地中海贫血研究近况 右江民族医学院 儿科 潘红飞 教授

地中海贫血定义 Introduction 地中海贫血（地贫）是遗传性慢性溶血性贫血； 本质特征：由于珠蛋白基因的缺失或点突变使血红蛋白中的珠蛋白肽链有一种或几种合成减少或不能合成(mRNA↓,但肽链结构正常)，导致血红蛋白的组分改变，肽链失平衡， 导致RBC寿命缩短及过早破坏所致的慢性溶贫。 David Weatherall. The Thalassemias: The Role of Molecular Genetics in an Evolving Global Health Problem. Am J Hum Genet. 2004 March; 74(3): 385–392.

地贫的发病率、地域分布及危害 地中海沿岸国家、东南亚及中国南方多见； 广西发病率为20%； 重型地贫给家庭社会带来沉重的经济负担和难以估量的精神负担；

广西的发病率 广西10万人地贫筛查阳性率20.5%（α地贫14.5%，β地贫5.8%）。α地贫筛查部分为胎儿脐血。 桂林地区2566例新生儿进行脐血筛查α地贫阳性率9.3%。 桂林市妇幼院对33998例婚检人群β地贫筛查阳性率2.74% 南宁市计生中心2000~2003年对孕前人群26335人进行地贫筛查，检出阳性者7376人，检出率28%。 南宁市计生中心2005年1月至10月与广西医大，303医院协作，由南宁市政府提供经费,为南宁市郊农民5000对新婚夫妇共10000万人地贫筛查，检出β地贫765人，α地贫1638人，总检出率24.03%（β地贫7.65%、α地贫16.38%） 广西自治区妇幼院对16443例婚前筛查，阳性者6393例，阳性率4.8%（Hb电泳筛查） 百色市: α地贫15.5%，β地贫4.8%）

其他省市的发病率 对广东梅州地区地中海贫血发生的频率及类型调查发现,6 215 例中共检出α地贫杂合子623 例,检出率为10 .02 % ,检出β地贫杂合子192 例,检出率为3.09 % ,地中海贫血总发生率是13.50 %; 贵州省黔西县少数民族β地中海贫血的发病率和 杂合子的血液学状态, 从1 223 名少数民族中共检出β地中海 贫血携带者44 例。检出率3.6 %。其中,以布依族检出率最 高,为7.4 % ,其余依次是满族、白族、苗族、记佬族及彝族。

其他省市的发病率 四川省患病率约2.18 % 海南黎族地中海贫血基因突变的发生率为58.4 % ,其中轻型α- 地中海贫血杂合子占47.6 % ,Hb - H病占6.4 % ,β41/ 42 基因突变占10.8 %

Fig 2 Distribution of haemoglobin disorders around the world Christianson, A. et al. BMJ 2004;329:1115-1117

地贫的病因(Etiology) 人类珠蛋白基因的遗传缺陷所至; 人类β珠蛋白基因簇位于11p15.5。点突变（少数为缺失）→β地贫； 人类α珠蛋白基因簇位于16pter-p13.3。缺失（少数为点突变）→α地贫；

男方 女方 男方 女方 正常β基因遗传 正常α基因遗传 A B C D A B C D

HbPortland HbGower1 HbA HbA2 HbF HbGower2 (the mid-1970s)

地贫的分类(Classification) 根据遗传缺陷导致不同的肽链（αβγδ等）合成障碍通常将地贫分为α、β、δβ、和δ四个类型，以β和α地贫最常见。 临床上将地贫分为轻、中、重三个临床类型。

α地贫临床分型 缺失型贫----- 静止型(α地贫2) 标准型(缺失型α地贫1) 中间型(Hb H 病) 重型(Hb Bart′s 胎儿水肿综合征) 。 非缺失型α地贫------ 中间型(Hb CS型Hb H 病) 中间型(Hb QS型Hb H 病)

β地贫临床分型 轻型β地贫 中间型β地贫 重型β地贫

地贫的发病机制(Pathogenesis) α或β链多余→包函体→无效造血（RBC在骨髓内破坏，多见β地贫）、RBC寿命缩短（RBC释放至外周血）→慢性溶贫； α或β链多余→β4 （HbH）、γ4 (HbBart,s)、HbF（α2Gγ2 或α2Aγ2）↑↑ →组织缺氧； 贫血、缺氧→骨髓代偿→骨骼改变； 铁沉积（因贫血致肠道吸收铁↑、反复溶血、反复输血所至）→含铁血黄素沉着症、脂质过氧化→多脏器并发症。

