地贫 8.53%
地贫 2.54%
地贫携带者约1000万
J Clin Pathol, 2004.
11种突变
%
12种突变
Clin Genet, 2010.
北
柳州市 790
贺州市 1033
百色市 834
西
东
南宁市 1559
5,789人份
• 汉族：3361
玉林市 1349
• 壮族：1670
防城港市 224
Blood Rev, 2012.
全球血红蛋白病人群负荷
Blood, 2011; WHO Statistics, 2012.
中国异常血红蛋白调查
Zeng YT, Huang SZ. J Med Genet,
中国地中海贫血调查
Zeng YT, Huang SZ. J Med Genet, 1987.
血红蛋白病是世界上最常见的出生缺陷之一
全球每年约有790万出生缺陷患儿出生 5中常见的疾病占7000种出生缺陷的25% 血红蛋白病的发病率位于第三位
120 － 100 － 80 － 60 －
40 － 20 － 0
全球5种常见的出生缺陷
－ － － －
地中海贫血全球分布区域
中国南方高发地区 人群携带率3%-24%
AE Bart’s AF HA
-
1
2
3
500V, 25min
4
5
1. 正常人Hb 2. 轻型地贫 3. 异常Hb E杂合子 4. 新生儿Hb Bart’s
(4, 地贫标准型） 5. Hb H
中间型地贫的临床特征
• 发病年龄在2岁以后, 或成年期发病 • 血红蛋白水平维持在60-100g/L水平 • 不需进行常规输血治疗 • 轻度黄疸 • 肝脾肿大(脾大明显) • 骨髓扩增 • 合并感染
/ /–3.7 /–4.2 WS/ CS/ QS/ ––SEA/ –– THAI/
/ /–3.7 /–4.2 WS/ CS/ QS/ ––SEA/ –– THAI/
Unpublished Data, 2012.
和地贫发生的分子遗传学机制
• -珠蛋白基因缺失 • -珠蛋白基因点突变 • 中间型地贫:复杂变异
和地贫发生的分子遗传学机制
• -珠蛋白基因缺失 • -珠蛋白基因点突变 • 中间型地贫:复杂变异
和地贫发生的分子遗传学机制
• -珠蛋白基因缺失 • -珠蛋白基因点突变 • 中间型地贫:复杂变异
产前基因诊断：地贫预防的技术基础
• 人群携带者筛查发现高风险家庭 • 基于DNA分析的胎儿基因型诊断
• 胎儿取样 • 家系分析
864例样品定量诊断特异性评价
-地贫定量与定性检测的比较
Gap-PCR定性 检测基因缺失
基因缺失
--SEA, -3.7, -4.2 等单倍型分析
基
基
因
因
缺
缺
失
失
待检人基因 基因缺失 珠蛋白基 基因缺失 --SEA/, -3.7/
组DNA 基因重复 因拷贝数
-4.2/等基因分型
-地贫分子诊断: 临床表型与基因分型
地中海贫血的预防控制
TIF Publication, 2003.
地中海贫血的研究策略
建立一系列诊断 标准和诊断技术
用于基因分型
用于产前诊断
遗传流行病学 调查
指导制定计划
大人群监控和 预防
和地贫发生的分子遗传学机制
• -珠蛋白基因缺失 • -珠蛋白基因点突变 • 中间型地贫: 复杂变异
和地贫发生的分子遗传学机制
1 基因 看家基因
2个拷贝 2个拷贝
43
PCR
个
扩增
循
8环
43
个
循
8环
1 基因 看家基因
1个拷贝 2个拷贝
2
4
43
4个
个
循
循
8环
8环
1 基因 看家基因
0个拷贝 2个拷贝
无
43
扩Hale Waihona Puke 个 循增8环
16
16
Ct值 3
3
△Ct
0
16
16
4
3
1
0
16
No
3
－
三个靶基因拷贝数定量分析结果
J Mol Diagn. 2013.
产前基因诊断：地贫预防的技术基础
• 人群携带者筛查发现高风险家庭 • 基于DNA分析的胎儿基因型诊断
• 胎儿取样 • 家系分析
用于携带者检测的表型分析方法
• 全血细胞计数
MCV (<80fL) MCH (<27pg)
• 血红蛋白分析 (电泳/HPLC)
Hb A2 () or () Hb F () Hb Bart’s () Hb CS () Hb E ()
中国地中海贫血调查
Zeng YT, Huang SZ. J Med Genet,
北
西
湛江 3160
韶关 3444
广州 2604
东
汕头 1049
珠海 3140
南
13,397人份
广东省地中海贫血的流行病学调查
J Clin Pathol, 2004.
