广东潮汕地区地中海贫血基因突变谱分析

2017-07-21 09:41林芬杨立业邢少宜张琳
分子诊断与治疗杂志 2017年4期
关键词:潮汕地区潮州基因突变

林芬 杨立业 邢少宜 张琳

广东潮汕地区地中海贫血基因突变谱分析

林芬 杨立业 邢少宜 张琳

目的 了解潮汕地区地中海贫血的基因突变类型及构成比,为更准确地进行地贫诊断提供理论依据。方法应用跨越断裂点聚合酶链反应(Gap-polymerase chain reaction,Gap-PCR)、反向斑点杂交(reverse dot blot,RDB)技术和PCR+导流杂交法,分析潮汕4个地理区域(汕头、潮州、揭阳、汕尾)的地贫基因突变类型。结果2 057例地贫样本中,检出14种α-地贫突变基因和19种β-地贫突变基因,同时检出α和β复合型地贫13种。α-地贫中最常见的基因型为东南亚缺失型(--SEA),β-地贫以IVS-Ⅱ-654M位点突变最为常见,其次是41/42M。结论潮汕地区地中海贫血的基因突变类型呈多样化,本研究的数据可为本地区开展地贫诊断和研究提供参考资料。

地中海贫血;基因类型;潮汕地区

地中海贫血(地贫)是由于珠蛋白基因发生缺陷,致使珠蛋白链合成减少或缺如而导致的一组遗传性溶血性疾病,轻者可无临床表现,重者以进行性溶血性贫血为主要特征。地贫遍布世界各地,高发于地中海沿岸的意大利、希腊、马耳他、塞浦路斯、中非洲、亚洲、南太平洋地区到东南亚各国的广大地区[1-2],它给流行区人们造成巨大的公共卫生问题和社会负担。我国长江以南的广大地域为地中海贫血高发区,尤以广西、广东和海南三省为甚。据流行病学数据统计分析估算,广东每年约有11万新生儿为地中海贫血基因携带者,每年出生重症地中海贫血超过1 000人[3]。

潮汕地处广东沿海区域,拥有10 918.5平方公里的面积和1 500万的人口,潮汕居民为中原南下福建而后迁入粤东地区的早期汉人后裔。以往文献报导,地贫在潮汕地区有较高的发生率[4-5]。本文对该地4个区域(潮州、汕头、揭阳和汕尾)确诊的2 057例地贫样本进行基因突变类型分析。

1 资料与方法

1.1 研究对象

地贫基因检测样本收集自潮汕4个地理区域,分别为汕头市(汕头大学附属第一医院,70例)、潮州市(潮州市中心医院,1 441例)、揭阳市(普宁妇幼保健院,154例;榕城妇幼保健院,89例)、汕尾(陆丰妇幼保健院,303例)。受测者年龄在5~80岁之间,平均年龄(37.5±0.8)岁,超过98%为潮汕本地人,均签署了地贫基因检测知情同意书。所有受测者抽取2 mL外周血,在4℃环境下送至分子实验室进行地贫基因分析。

