惠州市大规模育龄人群α-和β-地中海贫血分子流行病学调查

贺海林 陈剑虹 官志扬 钟泽艳 钟国兴 陈迪娜 刘彦慧

地中海贫血（以下简称地贫），是一组常染色体隐性遗传病，全球地贫基因携带率约为1%～5%［1］。广东为地贫高发地区，流行病学调查获得的数据，可用于评估和预测育龄人群中的地贫高风险人数，并为进一步制定地贫防控策略提供依据［2］。近年来，有不少地市级别的大样本地贫分子流行病学调查的相关报道［3-8］，但鲜见惠州市同等质量的相关研究［9-13］。本研究拟在大样本育龄人群中对惠州市地中海贫血分子流行病学进行一次全面调查，以获取本地区详实、准确的常见地贫基因突变谱资料，探讨惠州市地贫基因突变谱特征，为该地区地贫防控策略提供可靠数据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2017 年1 月至2021 年12 月标本，地域涉及惠城区、惠阳区、惠东县、博罗县、龙门县（两区三县）送检地贫基因检测的外周静脉血样本共40 876 例进行分析，调查对象年龄分布18～45 岁，至少一方为惠州户籍人口。本研究获得惠州市第一妇幼保健院伦理委员会批准，所有受检者均已签署知情同意书。

1.2 标本采集

受检者进行血常规或血红蛋白电泳时抽取静脉血2 mL，枸橼酸钠或EDTA-K2抗凝，4～8℃冷藏保存、送检。

1.3 调查方法

1.3.1 地中海贫血筛查方法

采用全自动血细胞分析仪检测红细胞参数：红细胞平均体积（Mean Corpuscular Volume，MCV）、红细胞平均血红蛋白含量（Mean Corpuscular Hemoglobin，MCH）。初筛血液学阳性标准为：MCV＜82.0 fL 或（和）MCH＜27.0 pg。采用全自动毛细管电泳仪检测血红蛋白A（Hemoglobin A，HbA）、血红蛋白A2（HbA2）、血红蛋白F（HbF）及异常血红蛋白。血红蛋白电泳分别以HbA2＜2.5%或（和）出现异常血红蛋白带（HbH、Hb Bart's）判定为α 地贫表型阳性，HbA2＞3.5%或（和）出现异常血红蛋白带（HbE、HbF＞5%）判定为β-地贫表型阳性。样本血液学或血红蛋白电泳任一结果为阳性，即判定为地贫初筛阳性。

夫妇双方有任一方被判定为地贫初筛阳性，则该对夫妇两人样本均需进一步行地贫基因检测。

1.3.2 地中海贫血诊断

1.3.2.1 外周血基因提取 外周血样本用Lab-Aid 820 全自动核酸提取仪（厦门致善生物科技股份有限公司）提取，提取方法按仪器配套提取试剂盒操作说明书进行。

1.3.2.2 地贫基因检测 采用裂隙聚合酶链反应（gap polymerase chain reaction，Gap-PCR）和反向斑点杂交法（PCR-reverse dot blot，PCR-RDB）方法诊断中国人常见的7 种α-地贫基因，包括—SEA/、--THAI/、-α3.7/、-α4.2/、αCSα/、αQSα/和αWSα，以及17 种β-地贫突变基因，检测方法按试剂盒操作说明书进行。

1.3.2.3 检测质量控制 每次检测均同时进行空白对照和阳性对照。

1.4 数据分析

研究数据的统计和图表分析采用开源统计软件Jamovi v.2.2.5（https：//www.jamovi.org）和Microsoft Excel 2016 软件完成。

2 结果

2.1 地贫检出结果

共计139 859 对育龄夫妇（279 718 例）参加地贫初筛，经初筛检出地贫可疑阳性40 876 例，初筛阳性率14.61%。40 876 例初筛阳性受检者中29 209 例基因确诊为地贫，地贫基因总体携带率为10.44%。其中α-地贫19 315 例（6.91%），--SEA/αα 为惠州最常见的α-地贫基因类型；β-地贫8 454 例（3.02%），βCD41-42/βN为惠州最常见的β-地贫基因类型；α+β-复合型地贫1 440 例（0.51%），--SEA/αα βCD41-42/βN为惠州最常见的α+β-复合型地贫基因类型。惠州市α-和β-地贫基因谱前15种地贫基因频率及占比详情见表1。惠州市α-和β-地贫常见基因突变谱总体特征为，少数基因占据基因突变类型的绝大部分，即呈严重的偏态分布。见图1。

