周婧瑤,張 鈺,胡 琦,陳雪蓮,楊麗涓,蘇星月,歐明才
(四川省婦幼保健院,四川 成都 610045)
葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)缺乏癥是最常見的人類酶缺陷遺傳病之一,該病常在某些誘因(食用蠶豆、藥物,感染)下發(fā)病,臨床表現(xiàn)為急性溶血性貧血及高膽紅素血癥,是新生兒病理性黃疸的主要原因,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致核黃疸,造成智力低下,甚至死亡[1],成為影響人口素質(zhì)的重要問題之一。四川省新生兒篩查中心于2014年12月開始面向全省開展新生兒G6PD缺乏癥篩查及確診工作,現(xiàn)對篩查情況和基因突變類型進(jìn)行分析,以便為進(jìn)一步提高本地區(qū)的人口素質(zhì)和規(guī)范新生兒疾病篩查的管理水平及完善有效的干預(yù)措施提供決策依據(jù)。
本研究樣本來源于四川省新生兒篩查中心片區(qū)市縣醫(yī)療機(jī)構(gòu)的新生兒遺傳代謝病篩查資料。2014年12月至2017年12月共計(jì)篩查新生兒229 091例,其中男118 651例,女110 440例。
1.2.1 G6PD缺乏癥新生兒篩查
在新生兒監(jiān)護(hù)人知情同意的情況下,新生兒于出生72小時(shí)并充分哺乳6次后,由培訓(xùn)合格的專業(yè)醫(yī)務(wù)人員取其足后跟血,制成干血斑,通過郵政快遞送至新生兒篩查實(shí)驗(yàn)室集中檢測。采用G6PD熒光定量分析法(芬蘭Ani labsystems公司新生兒G6PD檢測試劑盒,芬蘭Ani labsystems公司BIOTEKFLX-800熒光分析儀)進(jìn)行G6PD酶活性測定。以G6PD<2.8U/g血紅蛋白為篩查陽性標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2 G6PD缺乏癥酶學(xué)診斷
召回篩查陽性的可疑患兒,采集其靜脈血2mL(乙二胺四乙酸抗凝),測定紅細(xì)胞G6PD酶活性(奧林巴斯AU2700全自動(dòng)生化分析儀,寧波美康生物科技公司的連續(xù)監(jiān)測速率法),當(dāng)紅細(xì)胞G6PD<1 700U/L(兒童正常參考值1 700~2 600U/L)診斷為G6PD缺乏癥。
1.2.3 G6PD基因熱點(diǎn)變異分析
采用廈門致善生物科技股份有限公司Lab-Aid820核酸提取Micro試劑及核酸提取儀對初篩陽性患兒的干血斑樣本DNA進(jìn)行提取。采用熒光PCR熔解曲線技術(shù)(廈門致善生物科技股份有限公司G6PD基因突變檢測試劑盒及熒光定量PCR)進(jìn)行G6PD基因12種中國人熱點(diǎn)變異(c.95A>G,c.383T>C,c.392G>T,c.487G>A,c.517T>C,c.592C>T,c.871G>A,c.1004C>A,c.1024C>T,c.1360C>T,c.1376G>T,c.1388G>A)定性檢測。
1.2.4 G6PD基因直接測序
利用Sanger測序?qū)Τ鹾Y陽性但基因熱點(diǎn)變異分析陰性的高度疑似G6PD缺乏癥的樣本進(jìn)行序列分析,進(jìn)一步明確是否存在非熱點(diǎn)變異。
統(tǒng)計(jì)所檢測標(biāo)本中各型突變的比例,以了解本地區(qū)G6PD基因熱點(diǎn)突變的分布情況;根據(jù)基因診斷陽性、陰性樣本的酶學(xué)法檢出率,以評價(jià)基因診斷與酶學(xué)診斷兩種方法在G6PD診斷中的應(yīng)用。
229 091例新生兒干血斑G6PD酶活性中位數(shù)為8.79U/g血紅蛋白。最小為0,最大為30.60U/g血紅蛋白。以G6PD<2.80U/g血紅蛋白為陽性切值,共檢出陽性1 169例,其中男1 028例,女141例,男:女為7.3∶1,G6PD缺乏癥新生兒篩查陽性率為0.51%,其中男性為0.87%(1 028/118 651),女性為0.13%(141/110 440)。在初篩檢出的陽性病例中,有206例患者進(jìn)行了基因診斷,276例進(jìn)行了G6PD酶學(xué)診斷,182例同時(shí)進(jìn)行了G6PD酶學(xué)診斷與基因診斷,另外505例為失訪患者。
