β-地中海贫血的胚胎植入前遗传学诊断与分析
胚胎植入前遗传学诊断技术(pre-implantation genetic diagnosis, PGD)是以体外受精-胚胎移植技术为基础,结合显微操作技术和单细胞DNA分子分子检测技术发展起来的新技术,它避免了被动妊娠遗传病患儿给夫妇带来的痛苦,使人类有可能主动地控制自身的生殖活动,生育健康的后代。
地中海贫血是一类以珠蛋白α链和β链合成量不足或缺失,引起红细胞寿命缩短的一种溶血性贫血。目前是全球最常见的单基因遗传性疾病之一,也是一组严重威胁人类健康的血液病,我国南方大部分地区是地中海贫血的高发区。重型β-地中海贫血患者发育迟缓、生命质量差,需长期输血,给家庭和社会带来沉重的压力。现阶段临床没有很好的治疗地中海贫血的方法,对孕妇群体进行及时准确的基因学诊断、防止重型地中海贫血患儿出生,是当前国际社会控制地中海贫血相对有效的措施,但患者要面临流产或引产等痛苦。按临床症状可以分为静止型、轻型、中间型以及重型地贫。静止型和轻型一般不影响生活质量。后面两种需要治疗。
β-地中海贫血的临床表现特征为:血红蛋白β亚基的合成减少,导致小细胞低色素性贫血,外周血涂片会显示有核红细胞的异常现象,且血红蛋白分析显示血红蛋白A(HbA)数量减少。重型地中海贫血的患者会出现严重的贫血症和肝脾肿大;往往在出生在后2周岁内发病,发病时间越早,病情越重。
β-地中海贫血的发现机制主要是由于位于11p15.3上的HBB基因发生先天性突变,目前全球已发现300多种β-地中海贫血突变,且以点突变为主,基因大片段缺失为次。根据新的命名规范,《2017指南》指出,中国人有以下6种热点突变:c.126_129delCTTT、c.315+654C>T、c.52A>T、-28A>G、c.217dupA和c.79G>A。
目前国内实验室多应用反向点杂交方法进行地中海贫血的基因诊断,但该方法主要针对我国常见的珠蛋白基因突变类型进行检测。因此,临床诊断成立的重型β地中海贫血,且基因不是已知突变点者,应在明确家族调查资料证实父母均为轻型β地中海贫血的背景下,开展基因测序。基因诊断同时又是“逆向诊断”。理论上,重型β地中海贫血应该均为“纯合子”或“复合杂合子”。但基因为“复合杂合子”者临床不一定都是重型, 对基因结果的分析应紧密结合临床; 而且, 应以临床为主导。导致基因与临床不符的原因如下:(1)Hb的α链和β链的相对平衡,如重型β地中海贫血者同时又患α地中海贫血,可以减轻贫血的严重程度。(2)11号染色体的某一单体连续出现两个突变点,同源的另一单体正常,临床上呈轻度贫血。(3)持续性胎儿Hb增高症(HPFH)。
轻型地贫携带者同正常人婚配,其后代有 50%的机会成为轻型地贫携带者。静止型地贫与轻型地贫婚配,有 1 /4机会生出地中海贫血患儿。如果如果夫妻为同型地贫基因携带者,每次怀孕,胎儿有1/4的机会为正常,1/2的机会为基因携带者,另1/4的机会为重型地中海型贫血患者。而如果夫妻双方携带的是不同型的地贫基因,或者只有一方携带地贫基因,所生的孩子不会得地贫。因此双方地中海贫血携带者要引起重视。如果夫妻双方者是地中海贫血的携带者,将有可能导致重型地贫患儿的出生。
地中海贫血遗传模式图