地贫的发病机制 It was found that the red-cell precursors of patients with β thalassemia contain ragged inclusion bodies (Fessas 1963). Could these be an abnormal and unstable hemoglobin due to a mutation of the β-globin genes that had hitherto been overlooked, were they excess α chains that had accumulated due to defective β-chain production, or was there an even more subtle defect in the association of the globin chains in this condition? David Weatherall. The Thalassemias: The Role of Molecular Genetics in an Evolving Global Health Problem. Am J Hum Genet. 2004 March; 74(3): 385–392.

地中海贫血的溶血机制的研究 过剩珠蛋白链的沉淀造成膜的损伤、氧化损害 ; 红细胞比正常红细胞 僵硬，红细胞的变形能力减弱，容易在循环中被破坏 ; 膜骨架蛋白异常 ; 血管外溶血和细胞氧化损害 ; 无效形成的红细胞是可能由于细胞凋亡 ;

地贫基因的遗传缺陷(Genetic deficiency)----(1) α地贫多为基因缺失所致。根据基因缺失多寡将α地贫分为4种类型： 正常: 共4个基因 α地贫2：缺失一个基因； α地贫1：缺失2个基因； HbH病 ：缺失3个基因； HbBart,s胎儿水肿综合症：缺失所有4个 α基因；

东南亚缺失型（-SEA)：- -/αα (α地贫1) 右侧缺失型（α-3.7）: - α/αα (α地贫2) 常见的α地贫基因缺陷1)—— 正常: αα/αα 东南亚缺失型（-SEA)：- -/αα (α地贫1) 右侧缺失型（α-3.7）: - α/αα (α地贫2)   左侧缺失型（α-4。2）：-α/αα (α地贫2)

常见的α地贫基因缺陷2)—— α地贫的点突变（较少见）： HbC.S (α2 基因编码第142终止密码子突变); HbQS(α2基因第125密码子的三联碱基突变);

Exon 1 Exon 2 Exon 3 ζ 2 Ψζ1 Ψα2 Ψα1 α2 α1 θ1 -3.7Kb(21.7%) -4.2 Kb(23.9%) -SEA (46.7%) CD142(TAA>CAA or Thr>Gln) (6.5%) CD125(CTG>CCG, or Leu>Pro ) (1.1%) Figure 2. Most common mutations and frequency of α-thalassemia in Baise city (Pan HF, Long GF, Li Q,et al. Current status of thalassemia in minority populations in Guangxi, China. Clin Genet 2007: 71(5): 419–426)

地贫基因的遗传缺陷(2) β地贫多为β基因的点突变所致。有些点突变使β链完全不能生成，称β0地贫；有些突变仅使β链生成减少，称β+地贫。据此可将β地贫分为： β+/β β0/β； β+/β+； β+/β0； β0/β0；

中国常见的β地贫基因缺陷 β地贫基因突变—— β地贫基因突变类型共27种； 广西、百色市常见的β地贫基因突变类型： CD41-42(-TTCT);CD17(A-T); -28(A- G); IVS-Ⅱ-654(C-T);CD71-72(+A)等。前二者 占71%。 β地贫的基因缺失：少见；

(4.0%) (3.7%) (39.4%) HbE(CD26G>A) IVS-1-1(G>A) CD41-42(-TCTT) Promoter Exon 1 ↓ ↓ ↓ Exon 2 Exon3 polyA ↑ ↑ Intron 1 ↑ ↑ Intron2 ↑ -28(A >G) CD17(A >T) CD43(G>T) CD71-72(+A) IVS-2-654(C >T) (5.8%) (32%) (1.9%) (7.4%) (5.8%) Fig4. B: The position and frequency of major mutations of β- thalassemia in Baise city(Pan HF, Long GF, Li Q,et al. Current status of thalassemia in minority populations in Guangxi, China. Clin Genet 2007: 71(5): 419–426)

