突变。PCRRDB诊断的优势,在于敏感性强,用于诊断地中海贫血,检出率较高。另外,该方法同样不同于传统杂交法,可单次实现对多种突变进行的检测,便利性强。PCR-RDB诊断方法的缺陷,主要体现在存在假阴性风险方面,易导致漏诊[19]。临床同样发现,PCR-RDB仅可实现对已知位点基因突变的诊断,如突变基因位于未知位点,则不建议采用该方法诊断。因此,为提高地中海贫血的检出率,临床仍需对此方法进行谨慎选择,降低漏诊率,对患者的健康负责。
2.6 荧光定量PCR 荧光定量PCR,为PCR技术的一种,要求于体外环境下,对一对引物进行催化。与PCR相同,该方法同样可实现对基因的体外扩增,从而供临床判断患者的DNA基因表达情况。地中海贫血患者,多伴有部分基因缺失,而大部分研究均发现,α-珠蛋白基因,为缺失基因的常见类型[20]。采用荧光定量PCR对疾病进行诊断,有助于及早发现异常,从而及早采取措施控制病情,改善患者的健康状况。 但该诊断方法,同样存在缺陷。如选取的相对定量与标准曲线存在局限性,诊断结果可能出现误差,增加漏诊以及误诊发生的可能。
2.7 ASO ASO技术又称探针斑点杂交技术,该技术要求获取PCR扩增产物,后将其点于尼龙膜上,继而对基因进行区分,将其分为突变与正常两种。临床研究发现,采用该技术诊断地中海贫血,能够对正常与突变的ASO进行鉴别,并使两者杂交。探针不完全互补的情况下,如条件允许,具有完全洗脱的可能。此时,观察杂交结果,便可实现对地中海贫血的诊断。该诊断方法,优势,主要体现在假阴性与假阳性均较低、特异性高方面。另外,采用ASO法诊断疾病,同样具有灵敏度高、检测便利性强以及检查结果获取速度快的优势,临床可对其进行应用。但该诊断方法,同样具有一定的缺陷,具体体现在对DNA纯度与数量要求高、存在放射性污染方面。每次杂交仅能够实现对一种突变的检测。地中海贫血中,β型具有异质性高的特点,采用ASO法诊断时,需频繁对探针进行更换,方可确诊疾病。
综上所述,采用红细胞渗透脆性实验、血红蛋白组分分析等方法,对地中海贫血进行筛查,可及时发现疾病发生的风险。但根据筛查方法的不同,其优势与缺陷同样存在差异。临床可根据医院的条件,以及患者的需求,对不同筛查方法进行选择,及早发现地中海贫血的风险。单独采用上述方法筛查,难以确诊地中海贫血。因此,临床还需在此基础上,利用ARMS、PCR、PCR-SSCP等方法诊断,则可提高疾病检出率。临床应加强对各类诊断方法的点的重视,与此同时,将筛查与基因诊断法结合,全面提升地中海贫血的检出率,为居民健康状况的改善提供保证。此外,还需重点对广东、广西两省孕妇进行筛查,如发现胎儿存在罹患地中海贫血的风险,需考虑及早采取措施干预,或考虑引产,提升我国新生人口质量。