地中海贫血的分子基础及产前诊断徐湘民
地中海贫血的分子基础及产前诊断
是一组遗传异质性很大的血红蛋白病
一般情况下是一个没有贫血的“正常人”
血红蛋白量及红细胞大小均正常或接近正常 α珠蛋白链与非α珠蛋白链维持正常的合成平衡 注意与（γδ）0-地贫、 β-地贫鉴别
地中海贫血: 常染色体隐性遗传病
Pedigree for -thalassemia in a typical family.
地中海贫血的产前诊断
胎儿取样技术
DNA诊断技术
-地贫的诊断
-地贫的诊断
目前及今后的胎儿产前诊断新技术
植入前基因诊断
Preimplantation genetic diagnosis(PGD)
超声产前诊断
Prenatal diagnosis: Ultrasound measurement
血蛋白病的定义及分类
血红蛋白病 由于血红蛋白在质量和数量上的异 常而发生的一类遗传性贫血病
异常血红蛋白病： 由于血红蛋白发生结构上 的异常而导致的贫血症 比如：镰刀型细胞贫血病 （HbS）、HbC、HbD、HbE 等
地中海贫血： 由于某类血红蛋白合成受 到抑制所引起的溶血性贫血
比如: α-地中海贫血、β-地 中海贫血
α-地中海贫血及β-地中海贫血
遗传性持续性胎儿血红蛋白增多症（HPFH） 与异常血红蛋白病相互作用的地贫
α-地贫+ α-链变异体 β-地贫+ β-链变异体
HPFH
其他
HPFH定义
当成人体内持续存在过量的HbF时,就称： 遗传性持续性胎儿血红蛋白增高症 ( Hereditary persistence of fetal hemoglobin, HPFH)
血红蛋白病的人群筛查和产前诊断
血红蛋白病的人群筛查和产前诊断徐湘民【期刊名称】《《海南医学》》【年(卷),期】2019(000)0z1【总页数】9页(P47-55)【关键词】血红蛋白病; 地中海贫血; 遗传筛查; 产前诊断; 二代测序【作者】徐湘民【作者单位】南方医科大学基础医学院医学遗传学教研室广东广州 510515; 广东高校人类遗传病分子诊断工程技术研究中心广东广州 510515; 广东省出生缺陷监测与干预重点实验室广东广州 510515【正文语种】中文【中图分类】R5521 遗传性血红蛋白病及人群防控对策遗传性血红蛋白病是人类常见的孟德尔遗传病，这组疾病包括异常血红蛋白(abnormal hemoglobin, structural variants)和地中海贫血(thalassemia)，异常血红蛋白中最重要的疾病是镰状细胞贫血，它是由人β-珠蛋白基因的第6 号密码子上的谷氨酸变异为缬氨酸而导致的严重、致死性溶血性贫血，世界上最早的“分子病”的概念就是从镰状细胞贫血的研究中提出的[1-2]。
地中海贫血(简称地贫)因最先在地中海地区发现而得名，α-和β-地贫是其中最重要的疾病类型。
此外，还有一种发育阶段异常的良性表型—遗传性持续性胎儿血红蛋白(hereditary persistence of fetal hemoglobin，HPFH)，该遗传特质在上述两种血红蛋白病，特别是β-地贫的临床表型变异上有重要的遗传修饰作用，是目前临床精准诊断的主要靶点之一[3]。
由于镰状细胞贫血患儿主要发生于非洲，本文重点阐述α-和β-地贫的人群筛查和产前诊断。
α-和β-地贫是最早被阐明分子病理学基础的人类遗传性疾病，也是世界上最先采用分子诊断技术开展产前诊断的疾病对象，从20 世纪70 年代中期开始，有人就已经通过检测“珠蛋白合成”成功进行了α-地贫的产前诊断，并随即应用分子杂交技术完成了β 地贫的产前诊断[4]。
经过近半个世纪的研究积累，我们已经有了系统的α-和β-地贫的人群遗传流行病学和分子病理学的基础知识，包括中国人在内的导致α-和β-地贫的在疾病高发区的人群发生率和疾病突变谱已经阐明，我国血红蛋白病的流行病学研究是从曾溢滔教授领导的合作团队于20 世纪80 年代中期开展的全国100 万人群的大规模调查开始的[5]，随着技术的进步，后续的研究更进一步阐明了我国南方一些高发省区的详细、准确的遗传流行病学数据，这是指导开展临床诊断、人群筛查和通过产前诊断实现该病预防控制的前提和基础[6-7]。
遗传性持续性胎儿血红蛋白增高症(HPFH)的分子机制