临床表现和实验室检查 Clinical manifestation and laboratory examination 轻型地贫——包括α2、α1、β+/β或β0/β地贫杂合子等。临床上几乎无症状； MCV↓,RBC脆性↓，新生儿脐血HbBart,s含量1%-15%之间（α2、α1）或肽链分析ζ链+（α地贫1）、血红蛋白分析HbA2↑(β+/β或β0/β地贫杂合子)；家系调查其父母中一方或双方为α或β地贫杂合子；此型无需治疗。

中间型——包括HbH病、β+/β+、β+/β0、β0/β0合并α地贫等。婴儿期以后渐出现贫血，为小细胞低色素性中度贫血，地贫貌±--++，肝脾轻至中度肿大； MCV↓,RBC脆性↓，Hb电泳可见HbH和/或HbBart,s区带（HbH病）、HbF 区带增浓HbF↑４０%～８０％之间（β地贫）；父母双方均为α或β地贫的杂合子；

重型地贫—— HbBart,s胎儿水肿综合症（重型α地贫）：严重的孕毒症；流产、死产或产后不久死亡，胎儿水肿，大胎盘，HbBart,s含量↑↑（>80%）；

重型β地贫：包括β+/β+、β+/β0、β0/β0；地贫貌+++，小细胞低色素性重度贫血（生后3～６个月出现），肝脾肿大明显，体格发育迟晚；铁超负荷→器官功能障碍如心衰等;少年早夭;MCV↓,RBC脆性↓，Hb电泳可见HbF 区带增浓HbF↑↑，>４０%；父母双方均为β地贫的杂合子；

(Pan HF, Long GF, Li Q,et al. Current status of thalassemia in minority populations in Guangxi, China. Clin Genet 2007: 71(5): 419–426)

Phenotype-Genotype Relationships 地贫的表型多样性体现了遗传基础的多层次的复杂性包括主要的（基因突变）、次要的（直接改变肽链的失衡程度）和第三位的（影响并发症的因素如铁吸收状况、胆红素代谢状况和感染的易感性等）的基因修饰或调节因素 此外,环境因素(如疟疾)目前已被认为是地贫的表型影响因素 David Weatherall. The Thalassemias: The Role of Molecular Genetics in an Evolving Global Health Problem. Am J Hum Genet. 2004 March; 74(3): 385–392.

实验室检查

--靶型RBC

Erythrocyte fragility test 红细胞脆性实验 Erythrocyte fragility test 地贫患者 正常人

血红蛋白电泳Hemoglobin electrophoresis

肽链分析Peptide chain analyses 1 2 3 4 1 2 3 4 βchain disappear (β0-thal major) αchain disappear (HbBart’s hydrop fetalis)

单管多重PCR

PCR-ASO

诊断(Diagnosis) 临床特点＋实验室检查＋父母调查阳性＋（基因分析）

如何阅读地中海贫血化验单？ 轻型(杂合子,携带者)--MCV↓; HbA2 ↑ (β-) ; HbA2 ↑+ HbF↑ (β-); ξ链性;HbA2↓(α-) 中间型 中间型β地贫---HbF↑↑; HbE↑+HbF↑; HbH病---HbH区带;或+HbBarts区带或 +HbC.S或HbQ.S; ξ链阳性; 重型 重型β地贫--- HbF↑↑; HbE↑+HbF↑; HbBarts水肿胎儿--- HbBarts↑↑↑↑; Other hemoglobinopathy

地中海贫血初筛检查 MCV < 80fl 和/ 或MCH <27pg ,则高度怀疑为地贫; 　地中海贫血初筛检查 MCV < 80fl 和/ 或MCH <27pg ,则高度怀疑为地贫; 红细胞渗透脆性试验阳性(Red cell os motic fragility test ,ROFT ;< 0.60 ): 即可怀疑为地贫; HbA2 < 2. 5 % ,则高度怀疑为α地贫基因携带者;ξ阳性为标准α地贫. HbA2 >3. 5 % ,则为β地贫基因携带者

Hb Bart’s 胎儿水肿综合征: 在妊娠第4～6 个月就可以通过超声看到明显胎儿水肿和胎盘肿大。以妊娠时期胎盘平均厚度的两个标准差为诊断标准,在妊娠12 周前用超声法检出Hb Bart’s 病的特异性和灵敏度分别为97 %和72 %;18 周后,特异性仍为97 % ,灵敏度可达100 %。 胎儿心脏水肿相对于胎儿水肿为更客观的指标, 在超声图上表现为心胸比例(cardiothoracic ratio ,CPT) 增大,通常以CPT > 0. 5 作为诊断标准。 有研究[6 ] 对484 位18～21 周的高危妊娠妇女进行经腹超声检测胎儿CPT ,发现其灵敏度和特异性分别为95. 0%和96. 1 %。

