概述
临床特征.
α地中海贫血(α-thal) 有两种临床类型:血红蛋白Bart水肿胎儿(HbBart)综合征和血红蛋白H(HbH)病。前者由于缺失所有的4个α-珠蛋白基因,后者最常见的原因是3个α珠蛋白基因缺失。
- Hb Bartz综合征,最严重的类型,特点是胎儿期发病,全身水肿、胸膜腔和心包积液,严重的低色素性贫血,见于没有ABO血型或Rh血型不相容的情况。其他临床特征包括:明显的肝脾肿大、髓外造血、脑积水、心脏和泌尿生殖缺陷。通常在新生儿期发生死亡。
- Hb H病的特点是小细胞、低色素溶血性贫血,脾肿大,轻度黄疸,有时有地中海式的骨骼变化。患有HbH病的个体可能会患胆结石,在应答氧化药物和感染时发生急性溶血。
诊断/检测.
Hb Bart综合征的诊断依据,胎儿具有特征的放射学和实验室特征。在HBA1和HBA2基因检测到致病性变异双等位基因,导致4个α-珠蛋白等位基因缺失或失活,确定诊断。Hb H病的诊断是基于先证者特征性的实验室特点和临床特征。在HBA1和HBA2中发现的双等位基因变异导致了α珠蛋白基因的缺失或失活,证实此诊断结果。
处置.
表型治疗:宫内输血、改进输血策略以及较少使用的治疗性造血干细胞移植可能使Hb Bart综合征患儿得以存活。对于Hb H病,在溶血或再生危象期间可能需要偶尔的输入红血细胞。影响心脏功能和红系扩张的严重贫血,导致严重的骨骼改变和髓外造血,很少需要输血。
预防主要表现:由于Hb Bart综合征的严重程度和孕产妇并发症的风险,产前诊断和早期终止风险妊娠通常被认可。然而,宫内治疗和产后治疗的最新进展增加了治疗手段,从而使卫生保健提供者的伦理问题和家庭面对受累妊娠的处置变得复杂了。
预防继发性并发症:监测Hb H病患者发热期溶血性/再生障碍性危象;对于需要慢性红细胞输注的患者,应采用铁螯合治疗;对于不依赖红细胞输注的患者,铁螯合去铁斯若可降低肝铁浓度。
监测:对Hb H病,每6-12个月进行一次血液学评估,每6-12个月评估儿童的生长发育情况;以血清铁蛋白浓度监测铁负荷,定期定量测定肝脏铁浓度。
避免的药物/环境:在Hb H病中,不适当的铁治疗、抗氧化剂如磺胺类药物和一些抗疟药。
风险评估的亲戚:Hb H病先证者的同胞在出生后应该尽快进行Hb H病测试,以便确定是否给予监测。
妊娠管理:报道的Hb H病孕妇并发症包括贫血加重、子痫前期、充血性心力衰竭和先兆流产;建议在怀孕期间监测这些问题。
遗传咨询.
α地中海贫血通常为常染色体隐性遗传 。理论上说来,每个HbBart综合征患者的同胞有25%的几率为HbBart综合征,50%的机会为α地中海贫血特征,2个顺式 的基因缺失或失活(- /αα),还有25%的机会不受累也不是 携带者。
理论上讲,如果父母一方为α地中海贫血特征,他有2个顺式α基因缺失(- /αα),另一个家长是α地中海贫血沉默携带者 (1基因缺失,-α/αα),HbH病患者的每个同胞有25%几率为HbH病、25%的机会为α地中海贫血特征、25%的机会为α地中海贫血沉默携带者,还有25%的机会既不受累也不是携带者。Hb H病患者的孩子不是继承2个顺式基因缺失为α地中海贫血特质,就是α地中海贫血沉默携带者,因此是 肯定杂合子;孩子的疾病的风险取决于继承了另一位家长什么样的等位基因。
具有风险的家庭成员、民族的成员,以及配子捐献者应该考虑作携带者检测。夫妇如果是风险人群的成员,他们可能是两个顺式基因缺失(- /αα)的α地中海贫血特质,可以在怀孕前确定是否有孕育Hb Bart综合征胎儿的风险。如果夫妇一方已知是α地中海贫血携带者携带2个基因同线缺失(- /αα)、另一个家长是未知或无法接受测试,他们也是孕育Hb Bart综合征胎儿高风险,应该进行产前测试。
GeneReview 的着眼点
α地中海贫血 (α-Thalassemia) | |
---|---|
表型 1 | 基因型 |
血红蛋白Bart 水肿胎儿(Hb Bart) 综合征 | 缺失全部4 个α-珠蛋白基因 |
血红蛋白H (Hb H)病 | 缺失3 个α-珠蛋白基因 |
α地中海贫血特征 | 缺失 2个α-珠蛋白基因,顺式 (--/αα, α0 携带者) 或 反式 (-α/-α) |
α地中海贫血沉默携带者 | 缺失1 个α-珠蛋白基因 (-α/αα, α+ 携带者) |
有关同义词和过时的名称,请参见 命名法。
- 1.
