封露露,李麗欣,馬翠霞,封紀珍,李揚
葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PD)缺乏癥系由G6PD基因突變導致酶活性降低所致,其發(fā)病常由誤食蠶豆而誘發(fā),故又稱蠶豆病[1],是一種常見的遺傳性溶血性紅細胞酶缺陷病,遺傳方式為X連鎖不完全顯性遺傳。根據(jù)酶活性缺乏程度與臨床表現(xiàn),可將G6PD缺乏癥分為Ⅰ~Ⅴ型5類,其溶血的嚴重程度與剩余酶的功能呈負相關(guān),臨床癥狀也隨之逐步減輕[2]。我國是該病的高發(fā)區(qū)之一,并呈南高北低的分布特點,患病率一般為4%~15%,海南、廣東、廣西、云南、貴州、四川、臺灣和香港等省和地區(qū)較高[3],個別地區(qū)可高達40%[4]。G6PD缺乏癥在臨床上表現(xiàn)為新生兒高膽紅素血癥、蠶豆病、藥物誘導性溶血、某些感染性溶血以及非球形紅細胞溶血性貧血,嚴重者可導致新生兒核黃疸,引起死亡或永久性神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[5-6]。本研究采用熒光技術(shù)對石家莊地區(qū)出生的237 312例新生兒進行篩查,進一步采用高通量測序技術(shù)(next generation sequencing,NGS)對疑似患兒進行基因測序,分析G6PD基因突變情況。
1.1 研究對象選擇2018年9月—2020年11月于石家莊市內(nèi)各助產(chǎn)機構(gòu)出生的237 312例新生兒(男性123 363例,女性113 949例),采用熒光法進行G6PD活性篩查,得到篩查陽性患兒142例,確診114例。其中56例采集靜脈血進行基因測序,另外58例患兒家長拒絕基因診斷。篩查前家長均簽署知情同意書,此研究經(jīng)石家莊市婦幼保健院倫理委員會批準實施。
1.2 方法
1.2.1 儀器與試劑儀器:Wallac VICTOR2D熒光計和Wallac DELFIAPlate Shaker微孔板震蕩儀,來源于PerkinElmer公司。試劑:G6PD測定試劑盒(熒光法),來源于Labsystems Diagnostics Oy。
1.2.2 G6PD活性篩查采用G6PD測定試劑盒(熒光法)進行G6PD活性的篩查,方法如下:首先用16 mL底物緩沖液溶解底物;在微孔板孔內(nèi)分別打入直徑3 mm的標準品、質(zhì)控品和待測樣本,每孔加入150μL底物溶液,確保血片完全浸透;微孔板覆膜,室溫下避光孵育30 min,振速1 150 r/min;加入150μL冷的銅試劑并測量熒光讀數(shù)(激發(fā)光波長355 nm,發(fā)射光波長460 nm)。結(jié)果判定:低于切值(3.5 U/g Hb)者為可疑陽性,即G6PD活性可能缺乏,需做進一步診斷。
1.2.3 質(zhì)量控制篩查實驗每塊反應(yīng)板均做單孔標準曲線和高值、低值質(zhì)控,結(jié)果均在允許誤差范圍內(nèi)方可發(fā)出檢測報告。連續(xù)2年參加國家衛(wèi)生健康委員會臨床檢驗中心新生兒篩查室間質(zhì)評,成績合格。
1.2.4 G6PD基因測序可疑陽性患兒采集靜脈血,送至北京邁基諾醫(yī)學檢驗所,利用NGS按照Illumina標準化流程進行G6PD全外顯子測序。對發(fā)現(xiàn)的致病突變在其所在片段上、下游設(shè)計引物進行聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴增及一代驗證。對患兒父母也采用Sanger法進行目標基因突變驗證。對于未見報道的變異,應(yīng)用蛋白功能預測軟件SIFT、PolyPhen_2、MutationTaster、GERP++和REVEL進行蛋白功能預測。嚴格按照美國醫(yī)學遺傳學與基因組學會(ACMG)發(fā)布的變異解讀指南進行突變位點的致病性分析。
