地中海贫血的分子基础和产前诊断-徐湘民

地中海贫血的分子基础和产前诊断徐湘民南方医科大学基础医学院SchoolofBasicMedicalSciences,SouthernMedicalUniversity北海，2013年8月23-25日遗传性血红蛋白病Inheriteddisordersofhemoglobin异常血红蛋白Abnormalhemoglobin,Structuralvariants地中海贫血(地贫)Thalassemias-thalassemia-thalassemia遗传性持续性胎儿血红蛋白Hereditarypersistenceoffetalhemoglobin(HPFH)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204060801001200－－－－－－－－－－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%BloodRev,2012.WHO地区总人口(百万)出生人口(百万)纯合子出生(千)非洲837.032.1234.8美洲929.116.410.0东南亚1807.638.349.1欧洲896.512.22.8东地中海地区592.716.916.2西太平洋(中国)1797.525.518.1合计6860.4141.4332.0全球血红蛋白病人群负荷Blood,2011;WHOStatistics,2012.区域调查数病例数发生率（%）云南85345176.06福建10653440.41新疆1547816340.41广西703442800.40广东3083088580.28江西32359890.28安徽19124430.23甘肃9687210.22北京13994290.21贵州22373450.20山西11549230.20浙江39623760.19四川16041300.19湖南10026190.19河北6230100.16区域调查数病例数发生率（%）内蒙古27557430.16宁夏452270.16湖北22953350.15天津201630.15青海276540.15辽宁14571200.14黑龙江26791350.13上海10233130.13陕西707080.11吉林10902120.11河南25558280.11江苏869380.09山东494720.04合计90220429360.33中国异常血红蛋白调查ZengYT,HuangSZ.JMedGenet,1987.区域调查数病例数发生率(%)广西3014514.95广东43011774.11江西769202.60四川4007771.92浙江1000121.20新疆85940.47上海157540.25总数128213392.64中国地中海贫血调查ZengYT,HuangSZ.JMedGenet,1987.区域调查数病例数发生率(%)贵州86551912.21四川75251642.18广西524718001.52广东10235611101.08湖南5178190.37辽宁34610.29云南37010.27江西31590560.18福建127620.16湖北21603190.09上海1201780.07新疆117951290.02总数36133824000.66ZengYT,HuangSZ.JMedGenet,1987.中国地中海贫血调查广东省地中海贫血的流行病学调查珠海3140韶关3444广州2604汕头1049湛江316013,397人份JClinPathol,2004.西北东南合计SEA3.74.2CSQSTHAI11.1CD78-缺失未知基因型合计CS41-42IVS-II-654-28CD26CD17CD71-72CD43-29CD27/28缺失未知基因型8.53%2.54%地贫地贫正常人群88.93％%%11种突变12种突变地贫携带者约1000万广东地中海贫血流行病学调查JClinPathol,2004.防城港市224百色市834柳州市790贺州市1033玉林市1349南宁市1559广西地区地中海贫血的流行病学调查5,789人份ClinGenet,2010.北东南西汉族：3361壮族：1670瑶族：619其它：139正常人群75.86%17.55%-地贫6.43%地贫地贫0.16%正常人群75.86％地贫17.55%%%合计CD41-42CD17IVS-II-654-28CD71-72CD26IVS-I-1-29CD43CD27/28IVS-II-5ChineseG(A)0Cap+39合计SEA3.74.2WSCSQSTHAICD13CD30未知基因型9种突变13种突变广西地中海贫血流行病学调查地贫携带者约1000万ClinGenet,2010.