广东地中海贫血流行病学调查 %
正常人群 88.93％
• 人群携带者筛查发现高风险家庭 • 基于DNA分析的胎儿基因型诊断
• 胎儿取样 • 家系分析
产前基因诊断：地贫预防的技术基础
• 人群携带者筛查发现高风险家庭 • 基于DNA分析的胎儿基因型诊断
• 胎儿取样 • 家系分析
羊膜穿刺(amniocentesis)抽取胎儿样品示意图
Family 1 Family 2 Family3
(地贫,宫内或出生后半小时内死亡)
地贫血象：红细胞着色不足、异形红细胞和骨髓成红血细胞增多症
地中海贫血的血液学表型特征
• RBC 参数 MCV MCH 细胞形态变化
• Hb 成分分析 Hb A2 () 或 () Hb Bart’s Hb H () Hb E ()
Normal AA2
+
血红蛋白电泳图谱
IVS II
EXON III
UTR
3’
1
CD74 CD78
CD118
错义突变 小缺失或插入
终止密码突变 移码突变
地中海贫血预防控制操作指南. 人民军医出版社, 2011.
中国南方人群不同基因型Hb H病的分布
Unpublished Data, 2012.
中国人主要-珠蛋白基因型与血液学表型的关系
中国南方血红蛋白病人群负荷
和地中海贫的分子基础
• 常染色体隐性遗传病 • 致病基因：地贫 - 珠蛋白基因（16p13.3）
地贫 - 珠蛋白基因（11p15.3）
• 突变纯合子：重型地贫 - 致死
中间型地贫 - 致残
• 病理学基础： / 链比例失衡
和地贫的病理学机制和临床分类
16p13.3
-珠蛋白基因表达
• 免疫学定性检测
东南亚缺失型地贫链 (阳性)
地中海血贫携带者筛查及产前诊断流程
被检对象（婚前或孕早、中期） 血液学分析（MCV，HbA2% ）
排除地贫 遗传咨询
双亲基因分析
胎儿产前诊断
？
终止妊娠
地贫携带者 遗传咨询，配偶检查 血液学分析（MCV，HbA2%）
地贫携带者
排除地贫
产前基因诊断：地贫预防的技术基础
中间型地贫的临床特征
• 发病年龄在2岁以后, 或成年期发病 • 血红蛋白水平维持在60-100g/L水平 • 不需进行常规输血治疗 • 轻度黄疸 • 肝脾肿大 (脾大明显) • 骨髓扩增 • 合并感染
地贫是严重致死、致残性遗传性血液病
重
重
型
型
地
地
贫
贫
中间型地贫
地中海贫血的防治对策
重症地贫患儿的出生是世界公认的公共卫生问题 通过产前诊断阻止重症患儿出生是首选预防措施 WHO优先推荐在发展中国家实施预防的遗传性疾病 预防地贫是中国南方高发区减少出生缺陷的战略需求
-地贫:基因点突变分析技术
• Reverse Dot Blot （RDB）: 反向点杂交 • probe melting curve-based genotyping assay
（PMCA）: 基于探针熔解曲线的基因分型
3种缺失型地贫检测试剂盒：单管多重gap-PCR法 17种地贫突变检测试剂盒：反向点杂交法 多位点缺失型地贫检测试剂盒： PCR荧光探针法 25 种地贫突变检测试剂盒：荧光PCR熔解曲线法
• 瑶族： 619
• 其它： 139
南
广西地区地中海贫血的流行病学调查
广西地中海贫血流行病学调查 %
地贫 0.16%
-地地贫 1贫177..5555%%
地贫 6.43%
正常人群 7正5.常86人％群 75.86%
9种突变
%
地贫携带者约1000万
Clin Genet, 2010.
13种突变
高发区人群遗传负荷评估
血液学分析指导血红蛋白病诊断的一般原则
用于 和 地贫临床基因分型的实验室流程
FBC / Hb Analysis
临床样品
-地中海贫血
Hb CS etc
-地中海贫血
Hb F > 5%
Gap-PCR / MLPA (1) RDB / PMCA (2) RDB / PMCA (1) Gap-PCR / MLPA (2)
地中海贫血的 分子基础和产前诊断
北海， 2013年 8月23-25日
徐湘民
南方医科大学基础医学院
School of Basic Medical Sciences, Southern Medical University