貴州黔西南地區孕婦地中海貧血的基因突變類型*

李盼盼， 張秀秀， 向玉婷， 唐大春， 黃嬋， 常華， 慕容紅梅**

(1.黔西南州人民醫院 產前診斷中心, 貴州 興義 562400； 2.吉林大學 基礎醫學院, 吉林 長春 130000)

地中海貧血(簡稱地貧)是人類珠蛋白基因遺傳缺陷所致的慢性溶血性貧血[1]，是由于珠蛋白基因的缺失或點突變使血紅蛋白中的珠蛋白肽鏈有一種或幾種合成減少、或不能合成，導致肽鏈失衡而不能形成正常的四聚體(ααββ)，使血紅蛋白量或質發生改變、進一步導致紅細胞的壽命縮短與過早破壞的貧血[2]。地貧是一種單基因遺傳病，其遺傳規律遵循孟德爾遺傳法則[3-4]，目前無有效治愈的方法，是引起胎兒出生缺陷、圍產期死亡、孕產婦死亡的常見原因之一[5]。因此，通過父母雙方的基因攜帶者篩查及孕期產前檢查等手段，預測后代的患病幾率和發病的嚴重程度，是做好防止重型地貧患兒的出生及出生后有效早期干預的有效途徑。黔西南布依族苗族自治州位于貴州省西南部，2019年1月—2020年10月對黔西南州孕婦提供產前地貧基因篩查(508種類型高通量二代測序技術測序)，分析地貧基因型分布、基因頻率及特有基因型數據等，為建立黔西南州基因篩查-遺傳咨詢-產前診斷的防控體系提供科學參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2019年01月—2020年10月黔西南州地區2市、6縣、1區共20 209名孕婦產前的地貧基因篩查數據，本研究獲得醫院倫理委員會批準[2016倫審第(01)號]，所納入病例均獲得患者知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1樣本采集 采集年齡為16～55歲、平均(29.23±5.21)歲，孕11～38周、平均(17.20±2.44)周的孕婦外周靜脈全血5 mL，送深圳華大臨床檢驗中心進行地貧基因檢測。

1.2.2地貧基因檢測 對孕婦EDTA-K2抗凝外周靜脈全血進行地貧基因檢測，由深圳華大臨床檢驗中心提供試劑和高通量二代測序技術(NGS)結合跨越斷裂點的PCR技術(Gap-PCR)，該技術可檢測4種(--SEA、-α3.7、-α4.2、--THAI) α-地貧缺失型、3種(βchineseGγ+(Aγδβ)0、βSEA-HPFH、臺灣型)β-地貧缺失型、超過153種α-地貧突變型以及超過348種β-地貧突變型。

1.3 統計學分析

采用Excel對實驗數據進行錄入和分析，計數資料結果用率(%)來表示。

2 結果

2.1 總體情況

20 209例樣本中共檢出地貧基因突變體(含新發現且致病性不清楚的基因型，統稱為未確定型)2 854例，地貧基因的人群攜帶率為14.122%(2 854/20 209)。其中檢出α-地貧基因突變體1 954例，即α-地貧基因人群攜帶率為9.668%(1 954/20 209)，占檢出地貧基因變異體例數的68.465%(1 954/2 854)，β-地貧基因突變體749例，即β-地貧基因人群攜帶率為3.706%(749/20 209)，占檢出地貧基因變異體例數的26.244%(749/2 854)，αβ-復合型地貧基因突變體151例，即αβ-復合型地貧基因人群攜帶率為0.747%(151/20 209)，占檢出地貧基因變異體例數的5.291%(151/2 854)。見表1。

2.2 α-地貧基因型及分布

1 954例α-地貧基因突變體中，常見基因型為 αα/-α3.7(767，39.253%)、αα/--SEA(499，25.537%)、αCSα/αα(256，13.101%)、αα/-α4.2(163，8.342%)、αWSα/αα(79，4.043%)；檢出未確定型共36例，構成比為1.84%；檢出其他多種突變類型，如ααCD 27 GAG>GAT[Glu>Asp]/αα等(表2)。基因頻率從高到低依次為 -α3.7(896，39.646%)、--SEA(574，25.398%)、αCS(320，14.159%)、-α4.2(209，9.248%)、αWS(112，4.956 %)等。見表2和表3。

表2 α-地貧基因型及分布Tab.2 Genotype and distribution of α-thalassemia

續表

表3 α-地貧基因頻率分布情況Tab.3 Distribution of α-thalassemia gene frequency

2.3 β-地貧基因型及分布

749例β-地貧基因突變體中，常見基因型依次為βCD 17 (A>T)/βN(276，36.849%)、βCD 41/42 (-TTCT)/βN(217，28.972%)、βIVS-II-654 (C>T)/βN(62，8.278%)、βCD 26 GAG>AAG[Glu>Lys]/βN(39，5.207%)、β-50 (G>A)/βN(26，3.471%)，以及其他多種突變類型，如β-28 (A>G)/βN等(表4)。基因頻率從高到低依次為βCD 17 (A>T)(368，40.529%)、βCD 41/42 (-TTCT)(252，27.753%)、βIVS-II-654 (C>T)(65，7.159%)、未確定型(50，5.507%)、βCD 26 GAG>AAG[Glu>Lys](49，5.396%)、β-50 (G>A)(33，3.634%)等(表5)。