广西每4人就有1个地贫缺陷基因携带者每55个家庭就有1个有重型地贫出生风险每230个胎儿就有1个重型地贫患儿广东每10人就有1个地贫缺陷基因携带者每250个家庭就有1个有重型地贫出生风险每850个胎儿就有1个重型地贫患儿高发区人群遗传负荷评估省份总人口(万)出生人口(万)纯合子出生(千)广西46026511.63云南4594606.69广东104401174.89贵州3474481.66江西4456410.89湖南6568860.65福建3689420.60海南867130.51四川8041720.49重庆2919290.17合计4672357328.18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-珠蛋白基因表达-地中海贫血临床综合征正常正常-地中海贫血特征-地中海贫血特征HbH病中间型-地中海贫血Bart’s胎儿水肿综合征重型-地中海贫血-地中海贫血临床综合征-珠蛋白基因表达珠蛋白链不平衡16p13.311p15.3地中海贫血的临床特征小细胞低色素性溶血型贫血(中、重度)黄疸肝脾肿大(脾大明显)骨髓扩增发育迟缓合并感染Bart’s水肿胎(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HbA2()或()HbBart’sHbH()HbE()12345NormalAA2AEBart’sAFHA+-500V,25min血红蛋白电泳图谱1.正常人Hb2.轻型地贫3.异常HbE杂合子4.新生儿HbBart’s(4,地贫标准型）5.HbH中间型地贫的临床特征轻度黄疸肝脾肿大(脾大明显)骨髓扩增合并感染不需进行常规输血治疗血红蛋白水平维持在60-100g/L水平发病年龄在2岁以后,或成年期发病中间型地贫的临床特征轻度黄疸肝脾肿大(脾大明显)骨髓扩增合并感染不需进行常规输血治疗血红蛋白水平维持在60-100g/L水平发病年龄在2岁以后,或成年期发病重型地贫重型地贫中间型地贫地贫是严重致死、致残性遗传性血液病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中海贫血的预防控制TIFPublication,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遗传流行病学调查大人群监控和预防用于基因分型用于产前诊断指导制定计划和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变13种导致中国人-地中海贫血的缺失突变地中海贫血预防控制操作指南.人民军医出版社,2011.21213’HVRinterξHVR5’3’4个功能性的α基因3个功能性的α基因2个功能性的α基因0个功能性的α基因1个功能性的α基因正常静止型α地贫轻型α地贫HbH病HbBart's胎儿水肿综合征地中海贫血表型和基因型的关系12种见于中国人群的导致2/1珠蛋白基因表达降低的突变CD59错义突变小缺失或插入终止密码突变移码突变IVSIIVSIIUTRUTR5’3’CD13CD31CD125CD122CD142CD44–45CD49CD30CD78CD74CD11821EXONIIEXONIEXONIII地中海贫血预防控制操作指南.人民军医出版社,2011.基因型频率(%)–3.7/––SEA49.29–4.2/––SEA16.54WS/––SEA16.01CS/––SEA12.46QS/––SEA3.74其它1.96中国南方人群不同基因型HbH病的分布UnpublishedData,2012.//–3.7/–4.2WS/CS/QS/––SEA/––THAI///–3.7/–4.2WS/CS/QS/––SEA/––THAI/中国人主要-珠蛋白基因型与血液学表型的关系UnpublishedData,2012.和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变50种见于中国南方的导致珠蛋白基因表达降低的突变地中海贫血预防控制操作指南.人民军医出版社,2011.基因突变表型位点-globingene–90C→T+启动子突变–73A→T+启动子突变–32C→A+启动子突变–30A→G+启动子突变–29A→G+启动子突变–28A→G+启动子突变–28A→C+启动子突变Cap+1A→C++加帽位点突变Cap+8C→T++5’UTR突变Cap+39C→T++5’UTR突变IVS1-5G→C+共同序列突变IVS1-128T→G+共同序列突变IVS2-5G→C+共同序列突变TermCD+32A→C+3’UTR突变AATAAA→CATAAA+加尾信号突变导致中国人群中间型的β+地贫突变6种引起地中海贫血的基因缺失地中海贫血预防控制操作指南.人民军医出版社,2011.和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变和地贫发生的分子遗传学机制-珠蛋白基因缺失中间型地贫:复杂变异-珠蛋白基因点突变产前基因诊断：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)HbA2()or()HbF()HbBart’s()HbCS()HbE()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%）排除地贫地贫携带者遗传咨询，配偶检查地贫携带者排除地贫遗传咨询双亲基因分析胎儿产前诊断终止妊娠血液学分析（MCV，HbA2%）？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