遗传性持续性胎儿血红蛋白增高症(HPFH)的分子机制曾小红【摘要】遗传性持续性胎儿血红蛋白增高症(Hereditary persistence of fetal hemoglobin,HPFH)是成人红细胞中持续存在过量的胎儿血红蛋白(Fetal hemoglobin,Hb F),血液学检查正常的遗传综合征.携带者常无临床症状.HPFH具有高度的遗传异质性,分子机制主要涉及11p15上β-类珠蛋白基因的遗传缺陷导致的Hb F异常高表达.最近的研究表明,HPFH具有数量性状遗传特点,其发生机制可能不局限于单纯的β-类珠蛋白基因上的遗传缺陷,HPFH还与多个基因座的异常有关,具有数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)的遗传特征.主要包括QTL6q23和QTL2p15等的异常.通过HPFH来探索珠蛋白基因的网络化表达调控机制,为镰状细胞性贫血、重型地中海贫血等疾病的治疗研究开拓了新路径.【期刊名称】《中国产前诊断杂志（电子版）》【年(卷),期】2012(004)002【总页数】7页(P26-32)【关键词】HPFH;分子机制;β-类珠蛋白基因;QTL【作者】曾小红【作者单位】昆明医科大学附属昆华医院遗传诊断中心,云南昆明650032【正文语种】中文【中图分类】R394.3血红蛋白（Hemoglobin）是人体红细胞内的一种主要蛋白质，由珠蛋白和血红素结合而成，通过携氧释氧实现氧气在人体内的运输[1］。
血红蛋白是由两条α珠蛋白链（αξ）和两条非α珠蛋白链（βγδε等）组成的四聚体。
6种不同的珠蛋白肽链组合成人类的6种血红蛋白，按照其在人体内表达的先后顺序分别是：Hb Gower1（ξ2ε2）、Hb Gower2（α2ε2）、Hb Portland（ξ2γ2）、Hb F（α2γ2）、Hb A（α2β2）、Hb A2（α2δ2）；前3种为胚胎型血红蛋白，Hb F（Fetal hemoglobin，胎儿血红蛋白）为胎儿时期血红蛋白主要成分，出生后逐渐由Hb A取代，由于γ链有Gγ和Aγ两种亚型，所以Hb F也有两种构成：α2Gγ2和α2Aγ2。
珠蛋白生成障碍性贫血的分子诊断研究进展
珠蛋白生成障碍性贫血的分子诊断研究进展徐祥虎;朱宝生【摘要】珠蛋白生成障碍性贫血是一类发病率较高的常染色体显性遗传病,除输血及骨髓造血干细胞移植之外,目前尚无较好的治疗方法,产前诊断是防止重型地贫胎儿出生积极有效的应对措施.近年来,在血红蛋白异常筛查方面出现了全自动血红蛋白电泳、高效液相色谱、傅里叶变换红外光谱等新技术;在基因诊断领域出现了DNA芯片技术、悬浮点阵技术、DNA测序、多重PCR等.由于这些新的技术具有更准确、灵敏、方便等优点,它们正在逐渐取代以往所使用的旧方法.非侵入性产前诊断、种植前遗传诊断成为地贫产前诊断的重要发展方向.目前对胎儿的超声检查仍不能取代血红蛋白电泳在地贫高发地区对孕妇群体进行携带者筛查,种植前遗传诊断存在着一定的医疗风险,绝大多数病例的预防仍是通过对高风险胎儿进行产前基因诊断来实现.【期刊名称】《分子诊断与治疗杂志》【年(卷),期】2011(003)004【总页数】6页(P283-288)【关键词】地中海贫血;分子基础;产前诊断;基因诊断【作者】徐祥虎;朱宝生【作者单位】昆明医学院附属昆华医院遗传诊断中心,云南,昆明,650032;昆明医学院附属昆华医院遗传诊断中心,云南,昆明,650032【正文语种】中文地中海贫血（thalassemia）是一种由于珠蛋白基因缺陷导致血红蛋白中的α-或β-珠蛋白肽链合成减少或不能合成,引起血红蛋白成份改变，从而导致的溶血性贫血[1]。
地贫的主要类型有两种：α地中海贫血和β地中海贫血，分别由α-或者β-珠蛋白基因突变所致，其表现型呈常染色体隐性遗传的方式出现。
重型α地贫胎儿（Bart's水肿胎）多在妊娠末期胎死腹中或产下即死；重型β地贫患儿一般在出生后3～6个月出现症状，要靠输血维持生命，多在童年期夭折。
全球人口的1.67%为地贫的基因突变携带者，每年出生的新生儿中突变纯合子和双重杂合子高达4.4‰[2]。
其发病区域主要集中在地中海沿岸、少数非洲地区、东南亚和中国的南方。
地中海贫血的分子基础及产前诊断徐湘民
中国需要解决的研究主题
发展用于临床和预防的分子诊断技术 高发地区人群中的遗传流行病学调查 开展人群水平的地中海贫血预防
地中海贫血的研究策略
建立一系列诊断标准和诊断技术
研究背景
遗传流行病学调查
大人群监控和预防
指导制定计划
诊断
筛查
预防
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 (α地贫,宫内或出生后半小时内死亡)
广州市主要出生缺陷的发生率 (1998-2001)
排序 出生缺陷分析
1 先天性心脏病 2 重型地贫 3 多指 4 肢体短缩 5 唇裂 / 腭裂
例数
260
发生频率 (/万)
19.66
208 15.73
200 15.12 111 8.39
109 8.24
地中海贫血: 常染色体隐性遗传病
Pedigree for -thalassemia in a typical family.
