地贫筛查讲课

地中海贫血筛查及基因诊断Xxx医院检验科xxx主任医师人类血红蛋白的组成和发育变化每个红细胞内含有约28000万个血红蛋白分子，每个分子由四个亚单位构成，每一个单位由一条珠蛋白肽链和一个血红素辅基组成，即血红蛋白分子是由二对珠蛋白链构成的球形四聚体,其中一对是类α链（α链和ξ链），由141个氨基酸组成；另一对是类β链(ε、β、γ和δ链)，由146个氨基酸组成。由这6种不同的珠蛋白链组合成人类的6种不同的血红蛋白，即HbGower1(ξ2ε2)、HbGower2、(α2ε2)、HbPortland(ξ2γ2)、HbF(α2γ2)、HbA(α2β2)和HbA2(α2δ2)。其中γ链有两种亚型，即Gγ2和Aγ2，因此HbF有两类：α2Gγ2和α2Aγ2，前者的第136位氨酸为甘氨酸，后者为丙氨酸。上述各种血蛋白在发育的不同阶段先后交替出现在胚胎发育早期，合成胚胎血红蛋白HbGowerl、HbGower2和HbPortland。胎儿期（从8周至出生为止）主要是HbF。成人有3种血红蛋白：血红蛋白A血红蛋白A2血红蛋白F含量92－97％2－3.5％小于2％主要组成成分α2β2α2δ2α2γ2成人血红蛋白由两条珠蛋白链和两条珠蛋白链组成每条肽链均与一个结合了铁元素的血红素结合血红蛋白含量，男性为120～150g/L，女性为110～130g/L.红细胞链链血红素铁链链2．人类珠蛋白基因人类珠蛋白基因分为两类：一类是类α珠蛋白基因簇，包括ξ和α基因；另一类是β珠蛋白基因簇包括ε、γ（Gγ和Aγ）、δ和β基因。（1）类α珠蛋白基因：人类α珠蛋白基因簇位于16p13，每条染色体上均有两个α珠蛋白基因，因此，二倍体细胞中共有4个α基因，每个α基因几乎产生等量的α珠蛋白链。此外，在类α珠蛋白基因簇中，还包括两个ξ基因和一个假基因Ψα.（2）类β珠蛋白基因：人类β珠蛋白基因簇分布于11p15，每条11号染色体上只有一个β珠蛋白基因，基因簇内各成员也都紧密连锁.血红蛋白病血红蛋白病可分为两大类，即异常血红蛋白病和地中海贫血。发病原因：1、控制遗传的珠蛋白基因发生突变所致的结构性Hb病:合成的珠蛋白的氨基酸序列改变→Hb功能或理化性质异常→Hb病。如HbS、不稳定Hb、高铁Hb（M)等。珠蛋白生成障碍Hb病：常见为α或β珠蛋白生成障碍其它异常Hb病:HbE、HbC等。2、指导珠蛋白合成速率的遗传基因缺陷所致的珠蛋白生成障碍性贫血或海洋性贫血。3、获得性血红蛋白病：通常是接触或误服化学药物所致。一、异常血红蛋白病（abnormalhemoglobin）是指由于珠蛋白基因突变导致珠蛋白肽链结构异常，如有临床表现者称为异常血红蛋白病或异常血红蛋白综合征。至今全世界已发现异常血红蛋白471种。国内已发现60种，其中20种是世界首报。尽管异常血红蛋白种类繁多，但仅约40％的异常血红蛋白对人体有不同程度的功能障碍。异常血红蛋白病类型1、镰状细胞贫血（HbS）是常染色体显性遗传疾病，主要见于非洲黑人。病变：HbAβ链上6位谷氨酸被颉氨酸替代形成HbS→HbS聚集→红细胞镰变→红细胞僵硬、变性→红细胞破坏、溶血。实验室检查：外周血涂片红细胞大小不等、嗜多色性及点彩红细胞增多、异形红细胞、Howell-jolly小体均多见。血红蛋白电泳：HbS占80%以上，HbF增多（2~15%），HbA2正常，HbA减少。血红蛋白E病是β链第26位谷氨酸被赖氨酸取代的血红蛋白病，为我国最常见的血红蛋白病，在东南亚一带也很常见。属常染色体不完全显性遗传。包括：HbE纯合子、HbE特征、HbE/β珠蛋白生成障碍性贫血。实验室检查:小细胞低色素性贫血、涂片靶形红细胞↑，红细胞脆性↓，可见包涵体。血红蛋白电泳：HbE纯合子90%以上；HbE特征30~45%；HbE/β珠蛋白生成障碍HbE60~80%、HbF15~40%。