医学ppt课件地中海贫血的遗传筛查和产前诊断

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 MeizhouMeizhou 2006, December 07 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 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 贵州 4.72 台湾 4.20 1.10 香港 5.02 3.41 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Allele 数 % 地贫染色体 4788.53 (-SEA) Deletion 2324.14 (-3.7) Deletion 1743.10 (-4.2) Deletion 530.95 (-CS) Mutation 100.18 (-THAI) Deletion 20.04 (-QS) Mutation 20.04 (-11.1) Deletion 10.02 2CD118(+TCA) 10.02 -gene deletion 10.02 Undetermined 20.04 广东省人群中地贫的携带者频率 遗传变异 Allele 数 % 地贫染色体 1982.54 Deletion of CTTT at codons 41-42 720.92 CT at position 654 in IVS2 480.62 AG at nucleotide -28 330.42 GA at codon 26 100.13 AT at codon 17 80.09 Insertion of A at codons 71-72 70.09 GT at codon 43 70.09 AG at nucleotide -29 40.05 Insertion of A at codons 27-28 40.05 -gene deletion 10.01 Undetermined 30.06 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） 排序出生缺陷分析例数 发生频率 (/10,0 00) 1先天性心脏病26019.66 2重型地贫 20815.73 3多指20015.12 4肢体短缩111 8.39 5唇裂 / 腭裂109 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（婚前或孕中期） 血液学分析（MCV，Hb A2变化） 排除地贫 地贫携带者 遗传咨询，配偶检查 血液学分析（MCV Hb A2变化） 地贫携带者排除地贫 遗传咨询 双亲基因分析 胎儿产前诊断 筛查结果 异常血红蛋白 阳 性 病 例 数 孕妇 配偶 总数 频率 Hb E 46 3 49 0.91 Hb H 21 2 23 0.43 Hb CS 15 3 18 0.34 Hb G* 14 1 15 0.28 Hb Q* 13 2 15 0.28 Hb N* 12 1 13 0.24 Hb D* 10 1 11 0.20 HB New York 8 0 8 0.15 Total 139 13 152 2.83 异常血红蛋白筛查结果 年份 筛查 广州总 筛查 孕妇数 孕妇数 丈夫数 筛查发现的 检 测 出 的 完 成 的 产 前 阳性孕妇数 阳 性 夫 妇 数 诊 断 数 地贫 (%) 地贫 (%) 地贫 (%) 地贫 (%) / 地贫(%) 地贫 (%) 地贫 (%) 19933989 68393 350 232 (5.8) 129 (3.2) 13 (3.7) 8 (2.3) 10 (2.9) 12 (92.3 ) 7 (87.5 ) 1994456471617421265 (5.8) 164 (3.6) 18 (4.3) 8 (1.9) 9 (2.1) 16 (88.9 ) 8 (100) 19953902 71751 361 227 (5.8) 142 (3.6) 17 (4.7) 7 (1.9) 12 (3.3) 15 (88.2 ) 7 (100) 19964994 74460 464 285 (5.7) 181 (3.6) 19 (4.1) 8 (1.7) 12 (2.6) 17 (89.5 ) 8 (100) 19974392 71989 401 250 (5.7) 158 (3.6) 21 (5.2) 7 (1.7) 10 (2.5) 18 (85.7 ) 7 (100) 19984532 75378 425 263 (5.8) 172 (3.8) 17 (4.0) 8 (1.9) 12 (2.8) 17 (100) 8 (100) 19995016 80141 465 285 (5.7) 186 (3.7) 24 (5.2) 8 (1.7) 14 (3.0) 23 (95.8 ) 8 (100) 广州市妇婴医院 1993-2003 筛查计划的结果 年份 筛查 广州总 筛查 孕妇数 孕妇数 丈夫数 筛查发现的 检 测 出 的 完 成 的 产 前 阳性孕妇数 阳 性 夫 妇 数 诊 断 数 地贫 (%) 地贫 (%) 地贫 (%) 地贫 (%) / 地贫(%) 地贫 (%) 地贫 (%) 2000 4492 81817 418 256 (5.7 ) 172 (3.8 ) 21 (5.0 ) 7 (1.7 ) 16 (3.8 ) 21 (100) 7 (100) 2001 4521 80152 411 254 (5.6 ) 164 (3.6 ) 17 (4.1 ) 8 (1.9 ) 12 (2.9 ) 17 (100) 8 (100) 20024695 80667 415 260 (5.6 ) 163 (3.4 ) 16 (3.9 ) 8 (1.9 ) 11 (2.7 ) 16 (100) 8 (100) 20034124 86393 372 227 (5.5 ) 152 (3.6 ) 15 (4.0 ) 6 (1.6 ) 13 (3.5 ) 15 (100) 6 (100) Total49221 860758 4503 2804 (5.7 ) 1783 (3.6 ) 198 (4.4 ) 83 (1.8 ) 131 (2.9 ) 187 (95.8 ) 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 2804 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） 年份主要诊断技术 产 前 诊 断 例 数 地贫 地贫 总数 PNDs 1993 2003 胎儿血分析 126 126 1999 2003 超声诊断 (DNA: Gap-PCR) 61 61 1993.11993.12 DNA: ASO 杂交 7 7 1994 2002 DNA: 反向点杂交 70 70 2003.12003.12 PE / DHPLC 6 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 Patient1Patient1 Patient2 Patient3 Fetal Adult origin A2 F A