地贫纯合子：致死性出生缺陷
重型地贫 出生后1年内发病 多于未成年前因严重贫血而夭折 输血和去铁治疗可维持,代价昂贵
中间型地贫是严重致残性遗传病
家系样品采集现场
研究地中海贫血的意义
研究背景
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
地贫是严重致死、致残性遗传性血液病
常染色体隐性遗传病 受累基因： 地贫 - 珠蛋白基因（16p13.3）
β地贫 - β珠蛋白基因（11p15.3） 突变纯合子：重型地贫 - 致死
PPT讲义 徐湘民 遗传修饰基因与地中海贫血表型
Shandong
S
0.08% (1/1190)
c.41T>C 1
Guangdong Thalassemic endemic region, n=3839
1.25% (48/3839)
Guangxi
c.519_525dupCGGCGCC 36
c.895C>G 9
c.13G>A
1
c.892G>C 1
NA
1.000
Damaging
1 (1.6%)
NA
1 (1.6%)
1.000
Damaging
1 (1.6%)
携带KLF1突变的正常个体的 MCV 和 MCH 值降低
KLF1突变携带者及KLF1突变复合地贫 个体的HbA2 和 HbF 水平升高
Normal Individuals
-Thalassemia Trait
–/–
A/C
T/T
P2 9/M 4
None (0)
Occasional (1)
87
5.8 82.0 / -28 / CD41/42
[c.519_525dupC GGCGCC]+[=]
–/–
A/C
T/T
P3† 8/M
3
Occasional (8)
Systematic (8-12)*
86
c.1022G>A 1
Blood, 2014.
中国南方人群的KLF1突变谱
突变
c.519_525dup CGGCGCC c.895C>G c.1022G>A c.13G>A c.892G>C c.913+1G>A c.1001C>G
地中海贫血的产前诊断
地中海贫血的产前诊断地中海贫血（Thalassemia）是一组遗传性溶血性贫血。
由于珠蛋白基因的缺陷使珠蛋白肽链合成减少或不能合成，导致红细胞内血红蛋白的组成成分改变，引起慢性溶血性贫血。
组成珠蛋白的肽链有4种，α，β，γ，δ链，每种肽链由相应的基因编码。
根据珠蛋白基因缺陷的同而导致肽链合成障碍的不同，将贫血分为α，β，γ，δβ等几种类型。
以α和β地中海贫血较为常见。
地中海贫血常见于地中海沿岸国家，中东、印度、东南亚各国、中国南方等地。
我国以广西、广东、海南、江西、湖南、四川等地多见。
广西的地中海贫血发生率：α-thalassemia为15%；β-thalassemia为5%。
分型α-地贫：静止型：-α/αα，-α/αTα；轻型：--/αα；中间型（HbHdisease）：--/-α，--/αCSα；重型（HbBart's胎儿水肿综合征）：--/--。
β-地贫：轻型；中间型；重型。
β-地中海贫血（β-Thalassemia）β-地贫是由于β珠蛋白基因的缺陷导致β珠蛋白肽链合成障碍的慢性溶血性贫血。
至目前已发现200多种突变，国内28种。
病理生理学1、血红蛋白：HbA：α2β2（成人血红蛋白）；HbF：α2γ2（胎儿血红蛋白）；HbA2：α2δ2（成人血红蛋白）2、HbF增高；3、红细胞寿命缩短；4、红细胞生成素增加；5、铁负荷增加。
临床表现1.重型β地贫：生后6个月出现症状；慢性进行性贫血；苍白，黄疸，肝脾肿大；特殊面容；生长发育障碍；合并感染。
并发症：含铁血黄素沉着症，心力衰竭等。
重型β地中海贫血需终生依赖输血，使用昂贵的去铁剂，死亡率极高。
给家庭和社会带来沉重的经济负担（因病致贫、返贫）。
2、轻型β地贫：无症状或轻度贫血（Hb90-100g/L）；脾轻度肿大；HbA2（α2δ2）轻度升高；MCV50-60fl。
3、中间型β地贫：于幼童期出现症状；中度贫血；肝脾轻或中度肿大；生长发育障碍较轻，骨骼改变较轻。
地中海贫血的分子诊断技术进展