1.2 方法

1.2.1 试剂

潮州和汕头地区的标本采用深圳亚能生物科技有限公司的地中海贫血基因检测试剂盒检测,汕尾和揭阳的标本采用广东凯普生物化学有限公司的地中海贫血基因检测试剂盒检测。

1.2.2 标本制备

取受测者EDTA-K2抗凝血各100 μL,严格按照试剂盒说明提取样本DNA。

1.2.3 潮州和汕头α/β地贫的分子诊断

缺失型α-地贫基因诊断使用深圳亚能的α-地贫基因检测试剂盒(Gap-PCR法)进行检测,左侧缺失为-α3.7,右侧缺失为-α4.2,东南亚型缺失为--SEA,双重缺失杂合子为-α3.7/--SEA和-α4.2/--SEA。突变型α-地贫基因诊断应用深圳亚能的非缺失型α-地贫基因突变检测试剂盒(PCR-反向点杂交)检测中国人常见的3种突变,分别为Hb Constant Spring(αCSα)、Hb Quong Sze(αQSα)和 Hb West Mead(αWSα)。β-地贫基因诊断应用深圳亚能的β-地贫基因检测试剂盒(PCR-反向点杂交法),检测中国人常见的β-珠蛋白基因17种突变,分别为:-29M(A〉G),-28M(A〉G),-30M(T〉C),-32(C〉A),CapM(-AAAC),IntM(T〉G),14/15M(+G),17M(A〉T),βEM(G〉A),27/28M(+C),31M(-C),IVS-I-1M(G〉T),IVS-I-5M(G〉C),41/42M(-TTCT),43M(G〉T),71/72M(+A),IVS-II-654M(C〉T)。PCR反应条件见以往的报道[5],所有实验流程严格按照试剂说明书进行。

1.2.4 汕尾和揭阳α/β地贫的分子诊断

采用广东凯普生物的地贫基因检测试剂盒检测 3种缺失型 α地贫(--SEA、-α3.7、-α4.2)、3 种突变型α地贫(αCSα、αQSα、αWSα)和19种中国人最常见的β地贫,分别为:-29M(A〉G),-28M(A〉G),-30M(T〉C),-32(C〉A),CapM(-AAAC,A〉C),IntM(T〉G),14/15M(+G),17M(A〉T),βEM(G〉A),27/28M(+C),31M(-C),IVS-I-1M(G〉A,G〉T),IVS-I-5M(G〉C),41/42M(-TTCT),43M(G〉T),71/72M(+A),IVS-II-654M(C〉T)。引物及探针见以往的报道[6],所有实验流程严格按照试剂说明书进行。

2 结果

2.1 地贫基因类型分布

2 057例确诊为地中海贫血的样本中,α-地贫1 462例,β-地贫561例,各占71.07%和27.27%,另有α和β复合型地贫34例,占1.65%。检出14种α-地贫基因突变类型,--SEA占74.62%,其次是-α3.7和-α4.2,以上3种基因型占α-地贫的90%以上。共发现19种β-地贫基因型,其中含杂合子12种,双重杂合子6种,纯合子仅见IVS-II-654M/IVS-II-654M。β-地贫前3位基因型依次是IVS-II-654M、41/42M、-28M,共占81.1%。常规试剂盒检测范围内的14/15M、31M、IVS-I-1M、-32M和-30M未被检出。潮汕4个地理区域地贫基因突变类型见表1。

2.2 潮汕地区地贫基因频率分布

潮汕4个地理区域中α-地贫基因突变频率最高为--SEA,其次是 -α3.7和-α4.2,以上 3 种基因型占α-地贫的90%以上。IVS-II-654M、41/42M、-28M,17M这4种突变位点为基因频率最高的β-地贫基因型。潮汕地区地贫基因频率分布见表2。

表1 潮汕地区地贫基因突变类型及构成比Table 1 The genotype and composition ratio of thalassemia in Chaoshan region

表2 潮汕地区地贫基因频率分布(%)Table 2 The gene frequency distributio of thalassemia in Chaoshan region(%)

3 讨论

地中海贫血基因突变表现为明显的地域性或群体特异性,不同种族人群拥有自己独特的基因突变谱。潮汕地区为广东省三大汉族群落之一,它东邻福建漳州,西接惠州,南面和北面分别与南海、梅州相连。

与以往检测结果相似[5],--SEA是潮汕地区最主要的地贫基因型,--SEA纯合突变表现为Hb Bart's胎儿水肿综合征,导致胎儿的死亡或出生后马上死亡,并且在母亲分娩时造成大出血,危及母体[3],因此重型α-地贫新生儿出生缺陷是本地区地贫的重要防控目标。本次我们还在潮州地区发现11例重型β-地贫样本,共检出7种基因型组合形式,患者均表现为小细胞中、重度贫血,其中组合类型β0/β0(41-41M/17M)的患者比β+/β(+IVS-II-654M/-28M、IVS-II-654M/IVS-II-654M)和β0/β(+41-41M/IVS-II-654M、41-41M/-28M、IVS-II-654M/17M)患者贫血症状更重。重型β-地贫患者目前只能依赖长期输血维持生命,只有少数病人有机会接受骨髓移植,此类患者给社会和家庭带来沉重的负担,因此对孕产妇的产前地贫筛查是防止重型地贫婴儿出生的最重要的预防措施。