2.2.1基因熱點(diǎn)變異分析
在篩查陽性高?;純褐?,182例(男153例、女29例)通過基因熱點(diǎn)變異檢測進(jìn)行確診。在153例男性新生兒中檢出122例半合子變異,男性G6PD缺乏癥篩查陽性與G6PD基因熱點(diǎn)變異診斷符合率為79.74%(122/153)。在29例進(jìn)行G6PD基因熱點(diǎn)變異分析的女性新生兒中,有9例檢出變異,女性G6PD缺乏癥篩查陽性與G6PD基因熱點(diǎn)變異診斷符合率為31.03%(9/29)。
2.2.2 G6PD基因測序
對51例(男31例,女20例)篩查陽性但熱點(diǎn)變異檢測陰性的高度疑似患兒的樣本進(jìn)行G6PD基因測序。在31例未檢出熱點(diǎn)變異的男性新生兒中,發(fā)現(xiàn)5例存在4種半合子變異類型,分別為2例c.406C>T、1例c.703C>T、1例c.835A>T及1例c.1311C>T變異,均為已知致病變異,其余26例男性及20例女性均未檢出異常。
2.2.3 G6PD缺乏癥基因變異特點(diǎn)及患病率
在上述進(jìn)行基因檢測的182例篩查陽性者中,通過熱點(diǎn)變異共檢出9種變異,分別為c.1004C>A 2例、c.1024C>T 19例、c.1376G>T 46例、c.1388G>A 34例、c.487G>A 4例、c.517T>C 1例、c.871G>A 10例、c.95A>G 10例、c.392G>T 5例。結(jié)合G6PD基因測序結(jié)果,共檢出136例G6PD基因變異,變異類型13種,四川地區(qū)G6PD基因變異率為74.73%(136/182),男性新生兒為83.01%(127/153),女性新生兒為31.03%(9/29)。根據(jù)基因變異檢出率推測,四川地區(qū)G6PD缺乏癥男性患病率約為0.72%(853/118 651),女性約為0.04%(44/110 440)。
本研究同時(shí)運(yùn)用了G6PD酶學(xué)診斷方法對182例篩查陽性的高?;純哼M(jìn)行了酶活性檢測,分別統(tǒng)計(jì)基因診斷陽性、陰性樣本的酶學(xué)法檢出率,作為酶學(xué)診斷與分子診斷兩種方法比較的依據(jù)。在G6PD基因診斷中共檢出陽性136例,其中酶活性陽性者123例(男119例,女4例),酶活性正常者13例(男8例,女5例);在46例基因診斷未檢出異常者中,酶活性陽性者21例(男17例,女4例),酶活性正常者25例(男9例,女16例)。與G6PD基因診斷方法比較,G6PD酶學(xué)診斷的敏感度為90.44%(123/136),男性新生兒為93.70%(119/127),女性新生兒為44.44%(4/9);陽性預(yù)測值為85.42%(123/144),男性新生兒為87.50%(119/136),女性新生兒為50.00%(4/8)。
G6PD缺乏癥是人類最常見的單基因遺傳病之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),該病在全球約有3.5億例患者,其分布與瘧疾的選擇性有關(guān),主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū),在我國呈“南高北低”的分布特點(diǎn),患病率為0.20%~44.80%[2]。該病主要以預(yù)防為主,而如何在人群中進(jìn)行科學(xué)有效的篩查就成為預(yù)防工作的重點(diǎn)。