按严重程度的降序排列
临床特征
临床描述
α地中海贫血临床上显著的表型是Hb Barts水肿胎儿综合征和HbH病。α地中海贫血综合征的严重程度取决于α珠蛋白链缺陷的程度(见基因型-表型相关性)。
Hb Bart综合征 是α地中海贫血相关的最严重的临床状况。受影响的胎儿要么在妊娠30至40周时死产,要么在出生后不久死亡。
其主要临床表现为因严重贫血所致充血性心力衰竭所致的全身水肿、胸膜及心包积液。值得注意的是,携带Hb Bart的红细胞具有极高的氧亲和力,无法有效地释放氧。血液涂片显示大的低色大细胞和大量有核红细胞。髓外造血、明显的肝脾肿大和巨大的胎盘是常见的。
脑发育迟缓、脑积水、心血管畸形和泌尿生殖系统缺陷已被报道。
只有极少数人在宫内输血和出生后反复频繁输血后存活下来。
妊娠期母体并发症一般包括:子痫前期、羊水过多或羊水过少、产前出血和早产。
Hb H病. Hb H病的表型差异。虽然临床特征通常在生命的最初几年就发生,但Hb H病可能要到成年后才会出现,或者可能仅在无症状个体的常规血液学分析时被诊断出来。
大多数患者表现为小细胞性低色性溶血性贫血(见表 1),脾脏肿大、肝脏肿大不常见,轻度黄疸,有时伴有轻度至中度地中海贫血样骨骼改变(如上颌骨肥大、颅骨隆起、颧骨突出),影响面部特征。腿部溃疡很少见。
Hb H病患者可能会发展为胆结石,并发生氧化剂和感染所致的急性溶血发作。罕见的是,Hb H病患者可能发生由细小病毒B19感染引起的再生危机。
虽然大多数HbH病患者轻微残疾,一些患者可能严重受累,需要定期输血;在非常罕见的情况下,可能发生胎儿水肿 [Lorey et al 2001, Chui et al 2003]。
显著的铁超载是不常见的,但已报告在老年患者,通常是起因于重复输血或铁吸收增加[Taher et al 2012]。
基因型-表型相关性
α地中海贫血的表型取决于相对于β珠蛋白生产的α珠蛋白链缺陷的程度。α地中海贫血致病性变异之间的相关性、α珠蛋白基因 mRNA水平、α珠蛋白合成、α地中海贫血临床表现得到很好的总结。
Hb Bart综合征
- 通常由大型删除两个等位基因(α珠蛋白基因--/--)
- 很少情况下,Hb Bart综合征患者具有非缺失型变异。
Hb H病
α地中海贫血特征
- 可能由两个等位基因发生单个缺失(如-α3.7/-α3.7)所致
- 可能由非缺失型变异导致HBA2失活(αNDα/αα)
α地中海贫血沉默携带者
- 导致沉默α地中海贫血基因型可能具有完全沉默的血液表型或可能会出现温和的地中海贫血样的血液学模式(即,MCV和MCH减少,但Hb A2和Hb F正常),类似于α地中海贫血特征个体。
命名法
依据位于16号染色体上的两个α珠蛋白基因(HBA1 and HBA2)总的珠蛋白产物的量,进行了α地中海贫血的分类:
患病率
自1960年代初以来,根据脐带血中Hb Bart的百分比,已经确定了几个人群的α地中海贫血患病率。然而,由于并不是所有的α地中海贫血(主要是α地中海贫血沉默携带者)新生儿的Hb Bart都增加,根据这个措施确定的α地中海贫血的患病率可能被低估了。
通过分子检测获得了更精确的数据。关于在每个人群中α地中海贫血的频率的详细参考,参见Piel & Weatherall [2014]。
地中海地区
由-α3.7/-α3.7造成的地中海贫血特征很常见,在撒丁岛等位基因频率(0.18),最低的在西班牙。
两个α珠蛋白基因 顺式 缺失(-- /αα)非常罕见(0.002);因此,Hb Bart水肿胎儿鲜有报道。
在地中海人群中,α地中海贫血变异的一个显著的方面是变异的异质性,特别是非缺失型变异。
印度
在印度Andra Pradesh部落中,α地中海贫血特征达到非常高的等位基因频率(0.35 - -0.92);在其他部落,频率要低得多(0.03-0.12)。对 α地中海贫血特征,-α3.7等位基因和 -α4.2a等位基因作出了各自不同的贡献。
东南亚
α0等位基因(−−SEA, −−THAI, −−FIL)和α+地中海贫血等位基因(-α)非常普遍,引起重大公共卫生负担。
由HbCS等位基因引起的α地中海贫血也很常见。
出生时,Hb Bart水肿胎儿综合征的发病率预计在0.5~5‰之间,HbH病的发病率预计在4~20‰之间。
大洋洲
通过DNA方法进行的广泛地研究了α地中海贫血的分布,遵循一个模式与疟疾流行程度一致。在高地α--地中海贫血的发病率很低,而在疟疾高度流行的沿海地区和低洼地带)则很高。
一些地中海贫血具有不寻常的突变机制。例如,在Vanuatu岛上一些 受累的个体α珠蛋白基因体正常,没有缺失或变异,他们的基因变异在调控元件,创建了一个GATA-1位点,并激活一个隐含的启动子[De Gobbi et al 2006]。
相关的 (等位基因) 遗传病