地中海贫血的分子诊断技术进展王文娟;朱春江【摘要】地中海贫血是常见的人类遗传性血液病之一,其表型严重程度与地中海贫血基因突变型密切相关.及时准确地对地中海贫血进行基因诊断及产前基因诊断,可为患者的治疗以及产前优生遗传咨询提供依据.笔者将常见的地中海贫血分子诊断技术进行综述.【期刊名称】《华夏医学》【年(卷),期】2017(030)002【总页数】5页(P172-176)【关键词】地中海贫血;分子诊断技术;基因【作者】王文娟;朱春江【作者单位】桂林医学院,广西桂林541004;桂林医学院附属医院,广西桂林541001【正文语种】中文【中图分类】R556.61目前对于地中海贫血的诊断技术，除了有很多用于诊断已知地中海贫血类型的基于PCR的诊断技术，还有用于检测未知地中海贫血的其他分子诊断技术[1]。
这些技术包括等位基因特异性寡核苷酸(ASO)杂交、斑点杂交、反向斑点杂交、突变特异扩增体系(ARMS)、限制性酶切分析、缺口-PCR(gap-PCR)等，以上技术主要用于检测已知突变，对于未知突变的筛查，基于PCR技术的变性单链DNA检测会更有优势，例如变性梯度凝胶电泳(DGGE)等。
基因突变鉴定的金标准仍然是DNA直接测序。
长期以来，DNA测序技术一直是分子生物学相关研究中最常用的技术手段之一[2]。
而二代测序技术、三代测序技术则实现了地中海贫血常见新发基因缺陷等高通量快速检测[3]，常见地中海贫血分子诊断技术如下。
Southern印记杂交(Southern blotting)技术是1975年英国爱丁堡大学的E.M.Southern教授首创的，因而称该技术为Southern印迹杂交[4]。
但是，Southern印迹杂交技术操作烦琐、费时费力、费用高、需使用放射性核素，且其成功率还很大程度依赖于所用基因组DNA的质和量[5]。
近些年已被多重连接探针扩增法替代[1]。
常用于对缺失型突变的检测。
其原理是：针对缺失区域上下游序列设计引物，正常情况下，这对引物由于相距太远无法扩增出特定片段，但是，当上下游引物之间的序列发生缺失突变时，上下游引物被拉近，从而得以扩增出特定长度的片段。
β地中海贫血的分子基础与常见的诊断方法
Ｌ ｃＲ
— —
１４ １ 单纯发 生于 Ｂ珠 蛋 白基 因上 的突变 ．． 因突变纯合子
（） １ Ｂ珠蛋 白基
发生在 Ｂ珠蛋 白基 因的启动子 区等顺 式作用
因子的突变 ， 导致 了反式 作用 因子与 其结合 力下 降， 而使 Ｂ 从 珠 蛋白的合成减少但 不完全丧失。因此 ， Ｂ类珠蛋 白的肽链 间
中间型地 中海贫血 中最常 见 的基因型 ］包 括 ： 纯合 子或双 ， ①
重 杂 合 子 Ｂ地 中 海 贫 血 合 并 缺 失 型 地 中海 贫 血 。 此 型 地 中
海贫血 由于 链 的合成减 少 ， Ｂ球蛋 白链 合成的减 少达到 与
一
Ｂ珠 蛋 白肽链 含 １６个 氨 基 酸 ， Ｂ珠 蛋 白基 因 所 编 码 。 ４ 由
贫血患者。
１４ 中间 型 Ｂ地 中 海 贫 血 ．
是 一 种 特 殊 的 Ｂ地 中 海 贫 血 类
型 ， 分 子 基 础 比较 复 杂 ， 如 下几 种类 型 ： 其 有
１ Ｂ地 中海 贫 血 的分 子 基 础
１ １ Ｂ珠蛋 白基 因突变 ． Ｂ珠蛋 白基 因簇 位于 １ 号染色体短 １
ｌ地 中 海 贫 血 的 分 子 基 础 与 常 见 的 诊 断 方 法 ｊ ｌ
张 凝， 陈 萍 （ 审校 ） （ 西 医科 大 学第 一 附属 医院 ， 广 南宁 ５ ０ ２ ） ３ ０ １
［ 关键词］ Ｂ地 中海贫血 ； 分子基础 ； 诊断方法 ［ 中图法分类号 ］Ｒ５ ６ ６ ５ ． ［ 文献标识码 ］ Ａ
见 。迄 今 为止 ， 界 范 围 已发 现 ２０多 种 Ｂ地 中海 贫血 的 基 因 世 ０ 突 变类 型 。
地中海贫血的产前筛查与诊断
上述手段检测出的基因型已包括中国人群95% 左右的α和地贫类型，对于罕见突变类型，可通过 测序等手段进行进一步诊断。
HbF增高者，考虑缺失型β地贫，常见两种突 变类型：HPFH、。检测手段：Gap-PCR（缺 口PCR）。
产前诊断——预防地贫发生的最后屏障
指征：高风险家庭 知情同意、自主选择 在遗传咨询的基础上行产前诊断，需告知：
广州市主要出生缺陷的发生率 (1998-2001)
排序 出生缺陷分析 1 先天性心脏病 2 重型地贫 3 多指 4 肢体短缩 5 唇裂 / 腭裂
例数 260 208 200 111 109
发生频率(/万) 19.66 15.73 15.12 8.39 8.24
血红蛋白的结构
F
正常2岁~成人Hb的组成和比例 HbA（22） 96% ~ 98% HbA2（22） 2.5% ~ 3.5% HbF (22) <3%
多方检测结果均为阴性，STR分析发现非生物学意义父 亲。
例5
