两个罕见的α基因簇大片段缺失突变导致地中海贫血的遗传家系鉴定

发布时间：2020-04-25 22:52

【摘要】：背景与目的α-地中海贫血是一种常染色体隐性遗传性疾病,主要表现为小细胞低色素性贫血。α-地中海贫血的分子基础主要以缺失突变为主,还有少部分的点突变,使α-珠蛋白产量下降,胎儿体内过多的γ-链聚合形成Hb Bart's(γ4)或成人体内过多的β-珠蛋白形成Hb H(β4),导致无效造血和红细胞被破坏。α珠蛋白基因的表达依赖于α-珠蛋白基因上游30-70kb侧翼的远端调控元件(多物种保守序列或者MCS-R)。其中,MCS-R2(HS-40)是强大的红系特异增强子,HS-40的核心元件约350bp,包含了几个红系特异转绿因子的结合位点,尤其是GATA1/2和NF-E2。本研究目的是鉴定一个α-珠蛋白基因簇的大片段缺失家系和一个α-珠蛋白远端调控元件(包括HS-40)的大片段缺失家系,这两种缺失突变均减少了 α-珠蛋白基因的表达,加重了患者的临床表型。材料与方法1.研究对象:家系A的先证者是广西柳州的29岁男士,MCV 56.4fL,MCH 17.8pg,Hb H 6.6%,表现为Hb H病。家系B先证者是广西柳州的引流的Hb Bart's水肿胎。2.实验方法:对先证者及其家系成员进行血液学表型分析,结合表型分析结果进行传统的α和β珠蛋白基因常见突变检测(Gap-PCR和RDB)。常见的突变检测结果不足以解释先证者的表型,于是通过MLPA和Sanger测序分别检测α-珠蛋白基因的拷贝数变化和HBA、HBB基因的点突变,结果显示:家系A先证者除了有-α3.7/缺失型外,还复合一段包括两个α基因的大片段缺失。家系B先证者除了有--SEA/缺失型外,还复合一段包括α-珠蛋白远端调控元件HS-40的大片段缺失。由于家系B的大片段缺失位置超出了 MLPA探针范围,接下来采用NGS捕获测序技术,分析缺失的断裂点区域。根据NGS结果显示的断裂点范围,采用Gap-PCR原理和方法,在断裂点两端设计多对的特异性引物,PCR产物测序鉴定大片段缺失断裂点位置。结果家系A先证者表现为Hb H病,综合Gap-PCR、MLPA及NGS结果显示,其基因型为-α3.7/缺失合并一个新的α-珠蛋白基因簇大片段缺失。通过家系分析发现,-α3.7/缺失遗传自父亲,α-珠蛋白基因簇大片段缺失遗传自母亲。通过大片段缺失断裂点鉴定,确定该缺失范围为chr16:197578-257871,缺失大小为60295bp,最后鉴定先证者基因型为-α37/--60。家系B先证者血红蛋白电泳结果为Hb Bart' s 88%,Hb Portland 11%。综合Gap-PCR、MLPA及NGS检测结果显示,其基因型为--SEA/缺失合并一个新的包含HS-40远端调控元件的大片段缺失。同理,家系分析发现其-SEA/缺失遗传自母亲,新的大片段缺失遗传自父亲。再通过大片段缺失断裂点鉴定,该缺失范围为chr16:96622-176317,缺失大小为79696bp,最后确定先证者基因型为(αα)LZ/--SEA。HS-40缺失使该条染色体上的2个α-珠蛋白基因表达下降,作用等同于--SEA/缺失,并且合并了--SEA/缺失突变,解释了先证者是严重的Hb Bart's水肿胎儿。结论本研究通过MLPA、NGS捕获测序和Gap-PCR方法鉴定了一例α-珠蛋白基因簇的大片段缺失和一例包括调控α-珠蛋白基因表达的远端调控序列HS-40的缺失,两例缺失突变都加重了血液学表型,尤其HS-40缺失严重下调了 α-珠蛋白基因表达。这两例病例丰富了 α-地中海贫血突变谱,同时再一次从人群中证实了 HS-40是α-珠蛋白基因表达非常重要的远端调控元件。
【图文】：

胎儿,珠蛋白基因,发病机制,溶血性贫血

邋＇逦＇逡逑图１－４老鼠和人的ａ－珠蛋白基因在染色体中的位置［３４］逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４邋Ｔｈｅ邋ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ邋ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｍｏｕｓｅ邋ａｎｄ邋ｈｕｍａｎ邋ａ－ｇｌｏｂｉｎ邋ｃｌｕｓｔｅｒｓ逡逑１．３邋ＨｂＨ病与Ｈｂ邋Ｂａｒｔ’ｓ胎儿水肿综合征发病机制逡逑ＨｂＨ病与Ｈｂ邋Ｂａｒｔ’ｓ胎儿水肿综合征发病机制见图１－５：邋ＨｂＨ病通常由三个逡逑ａ－珠蛋白基因缺陷引起，使ａ－珠蛋白链合成减少到正常水平的３０％，过多的｜３－逡逑珠蛋白链形成ＨｂＨ邋（卩４），导致无效造血和红细胞破坏。ＨｂＨ病病人临床表现为逡逑溶血性贫血，脾肿大伴随有时脾机能亢进，有不同程度的黄疸。除此之外还有逡逑其他并发症

家系图,家系,家系图

图２－１家系图邋Ａ为家系Ａ，，邋Ｂ为家系Ｂ逡逑ｒ－ｅｒｅｅｓ邋ｏｅａｍａｎａｍ
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R556.61

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