本研究通過熒光分析法,對229 091例新生兒干血斑G6PD酶活性進(jìn)行定量測定,篩查陽性率為0.51%,根據(jù)基因變異檢出率推測,四川省G6PD缺乏癥男性新生兒患病率約為0.72%,女性新生兒約為0.04%,雖遠(yuǎn)低于廣東(3.70%)、廣西(7.40%)等高發(fā)地區(qū)[3],但與四川省新生兒疾病篩查的先天性甲狀腺功能低下癥(CH)及苯丙酮尿癥(PKU)的患病率相比(PKU為1∶16 488,CH為1∶2 339),該病仍屬于四川地區(qū)的高發(fā)病種之一,因此,本研究從新生兒篩查角度探討四川地區(qū)G6PD缺乏癥的遺傳學(xué)特征,并以基因診斷為依據(jù),評估現(xiàn)有的新生兒篩查和酶學(xué)診斷的性能,為衛(wèi)生行政部門提供決策依據(jù)。
G6PD基因定位于X染色體上,以X染色體連鎖不完全顯性方式遺傳,因基因突變導(dǎo)致紅細(xì)胞G6PD酶活性降低而發(fā)病[4]。本研究通過分子診斷的方法,共檢出13種變異類型,所有變異均為已知變異,其中5種常見變異為c.1376G>T、c.1388G>A、c.1024C>T、c.95A>G、c.871G>A,共占檢出變異位點(diǎn)的90.84%,主要以c.1388G>A、c.1376G>T及c.1024C>T為主,占總比例的76.34%,其次是c.871G>A及c.95A>G。c.1388G>A基因突變率高于c.1376G>T突變率,成為四川地區(qū)的主要基因突變類型,且本研究結(jié)果顯示c.95A>G并非為本地區(qū)最常見的3種G6PD基因突變類型之一,這與蔡望偉、楊昭慶等相繼于2001年對廣東、廣西、云南、貴州、海南、臺灣的報(bào)道以及余超等[5]對重慶地區(qū)的報(bào)道存在差異,說明不同地區(qū)不同人群的G6PD基因突變譜不同,提示我省應(yīng)根據(jù)自己的基因突變譜制訂突變熱點(diǎn)檢測的納入范圍,并將高發(fā)位點(diǎn)作為重要的突變熱點(diǎn)進(jìn)行檢測。
G6PD缺乏癥男性患者為半合子,基因突變攜帶者即為患者,表現(xiàn)為G6PD酶重度缺乏,通過酶活性檢測很容易查出[6]。本研究通過酶學(xué)診斷男性新生兒的敏感度為93.70%,是女性新生兒的2.1倍,該結(jié)果與其他篩查中心[7]報(bào)道的G6PD熒光斑點(diǎn)法篩查陽性率和診斷符合率結(jié)果基本一致,提示酶學(xué)檢測用于男性患兒診斷的靈敏性及特異性均很高。
由于該病的遺傳特點(diǎn),女性患兒可發(fā)生兩條X染色體上的G6PD同時(shí)突變或其中一條隨機(jī)失活的情況,因此,酶缺乏的紅細(xì)胞與正常紅細(xì)胞嵌合的比率存在差異,體內(nèi)酶活性可呈現(xiàn)顯著降低,也可以在正常范圍內(nèi)。本研究女性新生兒的酶學(xué)診斷與基因診斷相比,陽性預(yù)測值僅為50.00%,證明分子診斷的敏感性更高,通過基因檢測可明顯提高女性患兒的檢出率,降低女性雜合子的漏檢率。雖然G6PD酶活性正常的女性攜帶者無臨床表現(xiàn)和自身患病風(fēng)險(xiǎn),但可將致病性突變遺傳給子代,增加子代新生兒早期高膽紅素血癥及急性溶血風(fēng)險(xiǎn),提高女性攜帶者檢出率對指導(dǎo)遺傳咨詢具有一定的指導(dǎo)意義。
對于本研究中的21例酶活性異常但基因檢測未見突變位點(diǎn)的患兒,考慮存在因其他病因造成的G6PD酶活性繼發(fā)性異常或存在未知新的基因突變位點(diǎn)的可能,后期應(yīng)繼續(xù)跟蹤隨訪,有待進(jìn)一步研究原因。
綜上所述,目前我省開展的新生兒G6PD缺乏癥篩查及診斷的檢查工作是具有可行性的,對于患兒的早期診斷及有效干預(yù)意義重大。酶學(xué)檢測方法簡單、快速,可作為男性患兒的確診依據(jù);女性雜合子因酶活性變化較大,酶學(xué)診斷的檢出率低,因此,為防止女性患兒的漏診,建議開展新生兒G6PD缺乏癥的分子診斷。后期應(yīng)進(jìn)一步分析突變熱點(diǎn)與酶活性的相關(guān)性,以便根據(jù)不同檢測對象,選用合理的診斷方法,實(shí)現(xiàn)最高效地檢出陽性患兒。