表4 β-地貧基因型及分布Tab.4 Genotype and distribution of β-thalassemia

表5 β-地貧基因頻率分布情況Tab.5 Distribution of β-thalassemia gene frequency

2.4 αβ-復合型地貧基因型及分布

151例αβ-復合型地貧基因突變體中，常見基因型以αα/-α3.7& βCD 17 (A>T)/βN多見(36，23.841%)，其次為αα/--SEA&βCD 17 (A>T)/βN(17，11.258%)。見表6。

表6 αβ-復合型地貧基因型及分布Tab.6 Genotype and distribution of αβ-thalassemia

3 討論

地貧是我國長江以南各省發病率高、影響力大的遺傳病之一[6]，在兩廣、海南、福建、重慶等地區的發病率較高[7-9]。以往研究顯示，地貧具有顯著的地域性和高度異質性，與人群分布密切相關，各地域間的突變類型及頻率各具特點[10]。黔西南布依族苗族自治州地處滇黔桂三省結合部，緊鄰云南、廣西等我國地中海貧血高發區，從地域上推論該地區同樣可能有較高地貧基因攜帶率。然而，貴州省僅有局部地區有地貧分子流行病學的研究，尚無對黔西南州地區地貧基因進行大樣本數據統計分析的報道，而且目前開展的地貧篩查，主要采用血常規血紅蛋白電泳檢查進行初篩，確診仍依賴地貧基因的分析[11]，但是常規基因檢查只能檢測已知的基因位點突變，不能檢出未知突變，會造成一定量的漏診、誤診風險[12]。

NGS測序是目前比較先進的方法，它將地貧HBA1、HBA2、HBB基因全長進行擴增后測序，且結合Gap-PCR實驗可同時檢測地貧基因突變型與缺失型，覆蓋了99%以上地貧基因突變類型，能檢測到常規方法不能檢測到的罕見突變，并可發現新發突變類型，降低漏檢風險[13]。譚梅等[14]、王珂等[15]用 NGS 技術進行的地貧基因檢測，其結果均與Sanger測序結果完全符合，靈敏度、特異性均為100%。近年來，分子診斷技術成為了實施人群篩查及診斷準確可靠的技術，2013年美國醫學遺傳學會已將NGS技術列入了臨床應用指南[16]。

本研究正是采用了NGS技術結合Gap-PCR進行大樣本的普篩，得出黔西南州地區地貧基因人群攜帶率為14.122%。α-地貧基因攜帶率為9.667%，α-地貧基因頻率從高到低依次是 -α3.7、--SEA、αCS、-α4.2、αWS等；β-地貧基因攜帶率為3.706%，β-地貧基因頻率從高到低依次為βCD 17 (A>T)、βCD 41/42 (-TTCT)、βIVS-II-654 (C>T)、βCD 26 GAG>AAG[Glu>Lys]、β-50 (G>A)等；αβ-復合型地貧基因型以αα/-α3.7&βCD 17 (A>T)/βN為主，與我國南方地區常見的地貧基因型別較一致。但在常見基因突變類型的排序上，本次研究與楊宇航等[17]專門針對貴州省8個地區7 866例樣本基因檢測結果中α-地貧突變頻率從高到低為--SEA、-α3.7、-α4.2以及β-地貧突變頻率以 βCD41-42(-CTTT)、βCD 17 (A>T)、βIVS-II-654 (C>T)、βCD 26 GAG>AAG[Glu>Lys]、β-50 (G>A)的結果不完全一致，但常見的基因突變類型基本相符，這可能是因為黔西南州毗鄰云南省和廣西省，尤其是望謨縣和冊亨縣緊鄰廣西省的百色市，興義市緊鄰云南省的昆明、羅平等地，與兩個地區通婚交往密切，而這兩個省區是我國地貧高發區所致。本研究結果還與國內學者報道的其他南方地區(廣東、廣西、福建、海南等)α-地貧以--SEA頻率最高、β-地貧以βCD41-42(-CTTT)頻率最高和αβ-復合型地貧以--SEA/αα&βCD41-42(-CTTT)/βN基因型最高不一致[18-23]，均表明了地貧基因存在一定的地域性特點，可依據不同省區和群體的自身變異特點采取不同的篩查方式，以避免地貧防治中人力物力的不必要浪費和減輕患者的負擔。值得注意的是：在本研究中共發現了29種致病性尚不清楚的新發基因突變，其中單純α-地貧基因突變不確定類型有12種共36例，單純β-地貧基因突變不確定類型有17種共45例，αβ-復合型地貧基因突變不確定型8例，其致病性有待進一步研究。本研究還發現了其他如疑似HKαα/--SEA、αCD 16 AAG>GAG[Lys>Glu]α/αα等多種罕見突變類型，同時可豐富我國地貧基因數據庫。

綜上所述，本研究采用了基因診斷技術對貴州黔西南州地區地貧基因突變類型進行大樣本的普篩，得出本地區特有的基因型數據，為黔西南州地區地貧的產前篩查、產前診斷及遺傳咨詢提供準確可靠的依據，為做好該地區地貧防治工作提供保障。