某夫妇，3次水肿胎患儿生育史，夫妇双方行α地贫基因 诊断，一方为- -SEA/αα，另一方未见异常。
分析
此类家系因水肿胎死亡，无先证者。我们首先考虑另 一方为罕见α地贫基因缺失携带者，行血常规和血红蛋白电 泳检测，筛查结果均为阳性。
经诊断，另一方为- -THAI/αα。
分析
首先考虑另一方为罕见β地贫基因携带者，行血常规 和血红蛋白电泳筛查，筛查结果为阳性。
经β珠蛋白基因测序分析，确诊为β CD37/ β N。
例3
某夫妇，重型β地贫患儿生育史，对患儿进行基因诊断， 患儿基因型为654/N。夫妇一方基因型为654/N，另一方常见 点突变检测未见异常。
分析
60例同型地中海贫血基因携带者产前诊断结果分析
60例同型地中海贫血基因携带者产前诊断结果分析发布时间：2022-11-14T02:17:20.346Z 来源：《医师在线》2022年6月12期作者：黄向阳[导读]黄向阳（玉林市妇幼保健院检验科；广西玉林537000）摘要：目的分析夫妇双方均为同型地中海贫血基因携带者胎儿基因诊断情况，以防止中/重地中海贫血患儿出生。
方法分析2021年1月-2021年4月在我院就诊的有地贫产前诊断指征的孕妇60例，应用Gap-PCR和PCR结合反向斑点杂交技术对羊水标本进行α、β-地中海贫血基因检测。
分析同型地中海贫血基因携带者胎儿基因型分布及构成情况。
结果 60例夫妇双方均为同型地中海贫血基因携带者中，检出重型α-地中海贫血胎儿5例，中间型α-地中海贫血胎儿8例，中/重型β-地中海贫血胎儿4例，中/重型地贫检出率为28.33%，终止妊娠10例。
其中胎儿α-地贫主要基因突变类型为--SEA/αα19例（42.22%）比例最高，其次为--SEA/--SEA（11.11%），--SEA/-α3.7（11.11%），-α3.7/αα（8.89%）；β-地贫主要基因突变类型为βCD41-42/βN7例（50.00%）比例最高，其次为βCD41-42/βCD41-42（14.29%），结论地中海贫血产前基因诊断可有效地避免重症地中海贫血患儿的出生，减少出生缺陷，提高人口素质。
关键词：地中海贫血；基因诊断；产前诊断；中图分类号：R556.71 文献标识码：A地中海贫血（thalassaemia，简称地贫）是指由珠蛋白基因的缺失或点突变使珠蛋白基因的表达受到抑制，引起相应蛋白链合成减少甚至完全不能合成导致的遗传性溶血性贫血，是临床上最常见的单基因遗传病之一[1]。
根据合成珠蛋白的异常的情况，根据不同类型的珠蛋白合成的障碍进行分型可以有α-地贫和β-地贫，在中国主要分布于两广地区。
根据贫血严重程度分轻、中、重之分，静止型和轻型地贫可没有贫血或仅有轻度贫血，表现的是小细胞、低色素的贫血。
两种导致中国人地中海贫血的新突变基因的鉴定
ｔｈｅ ｓａｍｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｗｏｒｋｓ．ｗｅ ｇｏｔ ｓｏｍｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｉｔｌｌ ａｌｐｈａ ｏｒ
ｂｅｔａ ｔｈａｌａｓｓｅｍｉａ ｔｒａｉｔ ｂｕｔ ｎｏ ｋｎｏｗｎ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ｂｅｅｎ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｔｈｅｓｅ
ｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅｎ ｗｅ ｕｓｅｄ ＤＮＡ ｍａｐｐｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｏｕｔｈｅｍ ｂｌｏｔ，
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ：ｃｌｎｓｔｅｒ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ｓａｍｐｌｅｓ． Ａｂｏｕｔ ５６０６ ｃｏｒｄ ｂｌｏｏｄ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ７７９２ ｐｅｒｉｐｈｅｍｌ ｂｌｏｏｄ ｓａｍｐｌｅｓ
ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ．Ｗｅ ｐｅｒｆｏｒｍ ｈａｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ｂｌｏｏｄ