16染色体相关的α地中海贫血/智力障碍综合征 (ATR-16综合征; OMIM141750)是一种 邻近基因缺失综合征,是由于16染色体短臂末端(16p13.3)的一个大缺失,包括 HBA1和HBA2 以及其他侧翼基因。在所报道的少数几例16 p缺失的患者中(没有其他基因组物质的的缺失和重复 ),小头畸型和身材矮小程度不一,IQ在53到76之间 [Lindor et al 1997, Gibson et al 2008]。面部特征鲜明,马蹄形足常见,男性还有尿道下裂和隐睾 [Lindor et al 1997]。通常,具有α地中海贫血特征的血液特点,反映了HBA1和HBA2顺式 缺失(即--/αα)。虽然常规 细胞遗传的研究可足以确定缺失,在某些情况下只有通过亚端粒区域探针FISH、MLPA或染色体芯片 才能检测到隐匿的亚端粒缺失[Harteveld et al 2007, Gibson et al 2008]。这种缺失可能是新生 的,也可能是从携带染色体平衡重排的父母那里遗传来的。
获得性 α-地中海贫血 (α地中海贫血-骨髓发育异常综合征,ATMDS). 在克隆性骨髓疾病,如骨髓增生异常综合征、体细胞变异导致获得性的α地中海贫血Hb H病的情况下,患者以前血液学上是正常的[Steensma et al 2005]。红细胞指数通常是低色小细胞性,与骨髓增生异常综合征典型的正常或大细胞指标相反。虽然大多数ATMDS病例与X染色体 ATRX致病性变异连锁[Gibbons et al 2003, Steensma et al 2004a],获得性16 p缺失可能是致病性的 [Steensma et al 2004b]。由于未知的原因,一些骨髓疾病患者有少量(<1%)的Hb H。
α地中海贫血X连锁智力障碍综合征不是等位基因病 (见 鉴别诊断)。
鉴别诊断
水肿胎儿
除Hb Bart外,胎儿水肿还与许多疾病相关,包括免疫相关疾病(如异源免疫溶血性疾病、Rh同种免疫病)、胎儿心脏异常、染色体异常、胎儿感染、遗传疾病、母源和胎盘疾病。然而,没有其他情况下,见到与高比例的Hb Bart联合出现的水肿胎儿。
Hb H病
溶血性贫血. Hb H病与其他溶血性贫血的区别在于:(1)小细胞症,这在其他溶血性贫血中并不常见;(2)血红蛋白电泳时有快速带(HbH);(3)活体染色后红细胞中存在包涵体(沉淀的Hb H);(4)无其他遗传性溶血性贫血(如遗传性球形红细胞增多症/椭圆形细胞增多症、G6PD缺乏症)的特征性形态学或酶学改变。见EPB42相关的遗传性-球形红细胞症.
α地中海贫血X连锁智力障碍综合征 (ATRX) 的特征是颅面特征明显,生殖异常,严重发育迟缓,低张力,智力障碍,以及继发于地中海贫血的轻度到中度贫血。颅面异常包括头围小、眼距大、鼻短、上唇红唇突出、下唇红唇增厚或外翻,面部逐渐变得粗陋。尽管所有ATRX综合症患者有正常的46,XY核型,其生殖器异常变化很大,从尿道下裂、隐睾症至严重的尿道下裂和外阴模糊、至正常女性外阴。在婴儿期全身发育迟缓,一些患者永远不能独立行走或语言发育。受累的 个体不能生育。ATRX综合征是由ATRX突变引起,以X-连锁的方式遗传。
还有一些比例不确定的46,XY ATRX综合征患者有轻度HbH病,证据是新鲜血液涂片经1%灿烂甲酚蓝(BCB温育后红细胞中出现HbH包涵体(β4四聚体)。在ATRX综合征,16号染色体的α珠蛋白 基因簇和HS-40调控区域结构是完整的。
ATRX基因的获得变异可以出现在骨髓增生异常综合征,造成获得性HbH病(见相关遗传病,获得性α地中海贫血)。
携带者状态 (αº地中海贫血和 α+地中海贫血)
β地中海贫血. 小红细胞症和低色素血症存在于αº地中海贫血携带者、有血液学表现的α+地中海贫血携带者和β地中海贫血携带者,然而,β地中海贫血携带者有较高百分比的Hb A2,据此可以区别。
缺铁性贫血. α地中海贫血特征可与缺铁性贫血相混淆,因为两者的MCV和MCH均低于正常值。然而,在缺铁性贫血,红细胞计数减少,而在α0地中海贫血携带者通常是增加的。尽管一些与α地中海贫血携带者存在某种程度的重叠,缺铁性贫血患者都有明显的红细胞分布宽度(RDW)增加,RDW是红细胞大小不匀的定量测量指标。地中海贫血的RDW通常正常或接近正常。红细胞锌原卟啉浓度的测定和铁离子浓度(血清铁离子浓度、转铁蛋白饱和度)的测定可用于缺铁性贫血的确切诊断。铁缺乏和地中海贫血可以共存,使诊断复杂化。
处置
2013年,地中海贫血国际联合会(Thalassemia International Federation)发布了《非输血依赖型地中海贫血(NTDT)管理指南》( Guidelines for the Management of Non Transfusion-Dependent Thalassemia,NTDT)),其中包括β地中海贫血中间型、Hb H病和Hb E/β-地中海贫血。也制定了Hb H病溶血性危象的处置指南 [Fucharoen & Viprakasit 2009] (全文)。
初诊之后的评估
建立疾病的严重程度和诊断位α地中海贫血的患者的需要,以下为基于表型的评估建议:
Hb Bart水肿胎儿综合征. 见 产前检测和种植前遗传诊断。
Hb H病
- 考虑转诊给血液学专家。
- 考虑咨询临床遗传学家和/或遗传顾问。.