高铁血红蛋白血症（HbM)是由于血红蛋白肽链中α87β92α58β63位组氨酸被酪氨酸取代，酪氨酸侧链上的羟基与二价铁离子结合→高铁血红蛋白→失去携氧能力→紫绀实验室检查：血液呈紫色血红蛋白电泳可将HbM与HbA分开。不稳定血红蛋白病由于控制血红蛋白的肽链的基因突变，维持Hb稳定性有关的氨基酸被取代或缺失，使血红蛋白分子结构不稳定，易发生变形和沉淀。发生因素：（1）与血红素结合的氨基酸被取代，使血红素脱失（2）非极性氨基酸被极性氨基酸替代，改变血红蛋白的构型（3）氨基酸替代发生在α1链与β1链接触处，使朱蛋白的链间连结不稳定。（4）氨基酸替代发生在α螺旋第三位，使螺旋易折断(5）氨基酸替代发生在β和E螺旋接触处，影响血红素与肽链的结合。（6）氨基酸缺失或插入发生在α螺旋关键位置上，使血红素易自珠蛋白的链上解离。不稳定Hb→红细胞内变性→珠蛋白小体附着红细胞膜上→红细胞膜变硬→变形能力↓→在脾、微循环中被破坏→溶血实验室检查1、血片中红细胞大小不均、异形或碎片。2、热变、异丙醇实验、包涵体阳性3、血红蛋白电泳分析：可发现异常血红蛋二、地中海贫血（thalassemia）又称海洋性贫血常染色体隐性遗传性的慢性溶血性贫血是由于珠蛋白基因缺陷（缺失或突变）引起血红蛋白的组成成分发生改变（αβ链比例失调）而导致的溶血性疾病。发病区域：东南亚是高发之一，我国广东、广西、四川多见，长江以南各省区有散发病例，北方少见。成人血红蛋白由两条珠蛋白链和两条珠蛋白链组成每条肽链均与一个结合了铁元素的血红素结合成血红蛋白，其中含量，男性为120～150g/L，女性为110～130g/L.红细胞链链血红素铁链链地贫筛查.1、孕前筛查：通过血常规、血红蛋白电泳等方法发现携带者；2.、基因检测：孕前或早孕期通过基因检测技术明确α、珠蛋白基因的异常位点，为产前诊断做准备；3.、产前诊断：中孕期（17—22周）行羊水穿刺术获取胎儿细胞，通过基因检测明确胎儿有无α或珠蛋白基因的缺失或突变以及类型，有效防止重型地贫或畸形患儿的出生。根据珠蛋白链种类及缺乏程度命名和分类（一）种类：（1）α珠蛋白链缺乏者称α珠蛋白生成障碍性贫血（2）β珠蛋白链缺乏者称β珠蛋白生成障碍性贫血（二）按缺乏减少程度分为：（1）完全无生成的α0、β0珠蛋白生成障碍性贫血（2）部分生成的α+、β+珠蛋白生成障碍性贫血。（3）β、δ两种珠蛋白均缺乏者，称β0δ0、β+δ+珠蛋白生成障碍性贫血α珠蛋白生成障碍性贫血(α地贫）发病原因：主要由于人类16号染色体16P13上α珠蛋白基因簇组成缺陷或突变所致。正常人自父母双方各继承2个α珠蛋白基因（αα/αα）若一个α基因异常（α-/αα），无血液学异常表现称为α+珠蛋白生成障碍性贫血静止型若2个α基因异常（α-/α–或--/αα），红细胞呈低色素小细胞性改变，称α0/α+珠蛋白生成障碍性贫血标准型；若3个α基因异常（--/α–），有代偿性贫血表现，为α0/α+双重杂合子，即HbH病；若4个α基因异常，完全无α珠蛋白生成，为α0/α0纯合子，即胎儿水肿综合征，又称HbBarts病。实验室检查血常规检查血细胞分析—MCH↓、MCV↓，RBC形态大小异常等（即小细胞低色素症），靶形红细胞增多。红细胞异常形态实验室检查（一）重型α地中海贫血(血红蛋白Bart’s胎儿水肿综合征)（1）临床表现：胎儿在宫内死亡或早产后数小时内死亡。胎儿苍白、皮肤剥脱，全身水肿，轻度黄疸，肝脾肿大，体腔积液，巨大胎盘。孕妇可有妊娠高血压综合征。（2）实验室检查：脐血血红蛋白明显降低，红细胞中心浅染、形态不一、大小不均，有核红细胞显著增多，靶形红细胞增多。血红蛋白电泳：HbBart’s成分70%，少量HbPortland，可出现微量HbH。（3）遗传学：父母双方均为α地中海贫血。实验室检查（二）血红蛋白H病（中间型α地中海贫血）（1）临床表现：轻度至中度贫血（少数患者血红蛋白可低于60g/L或高于100g/L），可有肝脾肿大和黄疸，可有“地中海贫血”面容。