ＩＶＳ－２．６５４（Ｃ－》Ｔ）、一２８（Ａ峥Ｇ）、ＣＤ７１／７２（＋Ａ）、１３５：ＣＤ２６（Ｇ÷∞、
ＣＤｌ７《Ａ斗秘激为常觅。丽辩一些罕觅翡突变基茵魏伐邀贫基因 ．带’１／ａａ、１３地贫慕因ＣＤ３７ ＴＧＧ＂－）ＴＧＡ不断被报道，遮魑罕见突变 錾因类型是对常见突变的充实和必要补充，对于了解一个地区的 遮贫基毽突交漤，建立可蹙戆途贫基因诊獗菝拳其鸯熬要意义。 时罕见突变基图的鉴定，不断完善对地贫基因谱的认识将是一项 长期而连续的工作，需要机遇、职业敏感和不懈的努力。
设计和方法 采蔼整群攘样懿方法，对５６０５镶黪巍祥本霸７７９２镤婚硷祥
零逡行盘滚学表囊分聿厅结会审强入中鬻羹豹瓠８建贫鏊霾簿查毂 流行病学调查繁础上，获得衄液学表型呈小细胞低色素，ＨｂＡ２增 高（Ｂ地贫）或降低（“地贫）而没有已知地贫基因型改变的样本， 包括４例珏地贫德确诊样本ｊ｝珏５侧Ｂ地贫德确诊样本。对于程地 贫德确诊样本，采取瓯、Ｃ‘２纂霆溺痔簿森泰絮豹点突变，采翅铮 对罕见缺失类趔的ｇａｐ．ＰＣＲｑ≮０ｕｔｈｅｍ ｂｌｏｔ和跨断裂点测序的方法 筛焱大片段缺必和确定精确的断裂位点。对于Ｂ地贫待确诊样本， 采惩§臻蛋鑫麓因全长溅净戆方法，筛焱泰知焘突变。逶逑上述 方法鉴定的新的突变基因采用ＲＴ－ＰＣＲ方法研跨越断裂点ＰＣＲ 血红鬣自 子碱慕辩
β-地中海贫血患者的婚前筛查及产前诊断
β-地中海贫血患者的婚前筛查及产前诊断中华妇产科杂志 1998年第2期第33卷论著摘要作者：周玉球徐湘民李文典刘志英吴丽蓉彭朝晖方海乔侯志贤单位：519000 广东省珠海市妇幼保健院(周玉球，李文典，吴丽蓉，方海乔，侯志贤)；第一军医大学分子生物学研究所(徐湘民，刘志英，彭朝晖)β-地中海贫血是我国南方最常见、危害最为严重的遗传病种之一［1］。
通过产前诊断阻止该病重症患儿的出生，是目前最为有效的预防措施。
由于缺乏此病系统筛查基础上的人群监控，我国β-地中海贫血患者的产前诊断主要局限于曾生育过重症β-地中海贫血患儿的家庭。
现将我们对近两年来在广东省珠海市进行此病的婚前筛查及其预防性产前诊断的13 825例的结果报道如下。
一、资料和方法1. 筛查对象及诊断标准：筛查对象为1995年1月～1996年10月间来我院例行婚检的拟婚男女，共计13 825例（其中非本市户口人员占34.6%）。
诊断β-地中海贫血的血液学指标为：红细胞平均体积（MCV）＜80 fl和(或)红细胞平均血红蛋白（MCH）＜25 pg，且血红蛋白A2(HbA2)≥0.040，并辅以血清铁和铁蛋白测定，以排除缺铁性贫血的可能。
所有筛查出的病例均进行基因分析。
对此病基因携带者（高风险对象），在提供婚前指导及遗传咨询的基础上，进行定期随访及婚后高风险胎儿的产前诊断。
2. 方法：红细胞参数分析结合HbA2定量法用于β-地中海贫血的表型血液学筛查。
进行基因诊断时，先用简便的基因释放剂结合PCR/异源双链分析［2］，检测中国人最常见的CD41～42(-CTTT)突变。
其余未知的阳性标本则按酚-氯仿法抽提外周血白细胞或羊水细胞的DNA后，用能检测18种中国人β-地中海贫血基因突变的反向点杂交（RDB）技术［3］作进一步分析。
对于要求产前诊断的对象，于孕18～22周取羊水进行基因分析。
3.统计学分析：χ2检验用于两个样本率（或构成比）的显著性分析。
二、结果1.β-地中海贫血基因携带率：在被筛查的13 825例中，共筛出阳性病例212例(男性89例，女性123例；广东、广西籍人分别占85.8%和4.2%)，其中7例合并缺铁，占3.3%(7/22)，且均为女性。
地中海贫血的产前诊断
地中海贫血的产前诊断地中海贫血(地贫)是人类遗传性血红蛋白(Hb)病的一种类型,该病是由于人类珠蛋白基因的先天性缺陷而导致相应的珠蛋白链合成不足或完全缺如,形成Hb的α链与非α链比例失衡,从而使患者产生中度或严重的溶血性贫血表现。
由于早期报道的病例几乎都是来自于地中海地区的移民,该病遂被命名为地中海贫血,后来发现地贫并非一种而是一组疾病,且在全球热带和亚热带广为流行的遗传性溶血性疾病。
根据珠蛋白肽链合成受到抑制的类型,地贫可以分为α地贫、β地贫、δ地贫、γ地贫、δβ地贫和εγδβ地贫等。
α和β地贫是人群中最常见的地贫类型。
目前,全世界至少有3.45亿人携带地贫的致病基因,全球地贫基因携带者频率高达 2.62%,包括中国南方在内的东南亚地区、印度次大陆、地中海地区、中东、北非和太平洋地区都是该病的高发地区。