表型治疗
Hb Bart综合征 以前被认为是普遍致命的疾病,然而由于 产前诊断,、宫内输血、改善的输血策略,以及(较少的)治疗性造血干细胞移植,其预后有了改变 [Pecker et al 2017]。尽管国际地中海贫血指南推荐的输血策略类似于β地中海贫血,然而,目前还没有关于最佳输血管理的报告[Amid et al 2016]。由于很少有Hb Bart综合征患儿存活下来,因此缺乏评估这些治疗方法的临床试验。
宫内和产后治疗的进步给家庭和卫生保健提供者带来了伦理困境。
Hb H病. 大多数HbH病患者临床表现良好,无需任何治疗也能存活下来。
- 如果由于溶血或再生危象血红蛋白水平突然下降,可能需要偶尔输血。
- 只在某些特定的患者才考虑慢性红细胞输注。红细胞输注的明确适应症是严重贫血,影响心功能,大量红系扩张,导致严重的骨骼改变和髓外造血。注意:这些事件在HbH疾病中非常罕见。
- 经常输血、不适当的铁剂治疗或铁吸收异常引起的铁负荷患者可能需要铁螯合治疗。
- 脾脏切除术仅适用于脾肿大或脾功能亢进者;应当考虑继发的严重危及生命的败血症和静脉血栓形成的风险。
- 其他并发症,如胆结石和腿部溃疡,需要适当的医疗或外科治疗。
原发表型的预防
Hb Bart综合征
因为Hb Bart综合征的严重性和孕产妇并发症的风险,通常需要考虑产前诊断 和早期终止受累的胎儿。进一步对于接受过慢性输血、宫内输血和造血干细胞移植的Hb Bart综合征患儿的功能效果的研究,将使医生能够改善为家庭权衡当前治疗方案利弊的知情决策过程。
继发症的预防
Hb H病
在发热期,由于溶血/再生危机的风险(与G6PD缺乏症类似,HbH疾病中的溶血可由感染或氧化应激引起)增加,建议进行临床评估。
当HbH患者进行慢性红细胞输注时,其处理方法应与所有多次输注者相同,包括使用铁螯合疗法(见β地中海贫血)。
对不是红细胞输血依赖的Hb H患者,唯一被特别批准的铁螯合剂是去铁思若(deferasirox),已经证明它在大于10岁的β地中海贫血中间型、Hb E/β地中海贫血和Hb H病患者中,在减少肝脏铁浓度方面去铁思若优于安慰剂[Taher et al 2012]。
建议定期补充叶酸,如同其他溶血性贫血治疗一样。
如果需要脾切除术,通常提供抗菌预防措施,至少在5岁以前,以减少包膜生物引起的严重脓毒症的风险。尽管采取了抗菌预防措施,但仍建议对脾脏切除发热患者进行仔细的临床评估。
监测
Hb H 病
- 每6~12个月进行一次血液学评价,以确定血红蛋白的稳态
- 每6~12个月对孩子进行一次增长和发展的评估
- 对给予输血治疗的患者、年长患者和那些不适当补铁的个体,要以年度血清铁蛋白浓度测定方法监视铁负荷。由于按血清铁蛋白浓度衡量,可能会低估了铁超载的程度,也建议定期进行肝脏铁浓度定量测量 [Musallam et al 2012]。
需要避免的药物/环境因素
HbH 病
- 不适宜的铁剂治疗
- 包括磺胺类在内的氧化性药物,一些抗疟药,因为有溶血危象的风险
亲属的发现评估
先证者的兄弟姐妹出生后应尽快评估以确定是否有HbH病,这样可以建立适当的监控。评估可以包括:
- 评价红细胞指数、红细胞体外活体Hb H包涵体染色、通过HPLC分析血红蛋白
- 如果家庭中致病性变异已经明确,进行靶向分子分析
- 如果家里的致病性变异是不清楚,进行分子遗传分析(根据每个地理区域α珠蛋白基因 致病变异的频率)
有关高危亲属测试的问题参见 遗传咨询。
妊娠管理
据报道,妊娠期间HbH孕妇出现多种并发症,包括贫血恶化(偶尔需要红细胞输注)、子痫前期、充血性心力衰竭和先兆流产 [Origa et al 2007]。建议监视这些可能的并发症。
探索中的治疗方法
获取各种疾病的临床研究的信息,检索ClinicalTrials.gov。注意:可能还没有这种疾病的临床试验。
遗传咨询
Genetic counseling is the process ofproviding individuals and families with information on the nature, inheritance,and implications of genetic disorders to help them make informed medical andpersonal decisions. The following section deals with genetic risk assessment andthe use of family history and genetic testing to clarify genetic status forfamily members. This section is not meant to address all personal, cultural, orethical issues that individuals may face or to substitute for consultation witha genetics professional. —ED.
