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中国南方地区Hb New York 的研究进展

2020-04-16程竹茹朱春江

世界最新医学信息文摘 2020年26期
关键词:珠蛋白血液学电泳

程竹茹,朱春江

(桂林医学院,广西 桂林)

0 引言

血红蛋白病是一组常染色体隐性遗传病,可分为地中海贫血(地贫)和异常血红蛋白两类。地中海贫血的特征是珠蛋白肽链的合成减少;异常血红蛋白表现为珠蛋白肽链结构异常[1]。迄今为止,在我国已经发现多种α 链和β 链异常血红蛋白病,我国20 世纪80 年代对全国 28 个省市进行了大规模血红蛋白病的调查,显示我国南方为异常血红蛋白高发区,其中南方地区最常见者包括Hb E、Hb New York、Hb Q-Thailand、和Hb J-Bangkok[2]。Hb New York 是异常血红蛋白变异体中第二常见的,仅次于Hb E[3]。它是由β- 珠蛋白链上的点突变引起的异常血红蛋白,是Ranney[4]等人于 1967 年首次在美籍华人中发现。大多数类型的异常血红蛋白并不会产生严重的临床表现,但是某些异常血红蛋白复合α 地贫或β 地贫时,临床症状可能会加重,表现出不同程度的贫血。因此,对于Hb New York 的研究有利于指导优生遗传咨询。

1 异常血红蛋白分子机制

异常血红蛋白是由于遗传上的缺陷导致珠蛋白肽链分子结构异常的血红蛋白。异常血红蛋白一级结构的异常可发生在血红蛋白的α-、β-、δ-、γ-中的任何一种珠蛋白肽链[5,6]。虽然异常血红蛋白的种类繁多,结构各异,但都是由于基因结构变异所导致的,大概归纳为如下几种:(1)密码子中单个碱基的代替;(2)密码子的缺失和插入;(3)移码突变;(4)终止密码变异;(5)不同基因之间的交换产生融合基因[7]。由于这些分子结构的改变,从而造成血红蛋白分子结构发生改变,可以分为下面几种情况:(1)珠蛋白肽链单个氨基酸替代;(2)珠蛋白肽链中两个以上的氨基酸替代;(3)氨基酸缺失;(4)重复氨基酸的嵌入;(5)珠蛋白肽链末端缩短;(6)珠蛋白肽链末端延长;(7)融合型珠蛋白肽链。Hb New York是由于β 珠蛋白基因113 号密码子的GTG 突变为GAG,导致该密码子编码的β 珠蛋白肽链的缬氨酸(Val)被谷氨酸(Glu)替代,从而产生了一种轻度不稳定的血红蛋白变异体。

2 Hb New York 的实验室诊断技术

2.1 常规筛查

目前Hb New York 的血红蛋白电泳筛查技术主要有以下几种:血红蛋白琼脂糖凝胶电泳、醋酸纤维膜电泳、高效液相色谱法(HPLC)和全自动毛细管电泳法等。醋酸纤维膜电泳技术其优点是电泳时间短,不需要昂贵的仪器,但由于醋酸纤维膜电泳的假阳性率高达20%[8],分辨率低,因此该技术临床上使用渐少。琼脂糖电泳技术是根据不同血红蛋白分子所带电荷量不同,在电场中泳动速率不同而达到分离目的,最大优点是几乎不吸附蛋白质,因此电泳斑点几乎无“拖尾”现象,其区带扫描分辨率高,区带整齐,重复性好[9],但琼脂糖电泳的定量基于电泳条带的扫描,CV 值较大,容易受主观因素的影响,也易漏检某些Hb 变化不明显的轻型患者,因此该项技术也渐渐被淘汰。高效液相色谱法(HPLC)是一种分离能力强、测定灵敏度高的层析技术;HPLC 所需的仪器设备较昂贵,耗材成本高,但因其自动化分析程度高、快速且准确,广泛应用于临床的血红蛋白检测,可定量分析红细胞内HbA、Hb A2、Hb F、Hb H、Hb Bart’s 等血红蛋白组分。全自动毛细管电泳技术其优点是快速、灵敏、分辨率高、全自动化,可检测异常血红蛋白、分离定量血红蛋白各组分[10,11]。与HPLC 相比,全自动毛细管电泳技术分离、定量Hb CS 更加简单、准确[12]。因此,毛细管电泳是分离和鉴定Hb 最有效方法,也是筛查异常血红蛋白的主要手段[13]。但是电泳检测还存在一定的假阳性和假阴性,因此电泳技术对Hb New York 只是初步筛查,确诊则需进行基因检测。

