地中海贫血基因检测系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地中海贫血基因检测在临床诊断上的应用,亚能生物技术（深圳）有限公司,http:/,地中海贫血,地中海贫血，又称海洋性贫血，是一种常见的单基因遗传性溶血性血液疾病。,广泛分布在全世界沿海地区。,中国常见于东南沿海、西南,地区以及台湾地区。,地中海贫血的分布,地中海贫血是全球最大的单基因遗传病之一,地中海贫血,地中海贫血的共同特点是由于,珠蛋白基因,的缺陷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,，致使血红蛋白的组成,成分改变,。,地中海贫血分为,-,地中海贫血,和,-,地中海贫血,。,人类不同时期血红蛋白的组成,胚胎期血红蛋白：,Hb,Gower 1,（,x,2,e,2,）,Hb,Gower 2 (,a,2,e,2,),Hb,Portland (,x,2,g,2,),即,Hb,Portland 1,另有少量,Hb,Portland 2 (,x,2,b,2,),，,Hb,Portland 3 (,x,2,d,2,),胎儿期主要血红蛋白：,HbF,（,a,2,g,2,）,成人主要血红蛋白：,HbA,（,a,2,b,2,）,约占血红蛋白总量,96.597.5%,HbA2,（,a,2,d,2,）,约占血红蛋白总量,2.53.5%,HbF,（,a,2,g,2,）,约占血红蛋白总量,1%,以下。,血红蛋白分子示意图,血红蛋白,a,2,b,2,z,a,2,a,1,Chromosome 16,Chromosome 11,a,-,globin,gene cluster,b,-globin,gene cluster,e,g,g,d,b,Predominant,Haemoglobin,EMBRYONIC,FETAL,ADULT,z,2,e,2,a,2,g,2,(a,2,d,2,),Hemoglobin,-,地中海贫血,-,地中海贫血（简称,-,地贫）是一种由于,-,珠蛋白基因突变导致肽链表达失衡而产生的单基因遗传血液病。多由,-,珠蛋白基因的缺失突变所致。,研究发现中国地区常见的,3,种,-,地贫主要由,-,SEA,、,-,3.7,、,-,4.2,缺失,(,左缺失）引起。,-,50kb -10kb 0kb 10kb 20kb 30kb,(-SEA) Deletion,(-,4.2) Deletion,(-,3.7) Deletion,2 ,1,导致地贫的不同类型的基因缺失,-,地贫基因缺失示意图,-,a,3.7,-,a,4.2,-,SEA,a2,a1,a2,a1,1,非缺失型,-,地贫,概念：,基因发生点突变或少数几个碱基的缺失。,中国常见的非缺失型突变：,Hb,CS,2 CD 142 TAA,CAA (,Gln,) Terminator mutation,Hb,QS,2 CD 125 CTG,CCG (,Leu,Pro,) Unstable,Hb,Hb,WS,2 CD 122 CAC,CAG (,His,Gln,) Unstable,Hb,特点,：,常发生于,2,基因，比缺失型导致更严重的,珠蛋白链合成的减少。,-,地中海贫血,-,地中海贫血,是一种由于,-,珠蛋白基因突变导致肽链合成减少或缺乏而产生的单基因遗传血液病，多由,-,珠蛋白基因点突变所致。,在中国人群中常见的突变位点,有,CD41-42M,，,-28M,，,IVS-II-654M,，,CD71-72M,等,突变类型,编码区的移码突变、无义突变和起始密码突变：,如,CD41-42,，,CD71-72,，,CD17,突变后形成终止子，表现为,0,。,非编码区,IVS-1,和,IVS-2,突变,如,IVS-II-654,突变影响,mRNA,的,拼接，表现为,。,影响转录的突变,：,如,-28,，,-29,的突变影响基因的转录，表现为,。,世界上不同种族的常见,地贫突变,类型,种 族 突变类型,地中海人,IVS-1, position 110 (G,A),CD39, nonsense (CAG,TAG),IVS-1, position 1 (G,A),IVS-2, position 745 (C,G),IVS-1, position 6 (T,C),IVS-2, position 1 (G,A),黑人,29,(A,G);,88,(C,T),Poly(A), (AATAAA,AACAAA),东南亚人,中国人,CD 41-42, Frameshift (,CTTT),IVS-2, position 654 (C,T),28,(A,G);,Hb,E (G,A),CD17, nonsense (AAG,TAG),IVS-1, position 5 (G,C),亚洲印地安人,IVS-1, position 5 (G,C),CD 8-9, Frameshift (,+G,),IVS-1, position 1 (G,T),CD 41-42, Frameshift (,CTTT),世界上不同种族的常见,地贫突变,类型,种 族 