遗传模式
α地中海贫血通常是以常染色体隐性遗传 方式传递。
家族成员的风险 – Hb Bart水肿胎儿综合征
先证者的父母
- Hb Bart综合征胎儿的父母为α地中海贫血特征。
- α特征的个体通常由轻度的低色素 (低MCH)、小细胞 (低MCV) 贫血,Hb A2和Hb F正常。
先证者的同胞. 理论上说来,Hb Bart综合征先证者的每个同胞有25%几率为Hb Bart综合征、50%的机会为α地中海贫血特征(有2个-基因 顺式 缺失,-- /αα)和25%的几率为不受累也不是携带者。
先证者的子女.Hb Bart综合征往往出生后不能存活。.
先证者的其他家庭成员
- α地中海贫血特征的个体通常有轻微的低(低MCH)、小红细胞(低MCV)贫血,而Hb A2和Hb F正常。
家族成员的风险 – Hb H病
先证者的父母 . Hb H病患儿的父母通常有不同的基因型:
- 非同寻常的情况是,父母双方携带特定的HBA2非缺失型α地中海贫血变异(如αTSaudi , HBA2:c.*93_*94delAA)
- α地中海贫血特征的人通常有轻微的小红细胞症,Hb A2和Hb F正常。
- α地中海贫血沉默携带者(缺失1个α珠蛋白基因)的血液学指标正常,或有轻微减少的MCV和MCH。
先证者的同胞. 理论上说来,Hb H病患者的父母有最常见的变异(父母一方为--/αα,另一方为-α/αα),先证者的同胞有25%的几率为Hb H病、25%的机会为α地中海贫血特征(携带2个基因 顺式 缺失,-- /αα)、25%的机会为α地中海贫血沉默携带者 (1个α珠蛋白基因缺失),还有25%的机会既不是携带者也不受累。
先证者的子女
Hb Bart综合征或HbH病 先证者 的其他家族成员. 每个先证者的父母都有缺失1个α珠蛋白基因 (-α /αα,α地中海贫血沉默 携带者)和/或2个α珠蛋白基因 顺式 缺失(-- /αα,α地中海贫血特征)的风险。
携带者检测
下列个体应考虑携带者检测:
- 家庭成员
- 高风险族群的成员 (见 患病率)
- 辅助生殖技术 (ART)的配子捐献者
α地中海贫血特征 具有轻度的地中海贫血样血液学改变(见表 4)。依赖于α珠蛋白基因(HBA1和HBA2)(见表 3)分子遗传学检测 来识别。
α地中海贫血沉默携带者 血液学检测结果可能正常,或可能轻度的地中海贫血样血液学改变(见表 4)。依赖于α珠蛋白基因(HBA1和HBA2)(见表 3)分子遗传学检测 来识别。
表 4.
α地中海贫血特征及沉默携带者的红细胞指标
红细胞指标 | 正常 | 携带者 1 | ||
---|---|---|---|---|
男性 | 女性 | α地中海贫血特征 2 (--/αα or -α/-α) | α地中海贫血沉默携带者 (-α/αα) | |
平均红细胞体积 (MCV, fl) | 89.1±5.01 | 87.6±5.5 | 71.6±4.1 | 81.2±6.9 |
平均红细胞血红蛋白 (MCH, pg) | 30.9±1.9 | 30.2±2.1 | 22.9±1.3 | 26.2±2.3 |
血红蛋白 (Hb, g/dL) | 15.9±1.0 | 14.0±0.9 | 男性: 13.9±1.7 女性: 12.0±1.0 | 男性: 14.3±1.4 女性: 12.6±1.2 |
2. 2个α珠蛋白基因 顺式 缺失(-- /αα)的α地中海贫血携带者,红细胞指数略低。
Hb的定性和定量分析 通过醋酸纤维素电泳、弱阳离子高效液相色谱(HPLC)和其他技术( 等电点聚焦 和柠檬酸琼脂电泳)检测所存在的Hb量和类型 (表 5)。
- HbA:α2β2
- HbF:α2γ2
- HbH:β4
- HbA2:α2δ2
- Hb Bart:γ4
- Hb Portland:ζ2γ2
群体筛查
2个α珠蛋白基因 顺式 缺失 (--/αα)的α地中海贫血特征. 在特定的人群,因为2个α珠蛋白基因 顺式 缺失(--/αα)携带者频率较高,也有遗传咨询 和产前诊断,对高危人群成员的夫妇进行孕前或孕早期进行筛查,是识别孕育Hb Bart综合征胎儿风险绝好措施:
如果二人都是αº地中海贫血 缺失 变体(如, 基因型 --SEA/αα),他全部子女都有1/4的风险患Hb Bart综合征。
如果这对夫妇是αº地中海贫血缺失变体的携带者,HBA1和HBA2以及HBZ都缺失了(即基因型 –FIL/αα 或基因型 –THAI/αα),他们没有生育Hb Bart综合征的风险,因为具有这种致病变异的纯合子在受孕后不久就流产了。
如果这对夫妇的 缺失涉及HBA1 and HBA2,但只有其中一个基因缺失,并延伸到HBZ (例如, 基因型为–SEA/αα and –FIL/αα的夫妇),这对夫妇有生育Hb Bart综合征子女的风险,因为单一的HBZ胎儿产生足够的ζ珠蛋白以维持胎儿的发育[Chui & Waye 1998]。
