1、 和 地中海贫血的遗传筛查和产前诊断Genetic Screening and Prenatal Diagnosis for and thalassemia in Guangdong Meizhou 2006,December 07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Southern Medical University Thalassemia地中海贫血是全球最大的单基因遗传病之一中国南方不同高发地区人群携带率 1 23%研究背景中国南方和地贫的人群携带率 地区地区 广东广东 广西广西 四川四川 贵州贵州 台湾台湾 香港香港携带率携带率(%)(%)地贫地贫
2、8.53 14.95 1.92 4.20 5.02 地贫地贫 2.54 6.78 2.18 4.72 1.10 3.41珠海珠海韶关广州汕头湛江广东省五个地区地中海贫血遗传流行病学调查西南东北中Journal of Clinical Pathology,2004;57(5):517-22.遗传变异遗传变异 地贫染色体地贫染色体(-SEA)Deletion (-3.7)Deletion (-4.2)Deletion (-CS)Mutation (-THAI)Deletion (-QS)Mutation (-11.1)Deletion 2CD118(+TCA)-gene deletion Unde
3、termined Allele 数数 478232174 53 10 2 2 1 1 1 2%8.534.14 3.100.950.180.040.040.020.020.020.04广东省人群中地贫的携带者频率遗传变异遗传变异地贫染色体地贫染色体 Deletion of CTTT at codons 41-42 CT at position 654 in IVS2 AG at nucleotide-28 GA at codon 26 AT at codon 17 Insertion of A at codons 71-72 GT at codon 43 AG at nucleotide-29
4、 Insertion of A at codons 27-28 -gene deletion Undetermined Allele 数数 198 72 48 33 10 8 7 7 4 4 1 3%2.540.920.620.420.130.090.090.090.050.050.010.06广东省人群中地贫的携带者频率广东省年高风险妊娠预测数据（95%CI）重型或中间型地贫：645 （480，835）Barts胎儿水肿综合征：1714（1498，1945）血红蛋白（Hb）H 病：1677（1467，1901）排序排序12345出生缺陷分析出生缺陷分析先天性心脏病先天性心脏病重型重型 地贫地
5、贫 多指多指肢体短缩肢体短缩唇裂唇裂/腭裂腭裂例数例数260208200111109发生频率发生频率(/10,0 00)19.6615.7315.12 8.39 8.24广州市主要出生缺陷的发生率(1998-2001)地贫纯合子：致死性出生缺陷重型地贫: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,代价昂贵研究地中海贫血的意义 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
6、减少出生缺陷的战略需求研究背景应用于地贫 控制的人群筛查策略 基于医院水平的预防计划 基于社区水平的预防计划 扩展的家系筛查计划 中国南方地贫人群预防的首个前瞻性筛查计划 时间：1993.01.01 2003.12.31 基于医院的预防计划:广州市妇婴医院 占广州市出生数的 1/17 策略：孕期杂合子筛查 结合现行的孕期健康产科检查实施地贫携带者筛查及产前诊断流程被检对象被检对象（婚前或孕中期）（婚前或孕中期）血液学分析血液学分析（MCV，Hb A2变化）变化）排除地贫排除地贫地贫携带者地贫携带者遗传咨询，配偶检查遗传咨询，配偶检查血液学分析血液学分析（MCV Hb A2变化）变化）地贫携带者
7、地贫携带者排除地贫排除地贫遗传咨询遗传咨询双亲基因分析双亲基因分析胎儿产前诊断胎儿产前诊断筛查结果 异常血红蛋白异常血红蛋白 Hb E Hb H Hb CS Hb G*Hb Q*Hb N*Hb D*HB New York Total 阳阳 性性 病病 例例 数数 孕妇孕妇 配偶配偶 总数总数 46 3 49 21 2 23 15 3 18 14 1 15 13 2 15 12 1 13 10 1 11 8 0 8 139 13 152 频率频率 0.91 0.43 0.34 0.28 0.28 0.240.200.15 2.83 异常血红蛋白筛查结果年份年份 筛查筛查 广州总广州总 筛查筛查
