a和b地中海贫血的遗传筛查和产前诊断课件

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 地区携带率(%) 地贫 地贫 广东 8.53 2.54 广西 14.95 6.78 四川 1.92

2、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) Del

3、etion 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 c

4、odon 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

5、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： 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

6、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 0.24Hb D* 10 1 11 0.20HB 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 (

7、%)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 (

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

9、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

10、 (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 %Total of 4503 couples scr

11、eened 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

12、 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 611993.11993.12 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Patient1Patient2Patient3FetalAdultoriginA2FABartsDiagnosisPatient 1 Barts hydrops fetalisPatient 2

13、 Hb H diseasePatient 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

14、Fa Mo Fe Fa Mo Fe Fa Mo Fe Normal Heterozygote HomozygoteFamily 1 Family 2 Family3NormalMutant 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

15、 PCR conditionsDHPLC 分析人珠蛋白基因: 三个PCR片段扩增IVS15 UTR123IVS23 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 typeMutant HeteroduplexesHomoduplexes Reference Samples PCR ProductsDHPLC 检测地贫突变的结果CD2/N-29/NCD2/CD14-15CD17/NCD2/CD27-2

16、8-28/CD27-28/CD2/-98CD26/NCD27-28/N-73/N-73/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 ei

17、ght thalassaemia mutations.GenotypeFather CDs41-42 (CTTT) / N MotherIVS-2-654 (CT) / N FetusCDs41-42 / IVS-2-654Normal 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 14IVS-2-654 (CT) / N 8-28 (AG) / N 5CD17 (AT) / N 3CD26 (GA) / N 2-29 (AG) / N 1 CDs27-28 (+C) / N 1 Unknown / N

18、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) 18CDs 41-42 (TCTT) / IVS-2-654 (CT) 6CDs 41-42 (TCTT) / -28 (AG) 4CDs 41-42 (TCTT) / CD17 (AT) 2IVS-2-654 (CT) / CD17 (AT) 2CDs 41-42 (TCTT) / CDs 41-42 (TCTT) 1CDs 41-42 (TCTT) / CDs 27-28 (+C) 1IVS-2-654 (CT) / CDs 71-72 (+A) 1IVS-2-654(CT) /

19、 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 例被筛查的孕妇 4587(9.3%)地贫特征/病例 2804 (5.7%) 地贫 1783 (3.6%) 地贫139 例其他异常Hb个

20、体44495 例正常表型个体4503(98.2%)阳性孕妇的配偶被筛查281(6.2%)例高风险妊娠 198 重型地贫 83 重型地贫84(1.8%)例配偶未接受筛查281(100%) 例高风险妊娠孕妇进入跟踪随访 4222 例非风险妊娠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 人口: 40万 目标: 为制定2006年