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由β地贫基因型与表现型不一致引发的讨论

归去来兮 2021-8-3 146人围观 技术


作者 | 王春芳 黄肯 雷茗 贾吉宏 裴路 黄维益 韦安吉 张英杰

单位 | 右江民族医学院附属医院


前  言


β地中海贫血(简称β-地贫)是由于β-珠蛋白基因簇上的基因发生缺失或者突变,导致肽链合成减少或缺乏而产生的单基因遗传血液病。地中海贫血是全球最常见的单基因遗传性疾病之一[1],已发现数百种β-珠蛋白基因突变类型,我国常见的有20多种。


随着分子生物学技术的快速发展与应用,更多罕见型地中海贫血为人类所知。由于存在地中海贫血患者的临床表现与基因型不符的现象,往往容易导致漏诊或误诊。现通过1例β-地中海贫血患者的病例分析,探讨β-地中海贫血的临床诊疗思路。


案例经


一例来自广西靖西的36岁男性患者农某,因“咳嗽、咳痰3月余”收入院,查体脾脏肿大,肋下1.5cm可触及。经常规地中海贫血筛查及基因诊断:血常规示血红蛋白(Hb)106g/L,红细胞平均体积(MCV)72fl,红细胞平均血红蛋白含量(MCH)23.70pg,红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)325g/L;


血红蛋白电泳示:胎儿型血红蛋白(HbF)55.9%,成人血红蛋白(HbA2)3.1%,异常血红蛋白(HbE)41%,异常蛋白带:可见HbE波峰;地中海贫血基因检测示:αα/αα、βE/βIVSI-1双重杂合子,提示该患者为β-地中海贫血综合征:HbE合并β-地中海贫血[2]。影像学检查提示肝血色病、广泛骨质改变。属于临床上罕见的临床表现与基因型不符的类型。


临床分析


患者查体正常病容,口唇无紫绀,巩膜及全身皮肤黏膜无苍白,脾脏肿大,肋下1.5cm可触及,查体提示患者为轻度贫血貌。血液学表型可作为β-地中海贫血患者的筛查指标,β-地贫一般具有小细胞低色素性贫血(Hb↓、MCV<80fl、MCH<27pg)表型,伴血红蛋白电泳HbA2值升高(HbA2>3.5%)。


该患者血常规指标(Hb106g/L)提示为轻度贫血,临床表型为轻型;血红蛋白分析结果HbF55.9%、HbA23.1%、HbE41%,异常蛋白带:可见HbE波峰,提示为HbE合并重型β-地中海贫血。


进一步行地中海贫血基因检测结果为αα/αα、βE/βIVSI-1双重杂合子,提示重型β-地中海贫血。显然,该患者临床血液学表型与基因型不符。同时,影像学检查提示脾脏肿大、肝血色病及广泛骨质改变,属于中重型患者。治疗上予抗感染、祛痰、铁螯合及对症支持治疗。


检验分析


目前我院检验科诊断地中海贫血首先是通过血液学(红细胞指数、红细胞形态)和生化测试(血红蛋白电泳分析)进行初步筛查,随后进行PCR-反向点杂交法测定基因分型,同时对于罕见地贫患者必要时进行基因测序。


1.血液学分析:通过自动血液分析仪测量血红细胞指数,该患者Hb106g/L(110~160g/L)、MCV72fl(82~100fl)、MCH23.70pg(27.0~34.0Pg)、MCHC325g/L(316—354g/L)。结合血液涂片检查(如图 1),结果显示患者为轻度的小细胞低色素性贫血。


图1 地中海贫血疾病的外周血涂片[Wright's染色,×400]


2.血红蛋白电泳分析:HbF55.9%、Hb3.1%、HbE41%,异常Hb:可见HbE波峰(如图 2)。


图2 血红蛋白电泳


3.地中海贫血的基因分型检测:PCR-反向点杂交法用于地中海贫血的基因分型检测,该患者检测结果(如图 3):IVSI-1位点、βE位点双重突变。


图3 患者PCR-反向点杂


图4 正常对照PCR-反向点杂


图5 非缺失型α-地贫检测


图6 缺失型α-地贫电泳检测


4.β-珠蛋白基因测序:考虑到患者血液学表型与基因型不符,进一步完善β-珠蛋白基因测序(如图 7),明确患者为IVSI-1位点、βE位点双重突变。


图7 β-珠蛋白基因测序图


综合患者临床症状及检验分析考虑诊断为β-地中海贫血综合征:HbE合并β地中海贫血,基因型为βE/βIVSI-1。属于临床上罕见的临床表现与基因型不符的类型。


知识拓展


血红蛋白基因包括α珠蛋白基因和β珠蛋白基因(如图 8图 9),β-珠蛋白生成障碍性贫血基因有数百种,常见突变位点有20多种(如图 10)。


图8 α-珠蛋白生成障碍性贫血常见突变位点


图9 β-珠蛋白生成障碍性贫血常见突变位点


图10 β-珠蛋白生成障碍性贫血常见突变位点


Hb、MCV、MCH↓提示小细胞低色素性贫血,注意与缺铁性贫血鉴别。HbA2是地贫筛查的主要指标,特别是对β-地贫非常灵敏。HbE作为一种异常血红蛋白,部分杂合子具有类β-地贫的表型,因此,在中国将其归类于β-地贫突变进行常规检测。β-地贫HbA2值绝大部分是≥4.0%,随着病情的严重,HbA2值分布区域会向高值区域靠近。