图1 广东省惠州市α-地贫、β-地贫及α+β-复合型地贫基因突变基因谱Top15 占比与累积比Figure 1 Separately and Cumulative frequency as a top-Fifteen list of molecular spectrum of persons with α-，β-and α+β-thal in Huizhou City，Guangdong Province

表1 广东省惠州市α-地贫、β-地贫及α+β-复合型常见地贫基因突变谱Top15 占比与累积比Table 1 Separately and Cumulativefrequency as a top-Fifteen list of molecular spectrum of persons with α-thal,β-thal and α+β-thal in Huizhou City,Guangdong Province

2.3 惠州市与广东省其他地贫高发地区常见基因突变类型基因谱比较

经对比发现，惠州地区与其他地贫高发地区α-地贫基因谱数据相似，β-地贫基因谱数据各异。见表2。惠州市α-地贫常见基因突变构成百分比，从总体构成及各自占比上均呈现出一致性特征。惠州市β-地贫常见基因突变构成百分比，从总体构成及各自占比上均呈现出各自的区域性特征。见图2～3。

图2 惠州地区与广东省其他八个地贫高发地区α-地贫常见基因突变构成百分比堆积条形图Figure 2 100%Stacked Column chart of compare with separately frequency of molecular spectrum of α-thal with Huizhou and other eight regions in Guangdong province

图3 惠州地区与广东省其他八个地贫高发地区β-地贫常见基因突变构成百分比堆积条形图Figure 3 100%Stacked Column chart of compare with separately frequency of molecular spectrum of β-thal with Huizhou and other eight regions in Guangdong province

表2 惠州地区与广东省其他地贫高发地区α-和β-地贫常见基因突变类型基因谱对比Table 2 Compare with separately frequency of molecular spectrum of α-and β-thal with Huizhou and eight other regions in Guangdong province

3 讨论

本研究显示，惠州市育龄人群地贫携带率较既往研究的广东省平均水平为高［1］，这或与育龄人群在政策支持下，得以广泛筛查并逐级转诊，基因检测得以有效施行有关。

惠州市α-和β-地贫常见基因突变谱特征：少数基因占据基因突变类型的绝大部分，呈严重偏态分布，这与国外已有研究结果相合［21］。与省内其他八个地贫高发地区数据相似。该特征决定了当前地贫防控工作的主要内容仍以这些少数、但占比高的地贫基因突变类型为主。

本次研究还发现：在包括惠州在内的省内九个地贫高发地区，α-地贫基因突变谱在构成及占比上呈一致性特征，而β-地贫基因突变谱则各具特点。这一特点既由α-和β-地贫基因突变谱的内在特征决定，也与当下“移民”潮相关。多数β-地贫基因突变属于点突变［22］，已知β-地贫基因突变类型逾200 余种［23］；广东省为“移民”大省，地贫基因突变谱上述特征的成因可能由于：α-地贫自身常见突变基因数较少，突变谱偏态分布程度更高，外省移民流入带来的稀释及混杂效应不足以改变现有α-地贫基因突变谱特征；与α-地贫基因突变谱不同，β-地贫基因的常见突变基因点较多，叠加外省移民流入省内各地区的人群差异，使外省移民引发对当地β-地贫基因谱的稀释及混杂效应各异，长期影响下形成了省内各地贫高发地区β-地贫基因突变谱各自的特征，并可能随移民规模与持续时间的影响而持续存在［24］。

上述区域α-地贫基因谱相对“稳定”的特征提示：相当长的时间内，以α-地贫基因东南亚型（αα/--SEA）为病理基础的巴氏（Bart's）水肿胎及中重型血红蛋白H 病（Hb H 病）胎儿的早期识别与防控仍是广东省α-地贫同型夫妇遗传咨询和产前诊断工作的主要内容。β-地贫基因分布上的“多样性”特征亦提示：未来β-地贫同型夫妇的遗传咨询和产前诊断工作将面对更为复杂的β-地贫基因突变及其组合。

综上所述，惠州市育龄人群中α-和β-地贫总体携带率仍较高，α-地贫突变谱与本省其他高发地区相似，β-地贫突变谱则呈现本地化特征，且同时存在一定比例的α+β-复合型地贫，临床进行遗传咨询和产前诊断时尤应警惕［25］。作为首次在惠州市育龄人群中开展的大规模地贫分子流行病学调查研究，对强化该地区地贫防控具有重要意义。