（2）实验室检查：呈小细胞低血色素性贫血，红细胞形态不一、大小不均，有靶形红细胞（10%以上）和红细胞碎片，红细胞内可见包涵体。外周血出现较多有核红细胞，骨髓中红细胞系统极度增生。（3）血红蛋白电泳出现HbH区带，HbH成分占5%～30%(个别患者HbH成分可小于5%或高达40%)，也可出现少量HbBart’s（出生时HbBart’s可达15%以上）。非缺失型血红蛋白H病可出现微量HbConstantSpring。（4）遗传学：父母双方均为α地中海贫血。轻型α地中海贫血（标准型α地中海贫血或特性，α地中海贫血1）（1）临床表现：无症状或有轻度贫血症状，肝脾无肿大。（2）实验室检查：出生时HbBart’s可占5%～15%，几个月后消失，红细胞有轻度形态改变，可见靶形红细胞，血红蛋白稍降低或正常，MCV79fl，MCH27pg，红细胞脆性试验阳性，血红蛋白电泳正常。（3）遗传学：父母一方或双方为α地中海贫血。4、静止型α地中海贫血基因携带者（静止型α地中海贫血特性，α地中海贫血2）出生时HbBart’s约为1%～2%，随后很快消失，无贫血，血红蛋白电泳正常，红细胞形态常正常(少部分可见MCV79fl，MCH27pg，红细胞脆性试验阳性)。父母中至少一方为α地中海贫血。确定诊断需做基因分析。二、基因诊断地中海贫血（以基因缺失为主），我国常见的缺失类型有：3.7、4.2、SEA缺失，常见的突变有：CS、QC、WS。中国人α地贫表型及对应的常见基因型静止型α地贫：-4.2/、-3.7/标准型α地贫：--SEA/、-3.7/-3.7、-4.2/-4.2、-4.2/-3.7血红蛋白H病：--SEA/-3.7、--SEA/-4.2、--SEA/CS、--SEA/QS－－SEA/－αws胎儿水肿综合征：--SEA/--SEA血常规和血红蛋白分析联合筛查阳性结果与基因诊断结果的符合率可达80～90%。–地贫点突变检测结果示意图β地中海贫血是由于β珠蛋白基因的缺失或缺陷使β珠蛋白链（简称β链）的合成受到抑制而引起的溶血性贫血。发病原因：主要是人类11号染色体11P15上β珠蛋白基因簇组成突变所致。完全不能合成β链者称β0地贫；能部分合成β链者（约为正常的5%-30%）称β+地贫。此外，还有δβ地贫。实验室检查重型β地中海贫（1）临床表现：自出生后3-6个月起出现贫血，肝脾肿大，颧骨隆起、眼距增宽、鼻梁低平等骨骼改变，呈现特殊的“地中海贫血”面容，（2）血红蛋白60g/L，呈小细胞低血色素性贫血，红细胞形态不一、大小不均，有靶形红细胞（10%以上）和红细胞碎片，网织红细胞增多，外周血出现较多有核红细胞。骨髓中红细胞系统极度增生。（3）血红蛋白电泳：β链几乎不能合成，或合成量很少，以致无HbA或量很低，γ链的合成相对增加，使HbF比率升高，HbF达30%～90%。（4）遗传学：父母均为β地中海贫血。中间型β地中海贫血（1）临床表现：多在2～5岁时出现贫血，症状和体征较重型轻，可有“地中海贫血”面容。（2）实验室检查:血红蛋白60～100g/L，成熟红细胞形态与重型相似，网织红细胞增多，偶见有核红细胞，（3）血红蛋白电泳：HbF3.5%。（4）遗传学：父母均为β地中海贫血。轻型β地中海贫血（1）临床表现：无症状或有轻度贫血症状，偶见轻度脾大。（2）实验室检查：血红蛋白稍降低但100g/L，末梢血中可有少量靶形红细胞，红细胞轻度大小不均。MCV79fl，MCH27pg，红细胞脆性试验阳性，HbA23.5%或正常，HbF正常或轻度增加（不超过5%）。（3）遗传学：父母至少一方为β地中海贫血。4、静止型β地中海贫血基因携带者（1）临床表现：无症状。（2）实验室检查：血红蛋白正常，MCV、MCH和红细胞脆性试验常降低，网织红细胞正常。HbA2