突变,类型,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.,中国南方地中海贫血人群携带率,地区,携带率(%),地贫,地贫,广东,8.53,2.54,广西,14.95,6.78,四川,1.92,2.18,台湾,4.20,1.10,香港,5.02,3.41,Xu, et al. J Clin Pathol 2004, 57:517-22.,Cai, et al. Chi J Epidemiol,2002,23:281-5.,广东省人群中,地贫的携带者频率,基因变异,等位基因数,频率(%),地贫染色体,478,8.53,(- SEA) 缺失,232,4.14,(-,3.7) 缺失,174,3.10,(-,4.2) 缺失,53,0.95,(-,CS) 突变,10,0.18,(-THAI) 缺失,2,0.04,(-,QS) 突变,2,0.04,(-11.1) 缺失,1,0.02,1CD118,(,+TCA,),1,0.02,-,-gene 缺失,1,0.02,未知突变,2,0.04,基因变异,等位基因数,频率(%),地贫染色体,198,2.54,CDs 41-42 (-CTTT),72,0.92,IVS-2-654 (CT),49,0.63,28 (AG),33,0.42,CD 26 (GA),10,0.13,CD 17 (AT),8,0.10,CDs 71-72 (+A),7,0.09,CD 43 (GT),7,0.09,-29 (AG),4,0.05,CDs 27-28 (+A),4,0.05,-gene deletion,1,0.01,未知突变,3,0.04,广东省人群中,地贫的携带者频率,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,Barts,水肿胎,(地贫,宫内或出生后半小时内死亡),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 A,2,(,) 或,(,),Hb Barts Hb H (,) Hb E (,),a,地贫的,基因型与表现型,Normal (,/,),正常,+,thal,trait,(,/-,3.7,),(,/-,4.2,),静止型单一,基因缺失或丧失功能,临床无任何症状，一般血液学检查无异样，仅,平均红细胞体积,(,MCV,),位于正常值下限。,a,地贫的,基因型与表现型,Hb,H disease,(-,3.7,/-,SEA,),(-,4.2,/-,SEA,),o,Thal,trait,(,/-,SEA,),( -,/ -,),血红蛋白,H,病,3,个,基因缺失或丧失功能,肝脾肿大，中度贫血。小细胞，低色素，,HbH,含,量较高，易发生溶血，有些病例需不定期输血，,症重者甚至需切除脾脏,。,标准型,2,个,基因缺失或丧失功能,临床无症状，血液学检查出现轻微贫血，红细胞大小不均一，,平均红细胞体积,(,MCV,),及平均血红蛋白含量,(,MCH,),明显偏低。,a,地贫的,基因型与表现型,Hb,Barts,Hydrops,(-,SEA,/-,SEA,),Hb,Barts,水肿胎儿综合症 ,4,个,基因缺失或丧失功能,患胎于妊娠晚期或产后数小时内死亡，全身水肿，肝脾肿大。由于胎儿无法合成,亚基，脐血血红蛋白,（,Hb,Barts,，,4,）,含量高。,中国南方,HbH,病基因的主要构成,省份,例数,非,缺失型,缺失型,aa,T,/-,、,aa,T,/,aa,T,-,a,3.7,/-,-,a,4.2,/-,-,a,2.7,/-,n,n,%,n,%,n,%,n,%,广西,136,60,44.1,35,25.7,39,28.7,2,1.5,广东,136,27,19.9,71,52.2,38,27.9,-,-,四川,55,19,34.5,27,49.1,9,16.4,-,-,江西,27,8,29.6,8,29.6,11,40.8,-,-,香港,38,5,13.2,26,68.4,7,18.4,-,-,台湾,225,114,50.7,94,41.8,17,7.5,-,-,合计,617,233,37.8,261,42.3,121,19.6,2,0.3,a,地贫疾病严重程度的单倍型顺序,a,2,a,1,T,a,2,-,- a,1,a,2,T,a,1, -a,1,T,- -,b,地贫的,基因型与表现型,重型,-,地中海贫血,所有患者有组织缺氧症状，可出现“地中海贫血面容”，生长发育迟缓。红细胞体积小且低色素。过剩的游离,链形成,链包涵体，引起溶血性贫血，靠输血维持生命。,/,、,0,/,0,、,0,/,（纯合子或双重杂合子）,轻型,-,地中海贫血,患者症状较轻，轻度贫血，轻度肝脾肿大。红细胞脆性降低，小细胞，低色素，,MCV,、,MCH,较低。,A,/,、,A,/,0,（,杂合子）,b,地贫的,基因型与表现型,中间型,-,地中海贫血,患者临床症状介于重型和轻型之间，如中度偏重贫血，生长发育迟缓，黄疸等。血液检查呈小细胞低色素贫血症。