8、孕妇数孕妇数 孕妇数孕妇数 丈夫数丈夫数1993199419951996199719983989 45643902 4994 4392 4532 68393 7161771751 74460 71989 75378 350 421361 464 401 425 筛查发现的筛查发现的 检检 测测 出出 的的 完完 成成 的的 产产 前前 阳性孕妇数阳性孕妇数 阳阳 性性 夫夫 妇妇 数数 诊诊 断断 数数地贫地贫 (%)232(5.8)265(5.8)227(5.8)285(5.7)250(5.7)263(5.8)地贫地贫(%)129(3.2)164(3.6)142(3.6)181(3.6)15
9、8(3.6)172(3.8)地贫地贫(%)13(3.7)18(4.3)17(4.7)19(4.1)21(5.2)17(4.0)地贫地贫(%)8(2.3)8(1.9)7(1.9)8(1.7)7(1.7)8(1.9)/地贫地贫(%)10(2.9)9(2.1)12(3.3)12(2.6)10(2.5)12(2.8)地贫地贫(%)12(92.3)16(88.9)15(88.2)17(89.5)18(85.7)17(100)地贫地贫(%)7(87.5)8(100)7(100)8(100)7(100)8(100)广州市妇婴医院 1993-2003 筛查计划的结果年份年份 筛查筛查 广州总广州总 筛查筛查
10、孕妇数孕妇数 孕妇数孕妇数 丈夫数丈夫数2000200120022003Total4492 45214695 412449221 860758 818178015280667 86393 418 411415 3724503 筛查发现的筛查发现的 检检 测测 出出 的的 完完 成成 的的 产产 前前 阳性孕妇数阳性孕妇数 阳阳 性性 夫夫 妇妇 数数 诊诊 断断 数数地贫地贫 (%)256(5.7)254(5.6)260(5.6)227(5.5)2804(5.7)地贫地贫(%)172(3.8)164(3.6)163(3.4)152(3.6)1783(3.6)地贫地贫(%)21(5.0)17(4
11、.1)16(3.9)15(4.0)198(4.4)地贫地贫(%)7(1.7)8(1.9)8(1.9)6(1.6)83(1.8)/地贫地贫(%)16(3.8)12(2.9)11(2.7)13(3.5)131(2.9)地贫地贫(%)21(100)17(100)16(100)15(100)187(95.8)地贫地贫(%)7(100)8(100)8(100)6(100)82(98.8)(contd)筛查发现的阳性孕妇或阳性夫妇 地贫1 地贫 地贫 地贫 5.7%3.6%4.4%1.8%Total of 4503 couples screened 54例Barts水肿儿和Hb H病 18例重型地贫 28
12、04 1783 198对 83对产前诊断：187 例 地贫 82例 地贫 广州市妇婴医院 1993-2003 筛查计划的结果产前诊断结果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 -地贫的诊断羊膜穿刺(amniocentesis)抽取胎儿样品示意图DNA诊断技术 多重PCR（multiplex PCR）等位基因特异性性寡核苷酸杂交（ASO）反向点杂交（RDB）变性高效液相色谱（DHPLC）多重引物延伸DHPLC（multiplex PE/DHPLC）年份年份1993 2003 1999 2003 1993.11993.12 1994 2002 2003.12003.12
13、主要诊断技术主要诊断技术胎儿血分析胎儿血分析超声诊断超声诊断(DNA:Gap-PCR)DNA:ASO 杂交杂交 DNA:反向点杂交反向点杂交PE/DHPLC 产产 前前 诊诊 断断 例例 数数 地贫地贫 地贫地贫 126 61 7 70 6 总数总数 PNDsPNDs 126 61 7 70 6 用于 和 地贫产前诊断的方法(1993-2003)胎儿脐带血血红蛋白电泳图谱Patient2Patient3FetalAdultoriginA2FABartsDiagnosisPatient 1 Barts hydrops fetalisPatient 2 Hb H diseasePatient 3
14、thal trait本实验室应用的主要技术 技术名称技术名称Gap-PCRGap-PCRRDBRDB半变性半变性DHPLCDHPLC*SBE/FPSBE/FP*PE/DHPLCPE/DHPLC-链链ELISA assayELISA assay 应用对象应用对象地贫常见突变地贫常见突变 地贫地贫地贫地贫地贫地贫地贫地贫地贫常见突变地贫常见突变地贫地贫5 5种常见突变种常见突变地贫地贫SEASEA缺失突变缺失突变 -50kb -10kb 0kb 10kb 20kb 30kb(-SEA)Deletion (-4.2)Deletion(-3.7)Deletion 2 1导致导致地贫的不同类型的基因缺失
15、地贫的不同类型的基因缺失采用Gap-PCR进行-SEA地贫基因缺失的基因分型-SEA地贫缺失的基因分型结果三个三个地贫家庭的产前诊断结果地贫家庭的产前诊断结果与美国商品化UBI试剂盒的对比研究TranscriptionRNA splicingInitiator codonFrameshiftNonsense codonDouble heterozygote中国南方地贫突变的变异类型和位置EXON 1IVS 1 EXON 2EXON 3 IVS 2 Fragment size:A=453 bp B=364 bp C=423 bp One set of PCR conditionsDHPLC 分析
