賀海林 陳劍虹 官志揚(yáng) 鐘澤艷 鐘國興 陳迪娜 劉彥慧
地中海貧血(以下簡稱地貧),是一組常染色體隱性遺傳病,全球地貧基因攜帶率約為1%~5%[1]。廣東為地貧高發(fā)地區(qū),流行病學(xué)調(diào)查獲得的數(shù)據(jù),可用于評估和預(yù)測育齡人群中的地貧高風(fēng)險(xiǎn)人數(shù),并為進(jìn)一步制定地貧防控策略提供依據(jù)[2]。近年來,有不少地市級別的大樣本地貧分子流行病學(xué)調(diào)查的相關(guān)報(bào)道[3-8],但鮮見惠州市同等質(zhì)量的相關(guān)研究[9-13]。本研究擬在大樣本育齡人群中對惠州市地中海貧血分子流行病學(xué)進(jìn)行一次全面調(diào)查,以獲取本地區(qū)詳實(shí)、準(zhǔn)確的常見地貧基因突變譜資料,探討惠州市地貧基因突變譜特征,為該地區(qū)地貧防控策略提供可靠數(shù)據(jù)。
收集2017 年1 月至2021 年12 月標(biāo)本,地域涉及惠城區(qū)、惠陽區(qū)、惠東縣、博羅縣、龍門縣(兩區(qū)三縣)送檢地貧基因檢測的外周靜脈血樣本共40 876 例進(jìn)行分析,調(diào)查對象年齡分布18~45 歲,至少一方為惠州戶籍人口。本研究獲得惠州市第一婦幼保健院倫理委員會批準(zhǔn),所有受檢者均已簽署知情同意書。
受檢者進(jìn)行血常規(guī)或血紅蛋白電泳時(shí)抽取靜脈血2 mL,枸櫞酸鈉或EDTA-K2抗凝,4~8℃冷藏保存、送檢。
1.3.1 地中海貧血篩查方法
采用全自動血細(xì)胞分析儀檢測紅細(xì)胞參數(shù):紅細(xì)胞平均體積(Mean Corpuscular Volume,MCV)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白含量(Mean Corpuscular Hemoglobin,MCH)。初篩血液學(xué)陽性標(biāo)準(zhǔn)為:MCV<82.0 fL 或(和)MCH<27.0 pg。采用全自動毛細(xì)管電泳儀檢測血紅蛋白A(Hemoglobin A,HbA)、血紅蛋白A2(HbA2)、血紅蛋白F(HbF)及異常血紅蛋白。血紅蛋白電泳分別以HbA2<2.5%或(和)出現(xiàn)異常血紅蛋白帶(HbH、Hb Bart's)判定為α 地貧表型陽性,HbA2>3.5%或(和)出現(xiàn)異常血紅蛋白帶(HbE、HbF>5%)判定為β-地貧表型陽性。樣本血液學(xué)或血紅蛋白電泳任一結(jié)果為陽性,即判定為地貧初篩陽性。
夫婦雙方有任一方被判定為地貧初篩陽性,則該對夫婦兩人樣本均需進(jìn)一步行地貧基因檢測。
1.3.2 地中海貧血診斷
1.3.2.1 外周血基因提取 外周血樣本用Lab-Aid 820 全自動核酸提取儀(廈門致善生物科技股份有限公司)提取,提取方法按儀器配套提取試劑盒操作說明書進(jìn)行。
1.3.2.2 地貧基因檢測 采用裂隙聚合酶鏈反應(yīng)(gap polymerase chain reaction,Gap-PCR)和反向斑點(diǎn)雜交法(PCR-reverse dot blot,PCR-RDB)方法診斷中國人常見的7 種α-地貧基因,包括—SEA/、--THAI/、-α3.7/、-α4.2/、αCSα/、αQSα/和αWSα,以及17 種β-地貧突變基因,檢測方法按試劑盒操作說明書進(jìn)行。
1.3.2.3 檢測質(zhì)量控制 每次檢測均同時(shí)進(jìn)行空白對照和陽性對照。
研究數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和圖表分析采用開源統(tǒng)計(jì)軟件Jamovi v.2.2.5(https://www.jamovi.org)和Microsoft Excel 2016 軟件完成。
共計(jì)139 859 對育齡夫婦(279 718 例)參加地貧初篩,經(jīng)初篩檢出地貧可疑陽性40 876 例,初篩陽性率14.61%。40 876 例初篩陽性受檢者中29 209 例基因確診為地貧,地貧基因總體攜帶率為10.44%。其中α-地貧19 315 例(6.91%),--SEA/αα 為惠州最常見的α-地貧基因類型;β-地貧8 454 例(3.02%),βCD41-42/βN為惠州最常見的β-地貧基因類型;α+β-復(fù)合型地貧1 440 例(0.51%),--SEA/αα βCD41-42/βN為惠州最常見的α+β-復(fù)合型地貧基因類型?;葜菔笑?和β-地貧基因譜前15種地貧基因頻率及占比詳情見表1?;葜菔笑?和β-地貧常見基因突變譜總體特征為,少數(shù)基因占據(jù)基因突變類型的絕大部分,即呈嚴(yán)重的偏態(tài)分布。見圖1。