α地中海贫血沉默 携带者. 不强调前瞻性识别α地中海贫血沉默携带者,因为这些携带者没有生育Hb Bart综合征子女的风险。
相关的遗传咨询事宜
关于为了早诊断和治疗目的进行亲属风险评估的问题,见处置,亲属分析评估。
家庭计划
DNA建库 储存DNA(通常从白细胞中提取)以备将来使用。因为在未来测试方法和我们对基因、等位变异和疾病的认识可能改善,应该考虑受累者贮存DNA。
产前检测和种植前遗传学诊断
高风险妊娠. DNA分析若证实了夫妻双方都是2个α珠蛋白基因 顺式 缺失 (--/αα)的携带者,有生育Hb Bart综合征胎儿的风险,产前测试是可能的。可用绒毛膜绒毛取样或羊膜穿刺术提取的细胞DNA进行分子遗传学检测。
超声波检查. 在Hb Bart综合征高危妊娠的管理中超声检查也很有用。在妊娠的头三个月,颈部厚度增加,特别是在高危妊娠中,应及时进行适当的评估。
不能确定风险的妊娠. 不能确定风险的妊娠是夫妇是下列哪一种是真实的:
在这两种情况下,关于产前测试选择的讨论应该在正式的 遗传咨询背景下进行。在这种情况下,策略是对胎儿DNA进行已知地中海贫血变异的检测;如果存在已知的α地中海贫血变异,应该进行球蛋白链合成分析,使用经皮脐血采样(PUBS)获得的胎儿血液样本。
种植前遗传学诊断 可能是一些已确定致病性变异的家庭的一种选择。
资源
GeneReviews 工作人员为了患者及其家庭的利益,选择了以下疾病特异性和/或综合性支持组织和/或登记处。GeneReviews不对其他组织提供的信息负责。有关选择标准的信息,请单击此处。
- Cooley's Anemia Foundation330 Seventh Avenue#900New York NY 10001Phone: 800-522-7222 (toll-free)Fax: 212-279-5999Email: info@cooleysanemia.org
- My46 Trait Profile
- NCBI Genes and Disease
- Thalassaemia International Federation (TIF)PO Box 28807Nicosia 2083CyprusPhone: +357 22 319129Fax: +357 22 314552Email: thalassaemia@cytanet.com.cy
分子遗传学
Information in the Molecular Genetics and OMIM tables may differ from that elsewhere in the GeneReview: tables may contain more recent information. -ED.
表 A.A.
α地中海贫血:基因和数据库
表 B.
α地中海贫血的OMIM 条目(View All in OMIM)
HBA1、HBA2和HBZ
α珠蛋白基因是重复的(HBA1和HBA2),以基因簇形式位于16号染色体 端粒区域(16 p13.3),包含一个胚胎α样 基因(HBZ)、两个假基因(HBZP [ψ-ζ] 和 HBAP1 [ψ-α1])。HBD(ψ-α2)曾经被认为是假基因,而最近研究表明,它产生mRNA,尽管数量很少[Goh et al 2005]。功能未知的θ基因(HBQ1)位于基因簇的5 '末端(见 图 2)。
HBA1 and HBA2 嵌入在两个明显同源的区域内,扩展约4 kb。他们的序列同源性是由基因转换 和不等互换事件造成。在这个DNA区域中,已确定了3个高度同源的片段,分别为X、Y和Z,它们被非同源的片段所分隔(参见图 2)。
基因不等互换的结果,使得表型正常的个体可能有4个、5个或6个α珠蛋白基因和2~6个HBZ样基因。HBA样珠蛋白基因按其在发育过程中表达的顺序排列在基因簇中。编码α1珠蛋白链的基因(HBA1)和编码α2珠蛋白链的基因(HBA2)显示显著的同源性,也是 基因转换造成的重复。
两个基因的转录水平不同,HBA2生成的α珠蛋白比HBA1高两到三倍。已有报道,基于HBA1 mRNA和HBA2 mRNA的翻译谱,HBA2 mRNA的比例高于或仅略高于HBA1 mRNA的比例。两个α珠蛋白基因的不同的表达,对因HBA1或HBA2失活所致的α基因结构性变异的量和 缺失 或非缺失型HBA1和HBA2致病性变异的病理生理学有重要的临床意义。
HBA1和HBA2的表达是由一个位于α珠蛋白基因簇上游40 kb的区域(HS-40)所调控(图 2)。这个区域包含多个转录因子(NF-E2、GATA-1)的结合位点。HS-40缺失的结果导致α地中海贫血表型,尽管α珠蛋白基因的结构是完整的。
基因结构
- 最常见的等位基因是东南亚(--SEA)和菲律宾(--FIL)类型。
- 2个缺失等位基因, -(α)5.2 和 -(α)20.5,去除了 HBA2和部分 HBA1 基因[Higgs 2001].