2.2 基因诊断

对于血红蛋白病的基因常见检测方式有如下几种:跨越断裂点PCR 技术(Gap-PCR)、PCR-反向斑点杂交技术(PCR-RDB)、扩增不应突变系统PCR 技术(ARMS-PCR)、多重连接探针扩增技术(MLPA)、基因芯片、DNA 测序技术、二代测序技术(NGS)等。由于分子诊断的快速发展以及临床检测实验室的普及,跨越断裂点PCR(Gap-PCR)和PCR- 反向斑点杂交技术(PCR-RDB)己经成为常见地中海贫血的检测技术;反向斑点杂交技术(PCRRDB)亦能对常见异常血红蛋白如HbCS 和HbE 进行准确、快速诊断[1,11]。而Hb NewYork 的确诊依靠DNA 测序技术及NGS 技术。

3 中国南方地区Hb NewYork 的分子流行病学调查

2003 年秦良谊[14]报道对除西藏外的31 个省、市、自治区共42 个民族进行异常血红蛋白普查工作中,共普查1 321 628 人,发现异常血红蛋白4454 例,全国平均发生率为0.337%。此次研究报道发现,异常血红蛋白发生率长江以南的14 个省平均发生率为0.367%,明显高于长江以北的0.290% ;其中以云南省发生率最高,为5.930%,其次为江西(0.507%)、广西(0.398%)、广东(0.393%)、新疆(0.420%)、甘肃(0.32%)等省、自治区。其余各省、市、自治区均在0.200%以下,河北省最低,为0.100%。

本文根据近年文献资料汇总了中国南方部分地区,包括广西[1]、云南[15,16]、江苏无锡[17]、广东梅州[18]、广东潮州[18]、广东东莞[19]、广东深圳[20]、广东惠州[21]、广东韶关[22]、广东中山[23]地区的异常血红蛋白及Hb New York 的发生率,汇总结果如表1。

表1 中国南方部分地区异常血红蛋白及Hb New York 的发生率

我国南方各地区Hb New York 分子流行病学调查提示,因地区不同,Hb New York 各地区的人群发生率也各不相同。其中以广西、广东地区居多,广西发生率高于广东发生率,而广东中山地区较广东其它地区发生率高。可能与人群的迁徙有关,普遍认为Hb New York 起源于广东的客家人,随着经商贸易、通婚等因素,客家人的祖先南迁和漂泊,导致各地区Hb New York 的不同人群发生率。

4 Hb New York 的血液学特征及临床表型

多篇研究报道显示大多数单纯的Hb New York 杂合子血液学表型及临床表现均正常。Hb New York 复合静止型的α 地贫时,血液学红细胞各项参数均在正常范围内,亦无贫血表现。复合轻型的α 地贫,血液学表现为小细胞低色素贫血特征,有些则表现为轻度贫血[24]。Hb New York 杂合子复合不同类型的β 地贫时,血液学表型及临床表现各有特点。Li[25]报道2 例分别为Hb NewYork复合CD17(β0)、Hb NewYork 复合-28(β+),仅有小细胞低色素贫血特征,无贫血表现。与Lee[26]报道的Hb NewYork 复合IVSII-654(β+)及Hb NewYork 复合CD17(β0)的无贫血临床表现相一致。而据索明环[27]报道1 例Hb New York 复合CD41-42时,血液学表现为小细胞低色素贫血特征,并出现中度贫血及明显的溶血表现。因此在进行遗传咨询时,对于Hb New York 双重杂合子咨询者,需告知其可能存在的临床表现型,以提高产前诊断质量。虽然单纯的Hb New York 不会引起明显的临床表现,但会影响一些实验室指标的测定,如血小板计数、糖化血红蛋白等[28]。 因此尤其是对于Hb New York 的糖尿病患者,需要综合评定糖化血红蛋白正常范围值,以便评估病情。

5 意义

大多数单纯的Hb New York 杂合子血液学表型正常,仅血红蛋白电泳中可出现含量约50%的异常血红蛋白,而合并不同地贫时可表现为正常红细胞参数或者小细胞低色素性贫血特征,贫血程度取决于其合并地贫的类型。而Hb New York 通过常规血液学检测无法检出,需借助血红蛋白电泳分析及基因检测。由于 Hb New York 合并β-地贫时,血红蛋白电泳检测到的 Hb A 比例大幅降低,临床上易误诊为重型β-地贫。为了避免漏诊及误诊,了解Hb New York 及其合并其它地贫的分子流行病学特征及临床表现,有助于指导进一步的分子检测及遗传咨询。

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