20世纪70年代中期,分子遗传学的兴起使α和β地贫成为世界上最早被阐明分子水平基础的人类单基因病之一;70年代末期,对α和β珠蛋白基因簇的结构鉴定和染色体定位的研究成果,奠定了开展地贫产前诊断的基石。
在前人阐明α珠蛋白基因结构和基因缺失类型的基础上,1976年,美国华裔科学家简悦威(Kan Y uet~wai)应用液相杂交技术,对α珠蛋白基因cDNA进行定量检测,并检测其与胎儿DNA(培养的羊水细胞)的杂交率,实现了对α珠蛋白基因缺失拷贝数的检测,结果显示,被测胎儿DNA的杂交率(65%)明显高于其双亲(携带者)的杂交率(57%)因此判定该胎儿为健康胎儿。
这一研究工作是世界上第一次采用分子诊断技术完成的人类单基因遗传病的临床实践,也是人类单基因病产前诊断的第一个成功案例,开创了人类遗传性疾病分子诊断的先河。
一、产前诊断地贫的历史回顾由于地贫的治疗代价昂贵且难以治愈,通过产前诊断阻止重型地贫患儿出生是目前公认的首选预防措施。
探索地贫产前诊断的研究工作最早始于20世纪60年代末,研究发现,β地贫患儿脐带血中β珠蛋白链的合成明显低于健康新生儿,随后的研究工作证实,从孕中期脐血中也可以检测出孕妇Hb的水平。
基因诊断的新途径:植入前诊断
基因诊断的新途径：植入前诊断
徐湘民
【期刊名称】《生命的化学》
【年(卷),期】1993(13)4
【摘要】在对孕期的基因缺陷风险胎儿进行产前诊断时,有两种传统的采样途径:于妊娠头三个月撷取绒毛,或于妊娠中期收集羊水细胞。
随后对从上述细胞中提取的DNA进行基因诊断。
随着聚合酶链反应(PCR)等现代分子生物学技术的广泛应用,对某些基因缺陷所致遗传病作出快速而准确的诊断已并不困难;但对确诊的缺陷胎儿,无论是进行人工流产,还是将来生下患病孩子,都要使孕妇经受很大的不幸。
一些夫妇不得不反复流产以求能获得一健康后代。
为改变这种状况。
【总页数】2页(P33-34)
【关键词】植入前诊断;聚合酶链反应;基因诊断
【作者】徐湘民
【作者单位】第一军医大学分子生物实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R446.9
【相关文献】
1.积极性优生途径——植入前胚胎基因诊断技术的临床应用和推广 [J], 黄荷凤
2.论人类胚胎植入前基因诊断的伦理争议及法律规制 [J], 汪丽青
3.非医用胚胎植入前基因诊断性别的伦理思考 [J], 陈慧;段志光;王洪奇
4.人类基因编辑实验的法律规制\r——兼论胚胎植入前基因诊断的法律议题 [J], 王康
5.1例胎儿羊水过少的基因诊断及植入前诊断 [J], 丁红珂;余丽华;曾玉坤;刘玲;卢建;张彦;尹爱华
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Thalassemias -thalassemia -thalassemia
• 遗传性持续性胎儿血红蛋白
Hereditary persistence of fetal hemoglobin(HPFH)
研究背景
Thalassemia
中国南方不同高发地
区人群携带率 1 ~ 23%
和地中海贫血的分子基础 及产前诊断
Zhongshan 2007, November 30
徐湘民
南方医科大学，医学遗传学教研室 南方医院产前诊断和遗传病诊断技术中心
遗传性血红蛋白病
Genetic disorders of human hemoglobin • 异常血红蛋白
Abnormal hemoglobin, Structural variants
Ⅱ4
M/22 13 5 4.57 82.3 29.5 95.7
Ⅱ5
F/35 118 5.87 63.0 20.1 96.9
Ⅲ1
F/1 112 6.09 56.2 18.4 90.0
Ⅲ2
M/5 141 5.02 78.5 28.1 97.4
HbA2(%) HbF(%) Genotype
2.20
0
--11.1 /αα
20kb
30kb
2 1
(--SEA) Deletion (- 4.2) Deletion (- 3.7) Deletion
导致α地贫的不同类型的基因缺失
Normal
Silent carrier
Thalassemia trait
Hb H disease
Hydrops fetalis
α Globin genes affected by thalassemia deletion