- 一个移除了HBA1和θ基因(HBQ1)的缺失从α珠蛋白基因簇延伸向下游的着丝粒端。这条染色体 上完好无损的HBA2基因的沉默与广泛表达的LUC7L转录的反义RNA有关,LUC7L因缺失而与正常HBA2相连,转录出了HBA2基因的反义序列 [Tufarelli et al 2003]。
1缺失个α珠蛋白基因. 相互重组发生在Z之间,相距3.7 kb,或X盒之间,相距4.2 kb,产生单个α珠蛋白基因的染色体。这两个α地中海贫血变异被分别称为3.7 kb右侧缺失 (-α3.7) 和4.2 kb左侧缺失(-α4.2) (见 图 2):
- 与交叉的位置位于在Z盒子内有关,这个-α3.7 缺失被细分为3种类型,命名为I、II、III。
- 除了-α3.7和 -α4.2这两个常见的等位基因,其他罕见的缺失涉及单个α珠蛋白基因也有报道。
- 这些重组事件也导致生产包含3个α珠蛋白基因的染色体。一个3个α珠蛋白基因的等位基因与杂合的β地中海贫血联合导致轻度地中海贫血中间型表型。
非缺失 型α地中海贫血.比较少见,涉及α珠蛋白基因表达式关键区的单核苷酸变异或寡核苷酸插入/缺失导致α地中海贫血。在非缺失型αt地中海贫血,受累的基因T来标示(如, αT Saudi)。作为一组来考虑,非缺失型α地中海贫血变异似乎对α珠蛋白基因表达影响更严重,血液学表型比单个α珠蛋白基因缺失更严重。这一现象可以用大多数变异影响了HBA2来解释,HBA2的表达可能超过HBA1[Higgs 2001]。当一个α珠蛋白基因缺失(例如,- α3.7q's)时,余留的功能正常α基因会补偿性表达增加。与此相反,在一个α基因因单碱基变异而灭活时,余留的功能正常的α基因的表达没有发生补偿性增加。
迄今,在公共HGMD(www.hgmd.org)公布的致病性明确的非缺失型α地中海贫血基因有过70多个。
导致HBA1或HBA2沉默的分子机制包括:变异涉及RNA剪接、多聚腺苷酸化信号、mRNA 翻译的起始密码,以及终止密码的错义变异、 非移码缺失、移码突变、框移变异、无义突变。导致生产高度不稳定球蛋白变体的α蛋白基因的变异,如HbQuong Sze和无法组装成稳定β4四聚体因此迅速降解的变异,也可能导致α地中海贫血(见表 6) [Higgs 2001]。
最常见的非缺失变异,在东南亚经常见到,是HbConstant Spring (HbCS),是HBA2终止密码子发生核苷酸改变。这变种导致产生的α珠蛋白链加长了31个氨基酸。由于HbCS的mRNA不稳定,所以产生的HbCS非常少。HbCS和其他罕见的延长的变异的杂合子,与其他Hb变体一起导致α地中海贫血特征。
一些引起α链结构变化的变异可能发生在只有一个α珠蛋白 基因(例如,HbQThailand 、HbGPhiladelphia)的染色体。有关更多信息,请参见表 A。
表 6.
HBA1和HBA2致病性变异选载
DNA 核苷酸改变 1 | 预测的蛋白质改变1, 2 (传统的命名法 3) | 通常名2 | 参考序列 |
---|---|---|---|
HBA2: c.2T>C | HBA2: p.Met1Thr | αNcoI | NM_000517.4 NP_000508.1 |
HBA2: c.377T>C | HBA2: p.Leu126Pro (α2 Leu125Pro) | HbQuong Sze | |
HBA2: c.427T>C | HBA2: p.Ter143Glnext32 (α2 142, Stop>Gln) | HbConstant Spring (HbCS) | |
HBA2: c.94_95delAG | HBA2: p.Arg32AspfsTer24 (2个核苷酸缺失导致移码 &在三联体 [TAA]提前终止) | ||
HBA2: c.[339C>G; 340_351delCTCCCCGCCGAG] | HBA2: p.[His113Gln; Leu114_Glu117del] (α2 His112Gln 和密码子113-116 -Leu-Pro-Ala-Glu缺失 ) | HbLleida | NM_000517.4 NP_000508.1 |
HBA2: c.95+2_95+6delTGAGG | -- | αHphI | |
HBA1: c.223G>C | HBA1: p.Asp75Gly (Asp74Gly) | HbQ-Thailand | NM_000558.3 NP_000549.1 |
HBA2: c.207C>G or HBA1: 207C>A | HBA2 or HBA1: p.Asn69Lys (Asn68Lys) | HbG Philadelphia | NM_000517.4 NP_000508.1 |
HBA2: c.*94A>G | αTSaudi | ||
HBA2: c.[-2_-3delAC; -α3.7] 4 | HBA2缺失核苷酸缺失,是余留的HBA1翻译异常 | ||
-α3.7 | HBA2缺失 | Z84721.1 | |
-α4.2 | HBA2缺失 | ||
-(α)5.2 | HBA2 和HBA1 5’端f缺失 5 | ||
-(α)20.5 (g.15164_37864del22701) 6 | HBA2和HBA1 5’端缺失 | ||
−−FIL (g.11684_43534del31851) 6 | HBA2和HBA1缺失 | ||
−−MED (g.24664_41064del16401) 6 | HBA2 和HBA1缺失 | ||
−−SEA (g.26264_45564del19301) 6 | HBA2 和HBA1缺失 | ||
−−THAI (g.10664_44164del33501) 6 | HBA2和HBA1缺失 |
关于变式分类的说明:表中所列的变异是作者提供的。GeneReviews的工作人员还没有独立验证变异的分类。
- 1.
