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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. 研究背景. 中国南方不同高发地 区人群携带率 1 ~ 23%. 地中海贫血是全球最大的单基因遗传病之一.
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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 研究背景 中国南方不同高发地 区人群携带率 1~23% 地中海贫血是全球最大的单基因遗传病之一
珠海 北 韶关 东 中 汕头 广州 西 南 湛江 广东省五个地区地中海贫血遗传流行病学调查 Journal of Clinical Pathology, 2004; 57(5):517-22.
广东省年高风险妊娠预测数据(95%CI) 重型或中间型β地贫: 645 (480,835) Bart’s胎儿水肿综合征:1714 (1498,1945) 血红蛋白(Hb)H 病: 1677 (1467,1901)
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 地贫纯合子:致死性出生缺陷 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
研究背景 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
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
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 遗传咨询,配偶检查 双亲基因分析 血液学分析(MCV Hb A2变化) 胎儿产前诊断 地贫携带者 排除地贫 地贫携带者筛查及产前诊断流程
产前诊断:187例 地贫 82例 β地贫 2804 1783 198对 83对 54例Bart’s水肿儿和Hb H病 Total of 4503 couples screened 18例重型β地贫 筛查发现的阳性孕妇或阳性夫妇 地贫1 β地贫 地贫 β地贫 5.7% 3.6% 4.4% 1.8% 广州市妇婴医院 1993-2003 筛查计划的结果
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
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(multiplexPE /DHPLC)
Bart’s A F A2 origin Patient2 Patient1 Patient3 Fetal Adult Diagnosis Patient 1 Bart’s hydrops fetalis Patient 2 Hb H disease Patient 3 thal trait 胎儿脐带血血红蛋白电泳图谱
-50kb -10kb 0kb 10kb 20kb 30kb 2 1 (--SEA) Deletion (- 4.2) Deletion (- 3.7) Deletion 导致α地贫的不同类型的基因缺失
Family 1 Family 2 Family3 M N P B Fa Mo Fe Fa Mo FeFa Mo Fe Normal Mutant Normal Heterozygote Homozygote 三个α地贫家庭的产前诊断结果
Transcription Frameshift RNA splicing Nonsense codon Initiator codon Double heterozygote EXON 1 IVS 1 EXON 2 IVS 2 EXON 3 中国南方β地贫突变的变异类型和位置
5’ UTR IVS1 1 2 3 DHPLC 分析人β珠蛋白基因: 三个PCR片段扩增 IVS2 3’ UTR A C B Fragment size:A = 453 bp B = 364 bp C = 423 bp One set of PCR conditions
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) Reference Samples Wild type Mutant Heteroduplexes Homoduplexes PCR Products
Fragment A CD2/N -29/N -28/N CD2/CD14-15 CD17/N CD2/CD27-28 -28/CD27-28/CD2/-98 CD26/N CD27-28/N -73/N -73/N DHPLC 检测β地贫突变的结果
Fragment B CD71-72/IVS-Ⅱ-16 CD41-42/N CD41-42/IVS-Ⅱ-16 CD71-72/N IVS-Ⅱ-16/N N/N ? CD38/N CD71-72/N CD41-42/CD41-42 DHPLC 检测β地贫突变的结果
Fragment C N/N IVS-Ⅱ-654/654 IVS-Ⅱ-654/N IVS-Ⅱ-666/N IVS-Ⅱ-654/666 DHPLC 检测β地贫突变的结果
Genotype Father CDs41-42 (CTTT) / N Mother IVS-2-654 (CT) / N Fetus CDs41-42 / IVS-2-654 Normal control N / N RDB analysis: application to rapid prenatal diagnosis for eight βthalassaemia mutations.
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%) β地贫 139例其他异常Hb个体 44495 例正常表型个体 4503(98.2%) 阳性孕妇的配偶被筛查 84(1.8%) 例配偶未接受筛查 281(6.2%)例高风险妊娠 198重型地贫 83 重型β地贫 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 β地贫(1双胞胎) 12 孕妇不接受产前诊断 2例水肿胎出生 72(26.7%) 孕妇要求终止妊娠 54 重型地贫 18 重型β地贫(1双胞胎) 197例孕妇继续妊娠 3 例HbH病出生 69 重型地贫被预防 51 水肿胎 18 重型β地贫(1双胞胎)
广东省和β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 • 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 • 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; • 2.为满足大规模预防工作的需要,我们须大力 • 加强专科医生,遗传咨询师,及其他相关专业 • 人员的培训工作;
( cont’d ) 3.预防监测系统建立过程中,要特别注重转诊、 病例登记、实验室质量控制的把关; 4.政府在组织、基础建设、制定政策法规和行 政管理上的主导作用是推动预防计划的关键 因素。
结论 我们建立的基于医院水平的孕妇人群的筛查 计划可有效的降低α和β地贫的出生率 本计划中建立的遗传服务平台可扩展到我国 其它高发地区开展 α和β地贫的监测和预防
致谢 Guangzhou Maternal and Neonatal Hospital (GZMNH) 广州市妇婴医院 Liao Can, Li Jian, Huang Yining, Li Qiuming, Feng Qion, Zhong Huizh, Cui Yongyi, First Military Medical University,Southern Medical University 第一军医大学 南方医科大学 Zeng Rong, Mo Qiuhua, Li Liyan, Hua Liang, Zhang Jizeng, Jia Shiqi, Luo Chen Guangzhou Municipal Health Bureau 广州市市卫生局 Zhang Li