16、人珠蛋白基因:三个PCR片段扩增123IVS23 UTRABCDHPLC的三种 操作模式 非变性分析（50 C）双链DNA大小测定 半变性分析（52-78 C）突变鉴定 全变性分析（78-80 C）Oligo和RNA分析PCR产物的半变性分析（52-78 C）Wild type Mutant HeteroduplexesHomoduplexes Reference Samples PCR ProductsDHPLC 检测地贫突变的结果CD2/N-29/NCD2/CD14-15CD17/NCD2/CD27-28-28/CD27-28/CD2/-98CD26/NCD27-28/N-73/N-73/
17、N-28/NFragment ACD71-72/IVS-16N/NCD41-42/IVS-16CD71-72/NIVS-16/NCD41-42/N？CD38/NCD71-72/NCD41-42/CD41-42Fragment BDHPLC 检测地贫突变的结果N/NIVS-654/NIVS-654/654IVS-666/NIVS-654/666Fragment CDHPLC 检测地贫突变的结果RDB analysis:application to rapid prenatal diagnosisfor eight thalassaemia mutations.GenotypeFather CDs
18、41-42(CTTT)/N MotherIVS-2-654(CT)/N FetusCDs41-42 /IVS-2-654Normal control N /N 诊断结果诊断结果 正常正常 杂合子杂合子 (total)(total)基因型基因型 CDs 41-42(TCTT)/N IVS-2-654(CT)/N-28(AG)/N CD17(AT)/NCD26(GA)/N-29(AG)/N CDs27-28(+C)/N Unknown/N or Normal 例数例数 30 35 14 8 5 3 2 1 1 1 83 例 地贫高风险胎儿产前诊断结果诊断结果诊断结果 纯合子或双重杂合子纯合子或双重
19、杂合子(总数总数)总数总数基因型基因型 CDs 41-42(TCTT)/IVS-2-654(CT)CDs 41-42(TCTT)/-28(AG)CDs 41-42(TCTT)/CD17(AT)IVS-2-654(CT)/CD17(AT)CDs 41-42(TCTT)/CDs 41-42(TCTT)CDs 41-42(TCTT)/CDs 27-28(+C)IVS-2-654(CT)/CDs 71-72(+A)IVS-2-654(CT)/CD43(GT)例数例数 18 6 4 2 2 1 1 1 1 83(contd)胎儿诊断胎儿诊断 正常正常 携带者携带者 受累胎儿受累胎儿 胎儿流产胎儿流产 误
20、诊误诊 总数总数(%)(%)产前诊断例数产前诊断例数 地贫地贫 地贫地贫 总数总数 (%)266 例高风险妊娠的产前诊断结果*Three Hb H disease involved 269(95.7%)孕妇实施产前诊断 187 地贫 83 地贫(1双胞胎)72(26.7%)孕妇要求终止妊娠 54 重型地贫 18 重型地贫(1双胞胎)69 重型地贫被预防 51 水肿胎 18 重型地贫(1双胞胎)12 孕妇不接受产前诊断197例孕妇继续妊娠3 例HbH病出生2例水肿胎出生广东省和地中海贫血预防模式研究 现场：广东省四会市 时间：2001.1-2005.12 人口:40万 目标:为制定2006年广东
21、省全境地贫 预防计划提供方法和经验 产前遗传学的临床和公共卫生问题利用有效的公共卫生教育资源，首先使医生 和公众了解更多的地贫知识和知晓选择遗传 服务及其对待产前诊断的态度是我们面临的 一个重要课题；2.为满足大规模预防工作的需要，我们须大力 加强专科医生,遗传咨询师，及其他相关专业 人员的培训工作;3.预防监测系统建立过程中，要特别注重转诊、病例登记、实验室质量控制的把关;4.政府在组织、基础建设、制定政策法规和行 政管理上的主导作用是推动预防计划的关键 因素。(contd)结论 我们建立的基于医院水平的孕妇人群的筛查 计划可有效的降低和地贫的出生率 本计划中建立的遗传服务平台可扩展到我国 其它高发地区开展 和地贫的监测和预防致谢致谢 广州市妇婴医院广州市妇婴医院 Liao Can,Li Jian,Huang Yining,Li Qiuming,Feng Qion,Zhong Huizh,Cui Yongyi,第一军医大学第一军医大学 南方医科大学南方医科大学 Zeng Rong,Mo Qiuhua,Li Liyan,Hua Liang,Zhang Jizeng,Jia Shiqi,Luo Chen 广州市市卫生局广州市市卫生局 Zhang Li