地中海贫血确诊试验 地贫诊断基因芯片(Thalachip); 地贫基因诊断条膜(反向点杂交)/一管法多重PCR ASO寡核苷酸探针点杂交 　地中海贫血确诊试验 地贫诊断基因芯片(Thalachip); 地贫基因诊断条膜(反向点杂交)/一管法多重PCR ASO寡核苷酸探针点杂交 DNA测序

鉴别诊断(Differential diagnosis) 缺铁性贫血　遗传性球形红细胞增多症　传染性肝炎或肝硬化

治疗(Treatment) 轻型无需治疗 一般治疗 对症治疗 输血 去铁胺 可适当应用维Ｃ、维Ｅ、叶酸、锌剂等； 脾切除 造血干细胞移植 　输血 去铁胺 可适当应用维Ｃ、维Ｅ、叶酸、锌剂等； 脾切除 造血干细胞移植 基因活化治疗

　地中海贫血治疗进展 输血治疗+除铁剂; 药物治疗; 切脾手术或脾动脉栓塞术; 造血干细胞移植(HSCT) ; 基因治疗;

　异基因骨髓移植(All - BMT) 移植前受者按三个危险因素评分标准评分类(意大利Pesaro 评分分类标准): I 类0 分、II 类1～2 分。III 类3 分。危险因素评分: ①去铁胺应用史:“0”分为规则使用,即第一次输血后18 个月开始,每周至少5d ,皮下输注持续8～10h ;“1”分类不规则使用。②肝肿大:“0”分为右肋下< 2cm:“1”分为肝肿大≥2cm。③门静脉纤维化:“0”为分肝活检无纤维化;“1”分为有纤维化。肝纤维化及铁负荷是重要危险因素。

BMT无病存活率 BMT 效果顺序为I> II > III 类;无病存活率分别为91 %、84 %、58 %;

轻型地中海贫血:不需治疗; 中间型α地中海贫血(HbH 病) :避免感染和使用氧化性药物, 切脾术; 中间型β地贫一般不输血,但在感染、应激、手术等情况下,可适当给予浓缩红细胞输注; 重型β地贫:高量输血联合去铁治疗;造血干细胞移植;基因治疗; γ基因活化疗法如用羟基脲、丁酸盐等对某些β地质基因突变型(如- 28 , - 654 - 2) 等重型或中间型地中海贫血有效,可提高血红蛋白水平20～40g/ L ,改善贫血症状;

输血治疗 (输血是治疗重型或中间型地贫的重要方法之一) 　 (输血是治疗重型或中间型地贫的重要方法之一) 低输血疗法--- Hb 维持在60 ～70 g/L ,可延长患儿生命, 多于第2个10 年内因脏器功能衰竭而死亡。 高输血疗法(维持Hb >100 gPL) ----- 超高输血疗法(维持Hb > 140 gPL) ----先反复输浓缩红细胞,使患儿Hb 含量达120～140 g/L ,然后当Hb ≤80～90 g/L 时每隔3～4周输浓缩红细胞10～15ml/kg ,使Hb 维持在100 g/L 以上。高量和超高量输血更利于保证患儿的正常生长发育,抑制骨髓外造血,减轻肝脾肿大,减少肠道吸收,减轻骨骼畸形和慢性低氧血症,并减轻心脏负担以延长患儿的生存期。

铁螯合剂治疗 3 岁以后; 接受输血20 次以后; 血清铁水平>800～1 000mg/L; 　铁螯合剂治疗 3 岁以后; 接受输血20 次以后; 血清铁水平>800～1 000mg/L; 用去铁胺( deferoxamine): 剂量为20～ 50mg/(kg·d) ,溶入注射用水或生理盐水,用便携式输液泵每日(或每晚) 腹壁皮下注射8～12 h ,每周连用5～6 d。用药前后应做血清铁蛋白(SF) 、尿铁的监测。若SF > 3 000μg/L 或出现铁负荷激发心脏病时,可予去铁胺50～70mg/(kg·d) 持续24 h静滴. 口服铁螯合剂去铁酮(deferiprone)可选用;