Barts Diagnosis Patient 1 Barts hydrops fetalis Patient 2 Hb H disease Patient 3 thal trait 本实验室应用的主要技术 技术名称 应用对象 Gap-PCR地贫常见突变 RDB地贫地贫 半变性DHPLC*地贫地贫 SBE/FP*地贫常见突变 PE/DHPLC地贫5种常见突变 -链ELISA assay地贫SEA缺失突变 -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 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 三个地贫家庭的产前诊断结果 M N P B M N P B FaFa Mo Fe Mo Fe FaFa Mo Fe Mo Fe FaFa Mo Fe Mo Fe Normal Heterozygote Homozygote Normal Heterozygote Homozygote Family 1 Family 2 Family3Family 1 Family 2 Family3 NormalNormal Mutant Mutant 与美国商品化UBI试剂盒的对比研究 Transcription RNA splicing Initiator codon Frameshift Nonsense codon Double heterozygote 中国南方地贫突变的变异类型和位置 EXON 1 IVS 1 EXON 2EXON 3 IVS 2 Fragment size: A = 453 bp B = 364 bp C = 423 bp One set of PCR conditionsOne set of PCR conditions DHPLC 分析人珠蛋白基因: 三个PCR片段扩增 IVS1IVS15 5 UTRUTR 123 IVS2IVS23 3 UTRUTR A B C DHPLC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 typeMutant HeteroduplexesHomoduplexes Reference Samples PCR Products DHPLC 检测地贫突变的结果 CD2/N -29/N CD2/CD14-15 CD17/N CD2/CD27-28 -28/CD27-28/CD2/-98 CD26/N CD27-28/N -73/N -73/N -28/N Fragment A CD71-72/IVS-16 N/N CD41-42/IVS-16 CD71-72/N IVS-16/N CD41-42/N ？ CD38/N CD71-72/N CD41-42/CD41-42 Fragment B DHPLC 检测地贫突变的结果 N/N IVS-654/N IVS-654/654 IVS-666/N IVS-654/666 Fragment C DHPLC 检测地贫突变的结果 RDB analysis: application to rapid prenatal diagnosis for eight thalassaemia mutations. Genotype Father CDs41-42 (CTTT) / N Mother IVS-2-654 (CT) / N Fetus CDs41-42 / IVS-2-654 Normal control N / N 诊断结果 基因型 例数 正常 30 杂合子 (total) 35 CDs 41-42 (TCTT) / N 14 IVS-2-654 (CT) / N 8 -28 (AG) / N 5 CD17 (AT) / N 3 CD26 (GA) / N 2 -29 (AG) / N 1 CDs27-28 (+C) / N 1 Unknown / N or Normal 1 83 例 地贫高风险胎儿产前诊断结果 诊断结果 基因型 例数 纯合子或双重杂合子 (总数) 18 CDs 41-42 (TCTT) / IVS-2-654 (CT) 6 CDs 41-42 (TCTT) / -28 (AG) 4 CDs 41-42 (TCTT) / CD17 (AT) 2 IVS-2-654 (CT) / CD17 (AT) 2 CDs 41-42 (TCTT) / CDs 41-42 (TCTT) 1 CDs 41-42 (TCTT) / CDs 27-28 (+C) 1 IVS-2-654 (CT) / CDs 71-72 (+A) 1 IVS-2-654(CT) / CD43 (GT) 1 总数 83 ( contd ) 胎儿诊断 产前诊断例数 地贫 地贫 总数 (%) 正常 41 30 69 (25.6) 携带者 92 35 125 (46.3) 受累胎儿 *54 18 72 (26.7) 胎儿流产 2 1 3 (1.11) 误诊 0 0 0.0 总数(%) 187 (69.3) 83 (30.7) 270 (100) 266 例高风险妊娠的产前诊断结果 * Three Hb H disease involved 49221 49221 例例被筛查的孕妇被筛查的孕妇 4587(9.3%)4587(9.3%)地贫特征地贫特征/ /病例病例 2804 (5.7%) 2804 (5.7%) 地贫地贫 1783 (3.6%) 1783 (3.6%) 地贫地贫 139139 例其他异常例其他异常HbHb个体个体 44495 44495 例正常表型个体例正常表型个体 4503(98.2%)4503(98.2%) 阳性孕妇的配偶被筛查阳性孕妇的配偶被筛查 281(6.2%)281(6.2%)例高风险妊娠例高风险妊娠 198198 重型重型 地贫地贫 83 83 重型重型地贫地贫 84(1.8%)84(1.8%) 例配偶未接受筛查例配偶未接受筛查 281(100%)281(100%) 例高风险妊娠孕妇例高风险妊娠孕妇 进入跟踪随访进入跟踪随访 4222 4222 例非风险妊娠例非风险妊娠 269 (95.7%) 269 (95.7%) 孕妇实施产前诊断孕妇实施产前诊断 187 187 地贫地贫 83 83 地贫地贫(1(1双胞胎双胞胎 ) ) 72(26.7%) 72(26.7%) 孕妇要求终止妊娠孕妇要求终止妊娠 54 54 重型重型 地贫地贫 18 18 重型重型地贫地贫(1(1双胞胎双胞胎) ) 69 69 重型地贫被预防重型地贫被预防 51 51 水肿胎水肿胎 18 18 重型重型地贫地贫(1(1双胞胎双胞胎) ) 12 12 孕妇不接受产前诊断孕妇不接受产前诊断 197197例孕妇继续妊娠例孕妇继续妊娠 3 3 例例HbHHbH病出生病出生 2 2例例水肿胎出生水肿胎出生 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 1.1.利用有效的公共卫生教育资源，首先使医生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；一个重要课题； 2.2.为满足大规模预防工作的需要，我们须大力为满足大规模预防工作的需要，我们须大力 加强专科医生加强专科医生, ,遗传咨询师，及其他相关专业