研究表明:患者病情越严重,HbF值的分布越靠近高值区段[3]。地中海贫血主要引起无效的红细胞生成、慢性溶血性贫血和含铁血黄素引起的器官功能障碍,并在疾病长期发展或治疗过程中产生并发症。重型地贫目前尚无有效根治措施,是影响社会和谐发展的公共卫生问题,其防控原则是阻止重型地贫儿的出生。


案例总


血液学表型与基因型检测相矛盾的罕见型地贫可能由以下两种因素产生:一是β-地贫患者在合并α-地贫时,可缓和α-链与β-链之间的不平衡状态,使得临床症状减轻。二是由于胎儿血红蛋白(HbF)显著升高弥补了成人血红蛋白(HbA)的不足,在某些情况下患者可完全无临床表现。


通常组成HbF的Gγ-链和Aγ链胎儿期的比例是70:30,在一岁以后及成人期,两者比例转变成40:60,能影响到α、β及γ这三条珠蛋白链的因素都可以导致其组成比例失调,导致某个血红蛋白表达量的增多或减少。


在成人中HbF水平增高,一般是由于造血环境对γ珠蛋白基因表达的抑制降低,使γ珠蛋白基因表达水平升高,转录产物增多引起的。β类珠蛋白基因的遗传缺陷的一直以来都是HbF异常表达的重要学说。


由于β珠蛋白基因主要在出生后才有很高的表达水平,其基因突变(包含β基因的点突变与类β基因簇的删除突变)会使其受到不同程度的抑制作用而不能表达或很低水平表达,导致类β珠蛋白基因簇的γ珠蛋白基因重新开放因而导致α与γ链组成四聚体,HbF水平随之增高[4]


该患者β-珠蛋白基因测序结果为IVSI-1位点、βE位点双重突变。βIVSI-1,碱基IVS-I-1(G>T),对应的表型为β0,表示β链的完全丧失;βE即HbE突变位点为CD26(GAG>AAG),对应的表型为β+,G>A使mRNA前体剪接加工的效率减低,导致β-链合成的减少,β0/β+符合重型β-地中海贫血。


但由于其合并HbF的升高,则表现为中间型地中海贫血[5]。研究表明,中间型β-地中海贫血发病的严重程度与β-链合成的多少密切相关,轻者临床表现为轻度贫血,重者表现为肝脾肿大,需定期输血维持生命[6]


该患者临床表现为轻度贫血提示轻型地中海贫血,而基因型表现及影像学检查提示重型地中海贫血,这类罕见的临床表现与基因型矛盾的类型进一步证实了α、β及γ这三条珠蛋白链交互作用的结果。


综上所述,这类临床表现与基因型检测结果不符的β-地贫患者容易漏诊、误诊,导致重型β-地贫患儿出生率显著增加。因此,这种罕见的临床病例警示我们不能止步于血红蛋白的筛查,即使血液型表型正常或轻度的患者,仍有必要进一步行血红蛋白电泳、分子生物学甚至珠蛋白基因测序检查,以减少罕见地贫的漏诊、误诊和因该突变漏检而导致的重型地贫患儿出生。


专家点评


通过血液学红细胞指数检查和血红蛋白电泳分析进行筛查,随后通过分子生物学地贫基因分型进行确诊,发现血液学表型与基因型不符的情况需进一步检测珠蛋白基因测序,系统性进行此类罕见型地贫分析,避免漏诊、误诊。这是一个很好的临床思路,值得分享。




参考文献

[1] AlZahraniK E, Devanesan S, Masilamani V, et al. Facile spectroscopy and atomicforce microscopy for the discrimination of alpha and beta thalassemiatraits and diseases: A photodiagnosis approach[J]. PhotodiagnosisPhotodyn Ther, 2019,27:149-155.

[2] 杜丽,秦丹卿,王继成,等.异常血红蛋白合并地中海贫血的基因诊断及血液学指标分析[J].中国产前诊断杂志(电子版),2019,11(01):34-37.

[3] 苏恒学,梁亮,李友琼,等.血红蛋白E病中血红蛋白A2和血红蛋白F水平及其分布研究[J].中国临床新医学,2019,12(12):1300-1302.

[4] 刘思平.胎儿血红蛋白F增高的分子机理研究[D].南方医科大学,2015.

[5] MunkongdeeT, Chen P, Winichagoon P, et al. Update in Laboratory Diagnosis ofThalassemia[J]. Frontiers in Molecular Biosciences, 2020,7:74.

[6] ThompsonA A, Walters M C, Kwiatkowski J. Gene Therapy in Patients withTransfusion-Dependent β-Thalassemia.[J].N Engl J Med, 2018,378(16):1479-1493.


END

来自: 检验医学
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