本研究的数据也显示了潮汕地区与我国南方其他地区的人群有着一样的地贫突变组合,但基因突变位点的频率各不相同。潮汕地区α-地贫以--SEA最为常见,海南却以-α3.7所占比例最多[7]。β-地贫方面,潮汕地区最为常见的基因类型是IVS-II-654M,其次为41/42M。海南省则以41/42M 为首位,-28M 次之[7],广西 β-地贫按频率高低依次是41/42M、17M、IVS-II-654M,惠州地区频率最高是41/42M,而后是IVS-II-654M[8-9]。据历史记载,中原汉人从西晋末年开始,历经数次大规模南迁,而后定居于赣、闽、粤、琼、台诸省。人群的交融同化,带来生物学遗传变异,因而这些地区的地贫基因型存在一定的相似性,但又有各自的特点。

我们知道,β-地贫基因的突变可以作为人群迁移的遗传标记,从而揭示人群之间的亲缘关系[10-11]。以往的研究指出,我国南方地区β-地贫基因突变以41/42M发生频率最高[12],海南黎族人中β-地贫基因突变几乎全为41/42M[13-14],在广西地区,41/42M占42.47%[8]。我们发现,潮汕与福建、广东梅州和台湾地区最常见的β-地贫突变基因均为 IVS-II-654M[10-12],与之前 Lin 等[6]报道的IVS-II-654M发生率高于CD41/42M这一现象仅在客家人居住区及其周边潮汕地区的发现一致,这也说明地贫基因突变类型与人群分布密切相关。

基于我们的研究数据,潮汕地区地贫的基因类型非常丰富,尤其是潮州的地贫突变组合多样化,相比之下,汕头的基因类型较为简单,可能与我们在该地区收集的样本量较少有关。

地贫的预防控制是南方十省医疗卫生系统的重点工作,随着经济、交通高度发达,南北人群交流日益频繁,加上地理、气候等影响因素的共同作用,地贫的基因情况变得更为复杂,开展基因诊断和研究具有重要意义。本研究的分析数据,可为本地区地贫检测和遗传咨询提供参考资料。

参考文献

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The analysis of gene spectrum of thalassemia in Chaoshan area,Guangdong Province

LIN Fen,YANG Liye ,XING Shaoyi,ZHANG Lin
(Central Laboratory,Chaozhou Central Hospital Affiliated to Southern Medical University,Chaozhou,Guangdong,China,521021)

Objective To investigate the type of gene mutation of thalassemia and constituent ratio in the Chaoshan region,and provide the theoretical basis for gene diagnosis of thalassemia. Methods Thalassemia genotypes of Chaoshan area(including Shantou,Chaozhou,Jieyang,Shanwei)were identified by Gap-PCR,reverse dot blot(RDB),PCR and flow-through hybridization. Results Among the 2 057 samples which were confirmed for thalassemia,14 types of α-thalassemia(α-thal)alleles and 19 types of β-thalassemia(β -thal)alleles were identified.Moreover,13 kinds of compound α -thal and β -thal were found.The most common α -thal was--SEAand the most common β -thalassemia was IVS-Ⅱ -654M,followed by 41/42M.Conclusion The gene types for thalassemia were diversely distributed in the Chaoshan region.The results would provide reference data for diagnosis and research of thalassemia in this area.

Thalassemia;genetype;Chaoshan region

广东省“扬帆计划”人才培养项目资助

南方医科大学附属潮州中心医院中心实验室,广东,潮州521021

杨立业,E-mail:yangleeyee@sina.com

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