2.1 石家莊地區(qū)新生兒G6PD缺乏癥的患病率237 312例新生兒中,篩查陽性142例,確診114例,總患病率為0.05%。114例患兒中男性105例,篩查結(jié)果均值(范圍)為1.8(0.4~3.7)U/g Hb;女性9例,篩查結(jié)果均值(范圍)為2.9(1.8~4.0)U/g Hb,見表1。
表1 石家莊地區(qū)新生兒G6PD缺乏癥男性患兒及女性患兒對比分析
2.2 G6PD基因突變類型分析114例篩查陽性患兒中58例患兒家長拒絕基因測序,56例進行了基因測序,均為G6PD基因雜合突變,共包含19種突變類型,且均為點突變,其中16種已報道,分別為c.1376G>T、c.1024C>T、c.1388G>A、c.871G>A、c.95A>G、c.487G>A、c.1478G>A、c.406C>T、c.577G>A、c.925A>T、c.185 A>G、c.961 G>A、c.482 G>T、c.653 C>T、c.392 G>T、c.1466G>T;3種未見報道,分別為c.1316G>A、c.575G>C、c.1400C>T,見圖1;突變頻率較高的分別為c.1376G>T(0.25)、c.1024C>T(0.16)、c.1388G>A(0.14),見表2。
圖1 3種未見報道的G6PD基因突變
表2 56例G6PD缺乏癥患兒基因突變類型
3.1 G6PD缺乏癥的患病率分析G6PD缺乏癥在中國兒童總體患病率為4.03%,患病率相對較高,為我國較高的遺傳性疾病之一[7]。Chiang等[8]報道中國臺灣地區(qū)患病率為3.1%~9%;另有報道在廣東省進行的一次8 144例篩查中,患病率為3.1%~16.1%[9];云南省患病率為7.39%[10];四川省部分地區(qū)患病率達6.9%[11];貴州省的患病率為3.43%[11];香港的患病率為4.4%[12];我國北方地區(qū)的山東青島該病患病率僅為0.02%[13];山東聊城患病率則為1.6%[14];陜西寶雞地區(qū)患病率為0.02%[15]。本研究初步明確G6PD缺乏癥在石家莊地區(qū)患病率為0.05%,與河北省廊坊市患病率(0.05%)[16]一致,提示G6PD缺乏癥在我國發(fā)生率存在南高北低的特點,亦表明該病具有種族及地域差異。
3.2 G6PD缺乏癥的性別差異G6PD缺乏癥是由基因突變引起,致病基因位于X染色體上,故呈現(xiàn)出X連鎖遺傳的遺傳特點。男性半合子酶活性表現(xiàn)為顯著缺乏而發(fā)??;女性雜合子酶活性呈現(xiàn)不同程度降低,多不發(fā)病或輕度發(fā)??;女性純合子會表現(xiàn)出酶活性的嚴重缺乏[17]。本研究發(fā)現(xiàn)56例患兒中除2例女性雜合子,其余均為男性半合子,未發(fā)現(xiàn)女性純合子;男性患病率為0.085%,女性患病率為0.008%。
3.3 G6PD基因突變分析G6PD缺乏癥的患病率、基因頻率及基因突變類型具有明顯的地域和群體特異性。非洲地區(qū)主要以c.376A>G、c.202G>A、c.A542T突變?yōu)橹?;地中海地區(qū)以及印度等國家主要以c.563C>T為主;東南亞地區(qū)則主要以c.871G>A為主;亞洲地區(qū)的中國人突變位點主要是c.1388G>A、c.1376G>T、c.95A>G[18-19];本研究表明石家莊地區(qū)突變頻率較高的位點為c.1376G>T(0.25)、c.1024C>T(0.16)、c.1388G>A(0.14),提示石家莊地區(qū)G6PD缺乏癥基因突變逐漸呈現(xiàn)地區(qū)特征。
綜上,本研究通過對石家莊地區(qū)新生兒G6PD篩查結(jié)果及基因突變分析,明確了G6PD缺乏癥在石家莊地區(qū)新生兒中的患病率,且男性高于女性;進一步分析了基因突變位點的分布情況;發(fā)現(xiàn)了3種未見報道的基因突變類型,豐富了基因突變的數(shù)據(jù)庫。