李朝晖 刘洁 左娟 朱瑾 陈晓莹 李朝晖通信作者
(福建医科大学附属闽东医院检验科;福建宁德355000)
【摘要】目的 本文分析一例异常血红蛋白Hb Rush杂合子女性的血液学表型和基因型特征。方法 对一对因男方疑似地中海贫血的夫妇进行血液学检测和毛细管血红蛋白电泳分析,并检测男方23种常见的α和β珠蛋白基因,检测女方301种α和β珠蛋白基因突变,对女方11p15.4 上编码β珠蛋白基因序列进行Gap-PCR和高通量测序验证。结果 这对夫妇男方符合缺铁性贫血的特征。女方毛细管电泳血红蛋白在Zone8有定量值显著增高的异常条带HbX(42.53%),女性为单纯的Hb Rush突变杂合子,突变为Hb Rush,beta 101(G3)GAG>CAG,Glu(谷氨酸)>Gln谷氨酰胺,基因型为αα/αα βN/βRush。男方未检出这23种常见的地中海贫血基因变异,基因型为αα/αα βN/βN。结论 本研究结果证实了中国南方人群中存在Hb Rush突变;单纯Hb Rush杂合突变异常血红蛋白可不产生任何临床症状;血红蛋白Hb Rush造成溶血性贫血的原因是形成不稳定的杂合四聚体(α2AβAβRush),因此需要在人群中进行流行病学调查和研究进一步确认。
【关键词】异常血红蛋白;Hb Rush; 地中海贫血; 基因型和表型;Hb F
基金项目:宁德市科学技术计划项目(20160127)
Hb Rush于1974年在l例非洲裔女性中发现β珠蛋白基因第101位密码子(CDl01)发生GAG>CAG点突变,使位于血红蛋白中央洞结构区域(G3)的带有负电荷的谷氨酸(Glu)被带中性电荷的谷氨酰胺(Gln)所替代,从而产生一种杂合血红蛋白α2AβAβRush,该异常血红蛋白能在 pH 8.0的电泳被检出,并且对热不稳定,患者会出现溶血性贫血的临床症状[1]。国内也有相关报道[2]。文本研究的一例福建东部年青女性,未检测地中海贫血基因的变异,仅有一条β珠蛋白序列上的第101位密码子出现了GAG>CAG点突变,根据血红蛋白变异和地中海贫血数据库检索确定该女性为Hb Rush杂合子,毛细管电泳血红蛋白分析HbX占血红蛋白的42.53%,其临床表现却没有呈现溶血性贫血和地中海贫血样改变,实属罕见,本文分析了这例女性的血液学表型和基因型,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 一对来自福鼎市山前镇的夫妇,男方汉族,女方景颇族,因准备怀二胎,在福鼎市妇幼保健院做地中海贫血筛查,发现男方血常规中血红蛋白含量(hemoglobin,Hb)、平均红细胞体积(mean corpuscular volume,MCV)、红细胞平均血红蛋白含量(mean corpuscular hemoglobin,MCH)均低于当地人群的参考范围,女方血常规没有发现异常。男方疑似地中海贫血,双方血液送到我院作进一步的地中海贫血筛查和诊断。
1.2 方法
1.2.1血液学表型分析 双方血液标本采用Sysmex公司的XN‐9000全自动血液分析仪及其配套试剂重新检测血常规。采用法国SEBIA CAPILLARYS全自动高压液相毛细管电泳仪及其配套试剂做血红蛋白电泳分析。采用贝克曼生化免疫流水线检测肝功能、血清铁、铁蛋白。
1.2.2珠蛋白基因检测 将男方血样采用亚能生物技术(深圳)有限公司的地中海贫血基因检测试剂盒,检测常见α-地贫基因检测包括3种缺失突变(--SEA、-α3.7和-α4.2)和3种点突变(Hb Westmead、Hb Quong Sze、Hb Constant Spring),常见β-地贫基因检测包括17种点突变(CD41-42、CD43、IVS-II-654、-28、-29、-30、-32、CD71-72、βE、CD17、CD31、CD14-15、CD27-28、IVS- I -1、IVS- I -5、CAP+1和IntM),这23种缺陷涵盖了中国人群中95%以上的α和β-地贫致病基因缺陷[3]。将女方血样送往深圳华大临床检验中心用Gap-PCR和高通量测序的方法检测301种地中海贫血基因[4],包括5种α地贫缺失型--SEA、-α3.7、-α4.2、--FIL、--THAI;69种α地贫突变型;224种 β地贫 突变型和3种 β珠蛋白缺失型 Chinese Ggamma (Agammadeltabeta)0、SEA-HPFH、Taiwanese。
2 结果
2.1 血液学分析 女方Hb111.0g/L(参考范围110~150g/L),MCV84.5fL(参考范围82~100fL),MCH28.6pg(参考范围27~34pg),未呈现小细胞低色素性贫血特征(表1)。血红蛋白电泳分析发现女方血红蛋白电泳在靠近HbF(Zone9)的Zone8区域出现一个异常峰HbX,异常峰定量为42.53%,如图1所示。男方Hb113.0g/L(参考范围130~175g/L),MCV72.1fL(参考范围82~100fL),MCH22.6pg(参考范围27~34pg),呈现小细胞低色素性贫血特征,血清铁4.9 umol/L(参考范围10.6~36.7 umol/L),铁蛋白5.2 ug/L(参考范围23.9~336.2 ug/L)。生化指标显示男方符合缺铁性贫血的特征(表1)。采用贝克曼生化免疫流水线检测肝功能、血清铁、铁蛋白。结果显示女方总胆红素(TBIL) 12.5 umol/L、直接胆红素(DBIL) 8.4 umol/L均正常,无血管内溶血的临床表现(表2)。