,/,、,/,0,（纯合子或双重杂合子）,中国南方高发区的主要突变类型,突变类型,广州,台湾,香港,广西,四川,贵州,湖北,福建,n,%,n,%,n,%,n,%,n,%,n,%,n,%,n,%,CD41-42,184,40.7,202,36.3,45,47.9,83,44.2,17,23.6,17,40.5,12,29.3,14,41.2,654,100,22.1,228,40.7,20,21.3,12,6.4,9,12.5,7,16.7,17,41.5,13,38.3,-28,67,14.8,44,7.9,7,7.4,36,19.2,6,8.3,1,2.4,3,7.3,1,2.9,CD17,41,9.1,38,6.8,9,9.5,36,19.2,24,33.4,16,38.1,3,7.3,4,11.8,CD71-72,15,3.3,3,0.5,0,0,4,2.1,1,1.4,0,0,1,2.4,0,0,Cd26,11,2.4,9,1.6,1,1.1,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-29,10,2.2,1,0.2,1,1.1,4,2.1,7,9.7,1,2.4,3,7.3,1,2.9,CD43,9,20.,1,0.2,-,-,3,1.6,1,1.4,0,0,2,4.9,1,2.9,广州市主要出生缺陷的发生率,(1998-2001),排序,出生缺陷,例数,发生频率,(/10000),1,先天性心脏病,260,19.66,2,重型,a,地贫,208,15.73,3,多指,200,15.12,4,肢体短缩,111,8. 39,5,唇裂,/,腭裂,109,8.24,根据,-,地贫基因缺失特点，利用,多重GAP-PCR,技术可同管检测三种缺失型及正常四种基因型。通过电泳条带大小来判断。,操作简便快捷，结果直观可靠。,-,地中海贫血基因检测试剂盒,-,地中海贫血基因诊断,可同时检测,-,SEA,、,-,3.7,、,-,4,.2,等,3,种缺失型,-,地中海贫血,。,可检出无临床症状的静止型,-,地贫（,/ -,3.7,、,/-,4,.2,），,应用：婚前检查、产前检查及产前诊断。,-,地中海贫血基因诊断操作流程,待测样品,DNA,的制备,全血,DNA,快速提取试剂盒,应用,全血,DNA,的提取,培养细胞基因,组,DNA,的提取,注意事项,抗凝剂,:,不能用肝素。,红细胞裂解,干燥环节：乙醇干燥须完全,有机溶剂抑制,PCR,扩增,.,PCR,扩增,PCR,反应液,Mix-A 21L,DNA,模板,4L ( 200-500ng),Total 25L,96 15min,98 45s,64 1min30s 35 cycles,72 3min,72 5min,-,地中海贫血基因诊断试剂盒,：,-,采用电泳结果判读,M DNA Marker,1. (,/,) 1.8kb,2. (,/ -,4.2,) 1.8kb; 1.6kb,3. (,/ -,3.7,) 2.0kb; 1.8kb,4. (-,4.2,/ -,SEA,) 1.6kb; 1.3kb,5. (-,3.7,/ -,SEA,) 2.0kb; 1.3kb,6. (,/-,SEA,) 1.8kb; 1.3kb,M 1 2 3 4 5 6 M,-,珠蛋白基因型,PCR,产物片段长度,-,3.7,2.0kb,1.8kb,-,4.2,1.6kb,-,SEA,1.3kb,注：,-,地中海贫血点突变基因检测试剂盒,同时检测,CS,、,QS,、,WS,点突变,Wild type,CSM,WSM,QSM,临床意义,：,作为,-,地中海贫血三种缺失型的补充，对怀疑,-,地中海贫血有漏诊的患者进行,CS,、,QS,、,WS,点突变的诊断，确定具体的基因突变类型,-,地中海贫血基因诊断试剂盒,可对,17,个突变位点,(8,个常见位点及,9,个少见位点,),进行检测,合理的探针设计明显减少了非特异性杂交反应的发生,位点设计更合理，绝大部分突变位点都有相应正常对照，结果易于判定,携带者检出,HBB gene,HBB1,HBB2,HBB3,41,42,71,72,41-42M/N,654,71-72M/654M,-,地中海贫血基因诊断操作流程,PCR,扩增,用生物素标记的引物扩增待测样品,DNA,PCR-Mix-I 23L,DNA,模板,2L,Total 25L,5015min,95 10min,94 1 min,50 30s 35 cycles,72 30s,72 5min,取,15,mL,塑料离心管，放入膜条，加入,A,液,5-6,mL,及,PCR,产物。将塑料管放入沸水中加热,10,分钟，取出拧紧盖子， 放入,42,杂交箱杂交,1.54,小时。,变性及杂交,洗 膜,取出膜条，移至装有预热,B,液的,50,mL,管中，,于,42,轻摇洗涤,15,分钟,显 色,1,）,POD,溶液孵育,30,分钟,2,）洗涤 用,A,液室温洗两次，每次,5,分钟。,3,）显色 将膜条浸泡于显色液中避光显色,10-15,分钟即可见斑点显现。,N/N,654M/N,41-42M/N,结果判读,41-42N,654N,28N,71-72N,17N,EN,31N,27/28M,41-42M,654M,28M,71-72M,17M,EM,31M,IVS1-1M,43M,32M,29M,30M,14-15M,CAPM,IntM,IVS1-5M,654M/71-72M,17M/N,EM/,EM,41-42M/N,地贫的临床治疗和预防,治疗,定期输血,定時注射除铁药物,骨髓或脐带血移植,基因治疗,预防,遗传咨询,基因筛查,产前检查,谢谢！,