注意术语:GeneReviews遵守人类基因组变异协会 (varnomen.hgvs.org)约定的标准命名法。有关命名法的解释,请参Quick Reference。
- 2.
只列举了缺失所涉及的功能球蛋白基因,未列出缺失的伪基因。
- 3.
所给出的珠蛋白变异是它们的传统命名(globin.cse.psu.edu)。
- 4.
表示有两个变异的等位基因:在-α3.7缺失等位基因的起始密码子ATG前面-2和-3位的顺式缺失AC在一个-α3.7删除等位基因 [Viprakasit et al 2003]
- 5.
- 6.
从Globin Gene Server中的条目进行标识,目前尚不清楚这些类别中的所有缺失是否具有完全相同的核苷酸坐标。
正常基因产物. HBA1和HBA2产生的α珠蛋白mRNA具有相同的氨基酸序列。异源二聚体蛋白Hb A是由两个α链和两个β链组成。
异常基因产物. 1个α珠蛋白的基因缺失是受累的染色体(α-地中海贫血沉默携带者,-α/αα)产生α珠蛋白链减少。例如,α珠蛋白基因mRNA测量表明-α4.2变体不发生余留HBA1基因补偿性表达增加,而在-α3.7变体,余留的HBA1表达量大概是介于正常HBA2和HBA1的一半(见图 2)。
参考文献
已发表的指南/共识
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章节说明
作者介绍
Antonio Cao, MD (1929-2012)
Antonio Cao, MD, 意大利Cagliari大学儿科学教授,是世界著名的儿科学和遗传学专家。他以其在理解、诊断、预防和治疗地中海贫血方面的领导作用而闻名。除其他荣誉中,他还获得了美国人类遗传学学会颁发的艾伦奖(Allan Award,1993年)和斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院颁发的马塔·菲利普森儿科进步奖(Märta Philipson's Award,2000年)。曹教授对科学和新发现充满热情,直觉敏锐,要求高,极度地沉浸在他的研究中。我们在这一领域的所有人- -以及我们的病人- -都非常感谢他的工作,他的灵感将在今后的岁月继续指导我们。— Renzo Galanello, MD
Renzo Galanello, MD (1948-2013)
Renzo Galanello, MD,意大利Cagliari大学儿科教授是地中海贫血领域的国际公认专家,他为该领域撰写了数百篇论文。在Sardinia的地中海贫血防控项目中,他是导师Antonio Cao教授的得力助手。他定义了理论标准、流程图和为地中海贫血产前诊断而进行携带者筛查的实践。筛查的效果与改进产前诊断方法的发展密切相关,使Sardinia岛几乎根除了β-地中海贫血症,建立了一种疾病控制模式,并在世界许多其他国家得到采用。后来,在新型口腔螯合剂的临床验证和心脏铁超载的诊断评估方面,他是领先的科学家之一。Dr Galanello是国家和国际科学学会的成员、血液学杂志的编辑委员会成员,也是地中海贫血国际联合会的科学顾问,该联合会用以下纪念词表达了他的朋友和同事的悲痛心情:“Galanello教授,我们会非常想念您,但是您作为一名医生和一个人所留下的一切将永远不会被忘记,将会留在我们的书中,在文学作品中,在我们的脑海中,但最重要的是在我们的心中。”
参与的作者目录
Antonio Cao, MD; Consiglio Nazionale delle Ricerche (2005-2012)
Renzo Galanello, MD; Ospedale Regionale Microcitemie (2005-2013)
Paolo Moi, MD (2013-present)
Raffaella Origa, MD (2013-present)
编辑历史
- 29 December 2016 (sw) Comprehensive update posted live
- 21 November 2013 (me) Comprehensive update posted live
- 7 June 2011 (me) Comprehensive update posted live
- 14 July 2008 (me) Comprehensive update posted live
- 1 November 2005 (me) Review posted to live Web site
- 3 January 2005 (rg) Original submission