重型α地贫子宫内治疗是有必要的。 对于严重的Hb Bart’s 胎儿水肿综合征,一经产前确诊即可对胎儿进行换血治疗,保住胎儿性命,出生后适时行造血干细胞移植(HSCT) 治疗可以提高患儿的生存率。 目前宫内造血干细胞移植(IUSCT) 成功所需单个有核细胞数、移植的最佳胎龄、植入后的状态尚待进一步深入研究。

预防(Prevention) 地贫宣教 地贫筛查 遗传咨询、风险率计算、建议; 地贫杂合子间的婚配应进行地贫高危胎儿的产前诊断　

国外地贫预防概况 Cyprus and Sardinia Italy 美国、英国的地贫高危人群 印度、斯里兰卡

国内地贫预防概况 龙桂芳教授指导的大新县地贫社区防治项目; 广州/深圳/珠海等地妇保院及大型综合医院开展的以医院为基础的地贫控制项目和社区为基础的防治项目; 南宁/柳州/桂林/百色等地的大型综合医院及妇保院开展的以医院为基础的地贫防治项目;

地贫筛查 地贫筛查主要针对高发区的健康人群 目前能做到和实用可行的就是医院为基础的孕妇地贫常规筛查 筛查计划的目的是减少疾病风险,不提供确诊试验和治疗

1995年以后广西开展地贫筛查的地区和单位逐渐增多，并得到国家、自治区政府的重视和支持。在广西卫生厅、广西计生委及社会各种宣传媒体的协助下，开展了广泛的宣传。故每年到医院检查和产前诊断的人数逐渐增加。

遗传咨询内容 出尽可能明确的诊断 确定遗传方式，计算再发风险 提供可能的治疗，减轻痛苦，预防并发症 提供预防措施，如产前诊断等； 对患者和家庭实行长期随访和监护 *我国的问题是缺乏遗传咨询医师!

地贫的遗传风险 广东惠州曾对新婚夫妇进行筛查,4687 对中, 夫妇均异常51 对,初筛风险率为1.09 %。其中夫妇同为轻型β地贫2 对; 夫妇同为α地贫杂子8 对。 广西南宁市10000对农村育龄夫妇筛查结果检出相同类型地贫464对,检出率4.64%

地中海贫血的遗传图

男方 女方 男方 女方 正常β基因遗传 正常α基因遗传 A B C D A B C D

女方 男方 女方 男方 一方为轻型β-地贫遗传 一方为静止型α-地贫遗传 A B C D A B C D

男方 女方 男方 女方 双方为轻型β-地贫遗传 一方为标准型型α-地贫遗传 A B C D A B C D

男方 女方 一方为标准型型另一方为静止型α-地贫遗传 A B C D

男方 女方 一方为标准型型另一方HbCS或HbQS突变 A B C D

男方 女方 双方为标准型型α-地贫遗传 A B C D

地贫基本知识的培训和宣教 Training and Education 针对专业人员-----

地贫基本知识的培训和宣教 Training and Education 针对医务人员人员-----

地贫的筛查 育龄妇女(或孕妇)的筛查 新生儿筛查 学生等群体的筛查

产前诊断 多范畴的介入----临床/统计/社会/行政管理等 产前咨询、产前诊断的需求与服务供给之间的矛盾 政策制定/临床和技术服务规范/准入/培训/宣教 产前诊断的指征及告知和知情同意 产前诊断的时机选择 产前诊断的取材:绒毛/羊水/脐带血/外周血或宫 颈液胎儿细胞 产前诊断的流程及其采用的方法

羊水穿刺

取绒毛

百色市地贫的产前诊断流程: 产科筛查MCV <80fl→Hb 分析→遗传咨询: HbA2↑(β--Thal) HbA2 ↓或ξ链阳性(αthal-) 一方HbA2正常,另一方HbA2↑→正常方进行β基因分析; 一方ξ链阳性,另一方ξ链阴性→阴性方进行α基因分析; →---- 一方HbA2正常,另一方HbA2↓→双方进行α基因分析; 如夫妇双方为同类型地贫 →抽羊水进行地贫的基因分析 →告知结果 *

百色市地贫的产前诊断 (Pan HF, Long GF, Li Q,et al. Current status of thalassemia in minority populations in Guangxi, China. Clin Genet 2007, 71(5): 419–426)

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