圖1 廣東省惠州市α-地貧、β-地貧及α+β-復(fù)合型地貧基因突變基因譜Top15 占比與累積比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 廣東省惠州市α-地貧、β-地貧及α+β-復(fù)合型常見地貧基因突變譜Top15 占比與累積比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
經(jīng)對比發(fā)現(xiàn),惠州地區(qū)與其他地貧高發(fā)地區(qū)α-地貧基因譜數(shù)據(jù)相似,β-地貧基因譜數(shù)據(jù)各異。見表2。惠州市α-地貧常見基因突變構(gòu)成百分比,從總體構(gòu)成及各自占比上均呈現(xiàn)出一致性特征?;葜菔笑?地貧常見基因突變構(gòu)成百分比,從總體構(gòu)成及各自占比上均呈現(xiàn)出各自的區(qū)域性特征。見圖2~3。
圖2 惠州地區(qū)與廣東省其他八個地貧高發(fā)地區(qū)α-地貧常見基因突變構(gòu)成百分比堆積條形圖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
圖3 惠州地區(qū)與廣東省其他八個地貧高發(fā)地區(qū)β-地貧常見基因突變構(gòu)成百分比堆積條形圖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 惠州地區(qū)與廣東省其他地貧高發(fā)地區(qū)α-和β-地貧常見基因突變類型基因譜對比Table 2 Compare with separately frequency of molecular spectrum of α-and β-thal with Huizhou and eight other regions in Guangdong province
本研究顯示,惠州市育齡人群地貧攜帶率較既往研究的廣東省平均水平為高[1],這或與育齡人群在政策支持下,得以廣泛篩查并逐級轉(zhuǎn)診,基因檢測得以有效施行有關(guān)。
惠州市α-和β-地貧常見基因突變譜特征:少數(shù)基因占據(jù)基因突變類型的絕大部分,呈嚴(yán)重偏態(tài)分布,這與國外已有研究結(jié)果相合[21]。與省內(nèi)其他八個地貧高發(fā)地區(qū)數(shù)據(jù)相似。該特征決定了當(dāng)前地貧防控工作的主要內(nèi)容仍以這些少數(shù)、但占比高的地貧基因突變類型為主。
本次研究還發(fā)現(xiàn):在包括惠州在內(nèi)的省內(nèi)九個地貧高發(fā)地區(qū),α-地貧基因突變譜在構(gòu)成及占比上呈一致性特征,而β-地貧基因突變譜則各具特點(diǎn)。這一特點(diǎn)既由α-和β-地貧基因突變譜的內(nèi)在特征決定,也與當(dāng)下“移民”潮相關(guān)。多數(shù)β-地貧基因突變屬于點(diǎn)突變[22],已知β-地貧基因突變類型逾200 余種[23];廣東省為“移民”大省,地貧基因突變譜上述特征的成因可能由于:α-地貧自身常見突變基因數(shù)較少,突變譜偏態(tài)分布程度更高,外省移民流入帶來的稀釋及混雜效應(yīng)不足以改變現(xiàn)有α-地貧基因突變譜特征;與α-地貧基因突變譜不同,β-地貧基因的常見突變基因點(diǎn)較多,疊加外省移民流入省內(nèi)各地區(qū)的人群差異,使外省移民引發(fā)對當(dāng)?shù)卅?地貧基因譜的稀釋及混雜效應(yīng)各異,長期影響下形成了省內(nèi)各地貧高發(fā)地區(qū)β-地貧基因突變譜各自的特征,并可能隨移民規(guī)模與持續(xù)時(shí)間的影響而持續(xù)存在[24]。
上述區(qū)域α-地貧基因譜相對“穩(wěn)定”的特征提示:相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),以α-地貧基因東南亞型(αα/--SEA)為病理基礎(chǔ)的巴氏(Bart's)水腫胎及中重型血紅蛋白H 病(Hb H ?。┨旱脑缙谧R別與防控仍是廣東省α-地貧同型夫婦遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷工作的主要內(nèi)容。β-地貧基因分布上的“多樣性”特征亦提示:未來β-地貧同型夫婦的遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷工作將面對更為復(fù)雜的β-地貧基因突變及其組合。
綜上所述,惠州市育齡人群中α-和β-地貧總體攜帶率仍較高,α-地貧突變譜與本省其他高發(fā)地區(qū)相似,β-地貧突變譜則呈現(xiàn)本地化特征,且同時(shí)存在一定比例的α+β-復(fù)合型地貧,臨床進(jìn)行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷時(shí)尤應(yīng)警惕[25]。作為首次在惠州市育齡人群中開展的大規(guī)模地貧分子流行病學(xué)調(diào)查研究,對強(qiáng)化該地區(qū)地貧防控具有重要意義。