2.2珠蛋白基因分析女方血样送往深圳华大临床检验中心基因检测的结果,根据血红蛋白变异和地中海贫血数据库(HbVar,http://globin.cse.psu.edu/hbvar/),确认该点突变为Hb Rush,beta 101(G3)GAG>CAG,Glu(谷氨酸)>Gln谷氨酰胺,HGVS命名为HBB:c.304G>C突变,HbVar ID 462。确诊本例女性为单纯的Hb Rush突变杂合子,基因型为αα/αα βN/βRush。男方未检出这23种常见的地中海贫血基因变异,基因型为αα/αα βN/βN。 经sanger测序(如图2所示)和NGS测序比对后发现女方定位在细胞染色体 11p15.4 上编码β珠蛋白序列上的第101位密码子出现了GAG>CAG杂合点突变。
3讨论:
本例Hb Rush突变杂合子为女性,经基因检测未发现合并有其他地中海贫血和血红蛋白基因的变异,属单纯Hb Rush突变杂合子。从该女性的血常规检测指标来看,没有呈现小细胞低色素贫血及地中海贫血样临床症状,这与葛世军等文献报道[2]的基因型相同(例1)但血液学表型不同,这可能与个体的基因背景的不同引起的血液学表型不同有关。目前,通过查找血红蛋白变异体数据库,全世界已经发现了超过1000 种的珠蛋白基因的变异,其中大部分血红蛋白变异体是没有产生任何临床症状[5]。本例显示单纯的Hb Rush杂合突变没有呈现临床症状。
因为毛细管电泳比琼脂糖电泳能更准确区分HbA2、HbF 等条带[6],因此本研究采用SEBIA CAPILLARYS全自动高压液相毛细管电泳而非葛世军[2]采用的碱性琼脂糖凝胶电泳。从图1女方的毛细管电泳图上可看出,除了HbA、HbX、HbA2三个峰外没有看到其他异常条带,HbA(%)+HbX(%)为97.2%,HbA2(%)为2.8%,虽然HbA峰和HbX峰有共同的基座,但这两个峰之间没有看到其他峰或桥联,说明本例Hb Rush突变杂合子βA和βRush表达的肽链分别与α链形成两种珠蛋白,没有形成杂合四聚体(α2AβAβRush),α2Aβ2A:α2Aβ2Rush约为1.29:1, βRush表达的肽链略低于βA的表达,HbX在毛细管电泳中出现的区域是介于HbA和HbF之间,HbX峰与HbA峰相距很近,说明HbA、HbX这两种珠蛋白的分子量和带电荷量相差不大。有文献报道发生在于β珠蛋白基因第101位密码子突变会影响血红蛋白的携氧能力和分子构象[7],本例无法验证。
在临床表现上,之前的研究表明Hb Rush多为轻度到中度的溶血性贫血,溶血的严重程度有个体差异[1,8]。本例女性Hb Rush突变杂合子的HbX 占42.53%,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD) 3969 IU/L略高于参考范围,其肝功检测报告中总胆红素(TBIL)为12.5 umol/L、直接胆红素(DBIL)为8.4 umol/L,排除了在近期内发生血管内溶血性黄疸的可能。而血红蛋白Hb Rush造成溶血性贫血的原因是形成热不稳定的杂合四聚体(α2AβAβRush)[1],因此Hb Rush突变杂合子如何产生血红蛋白α2AβAβRush和α2Aβ2Rush的机制有待研究。
参考文献
[1]Adams JG 3rd,Winter WP,Tausk K,et a1.Hemoglobin Rush(beta 101(3)glutamine):a new unstable hemoglobin causing mild hemolytic anemia[J].Blood,1974,43(2):261—269.
[2] 葛世军,杨必清,易薇,等.不稳定血红蛋白Hb Rush的血液学表型和基因型分析.中华遗传学杂志,2017,34(1):15-19. DOI:10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2017.01.004.
[3] 李朋,张杰.地中海贫血基因检测方法的研究进展[J].中国妇幼保健,2016,31(4):891-894. DOI:10.7620/zgfybj.j.issn.1001-4411.2016.04.88.
[4] Jing He MS, Wenhui Song PhD, Jinlong Yang BS, et a1.Next-generation sequencing improves thalassemia carrier screening among premarital adults in a high prevalence population: the Dai nationality, China.Genetics in Medicine , 2017, 19(9): 1022–1031 .DOI:10.1038/gim.2016.218
[5] Ling Zhang,Min Linb,Li-YeYang, et al. First detection of Hb Hornchurch (β43(CD2) Glu–Lys) in a Chinese [J]. Blood cells,Molecules and Diseases, 2010, 15, 44(4): 217-218. DOI:10.1016/j.bcmd.2010.01.008.
[6]游雪云,刘艳秋,吴敏,毛细管电泳在β地中海贫血中的应用研究.实验与检验医学,2014, 32(5):517-519. DOI:10.3969/j.issn.1674-1129.2014.05.009.
论文作者:李朝晖,刘洁,左娟,朱瑾,陈晓莹 李朝晖通信作者
论文发表刊物:《医师在线》2019年8月15期
论文发表时间:2019/11/5
标签:血红蛋白论文; 地中海论文; 突变论文; 电泳论文; 基因论文; 合子论文; 蛋白论文; 《医师在线》2019年8月15期论文;