地中海贫血是全球最大的单基因遗传病之一
全球血红蛋白病人群负荷
WHO地区
非洲 美洲 亚洲 欧洲 大洋洲 合计
人口
(百万)
650 730 3150 780 30 5340
出生
(百万)
30.0 17.5 84.0 11.0 0.5 143.0
纯合子出生
(千)
230 5.0 120.0 1.6 0.2 356.8
地贫纯合子：致死性出生缺陷
重型地贫 • 出生后1年内发病 • 多于未成年前因严重贫血而夭折 • 输血和去铁治疗可维持,代价昂贵
中间型地贫是严重致残性遗传病
家系样品采集现场
研究地中海贫血的意义
研究背景
• 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
+
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 (地贫标准型） 5. HB H
-
1
2
3
500V, 25min
4
5
地贫发生的分子病理学经典机制
• α地贫: 基因缺失使基因功能丢失 • 地贫: 结构基因变异使转录异常
-50kb -10kb
0kb
10kb
MCV(fL)
64.5
MCH(pg)
21.0
HbA(%)
97.8
Ι2
M/54 150 4.96 85.7 30.2 97.5
Ⅱ1 Ⅱ2
M/33 F/27 173 126 5.70 6.23 88. 1 62.1 30.4 20.2 93.1 97.0
Ⅱ3
F/25 135 4.51 87.8 29.9 96.6
2.50
0
Αα /αα
3.27 2.98
3.62 0
Αα
--11.1
/αα /αα
3.37
0
Αα /αα
3. 28
0
Αα /αα
3.12
0
--11.1 /αα
2.18
7.79
-- 11.1 /αα
2. 65
0
Αα /αα
Jia SQ, et al. J Clin Pathol, 2004; 57:164-7.
Different point mutations reducing globin gene expression
EXON 1 IVS 1
EXON 2
Rund. & Rachmilewitz. N. Engl. J. Med. 2005, 353:1135-46.
α地贫疾病严重程度的单倍型顺序 2 1T 2 – – 1 2T1 – 1T – –
Hematological data of the proposituse and her family members.
Ι1
Sex/age(Y) F/49
Hb(g/L)
118
RBC(×1012) 5.63
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电泳分析 Hb A2 () 或 () Hb Bart’s Hb H () Hb E ()
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
血红蛋白电泳图谱
Normal AA2
AE Bart’s AF HA
广州市主要出生缺陷的发生率 (1998-2001)
排序 出生缺陷分析
1 先天性心脏病 2 重型地贫 3 多指 4 肢体短缩 5 唇裂 / 腭裂
例数
260
发生频率 (/万)
19.66
208 15.73
200 15.12 111 8.39
109 8.24
地中海贫血: 常染色体隐性遗传病
Pedigree for -thalassemia in a typical family.
地贫是严重致死、致残性遗传性血液病
• 常染色体隐性遗传病 • 受累基因： 地贫 - 珠蛋白基因（16p13.3）
β地贫 - β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： /β链比例失衡
重型地贫:胎儿水肿综合征 • 早产死胎或出生前后死亡 • 可导致严重产科并发症 • 无理想治疗方法
中国需要解决的研究主题
• 发展用于临床和预防的分子诊断技术 • 高发地区人群中的遗传流行病学调查 • 开展人群水平的地中海贫血预防
地中海贫血的研究策略
建立一系列诊断标准和诊断技术
研究背景
遗传流行病学调查
大人群监控和预防指导制定计划诊断 筛查 防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 (α地贫,宫内或出生后半小时内死亡)