遗传性血病的基因诊断

遗传性血病的基因诊断
韩悦, 张欣欣
上海交通大学医学院附属瑞金医院 临床病毒研究
难忘的八个字铁是人体不可或缺的重要金属元素,体内主要涉铁部位包括肝、肠、红细胞、巨噬细胞、骨髓等。正常情况下,铁在各组织细胞之间按需交互流动,以确保造血等重要生理功能,日出入量稳定。贫血或低氧状态下,铁利用度增加,支持造血;如出现无效造血,则最终导致贫血基础上铁过量。而在感染、炎症性疾病情况下,机体阻止铁不被其他病原体利用,导致炎症性贫血。全身或局部铁过量,包括血浆中的游离铁、组织、巨噬细胞铁沉积,将导致氧化应激,对所在部位造成化学伤害,长期以往最终出现以血病为主的各种铁过量疾病及严重并发症。血病可分为遗传性和继发性,后者在血液、肝脏等系统疾病基础上发生,包括输血、外源铁摄入过量,各型红细胞异常、溶血性疾病,自身免疫性疾病、慢性病毒性肝炎、酒精/非酒精性肝病等。
目前遗传性血病的基因诊断还有很多问题。首先,亚洲人致病基因与西方人种完全不同,
遗传方式多样,某些亚型单纯放血无效甚至加重病情。此外,血病研究进展相对较慢,欧美肝病学会发布的血病指南近10年未更新;英国血液病学学会2018年指南也仅针对西方常见的血病;亚太肝病学会甚至没有单独的血病指南;2015年一项比利时荷兰联合研究对欧美国际指南进行逐条比较,发现指南之间存在显著差异,指南间达成共识只占57%。上述现象均提示遗传性血病错综复杂,研究难度高,人种遗传背景、地域差异较大。研究集中于高加索人种,间或少量非裔人研究,亚洲研究极为缺乏。遗传性血病大多数亚型一旦诊断,效果良好,尤其是早期诊断。因此精准的分子诊断在血病诊疗中显得尤为重要。
综上,本文将结合中西方研究结果及本研究小组数据,尽可能全面论述血病各基因分型及诊断,期望供临床实践参考,有助于我国人研究。
1已知血病亚型及相关基因
铁主要来自外源性小肠吸收和内源性巨噬细胞对衰老红细胞的吞噬。铁水平受运铁素- 铁调素轴严苛监控,该系统直接作用于小肠细胞和体内储铁部位,防止过多的铁从肠道细胞、网状内皮系统细胞进入外周血,以确保红细胞生成及其他重要生理功能,同时预防铁
过量带来的毒性。运铁素和铁调素均由肝脏分泌,运铁素是膜蛋白,负责将铁从各储铁部位向外周血转运;铁调素是分泌性蛋白,直接抑制运铁素。当循环中铁水平升高时,铁调素分泌相应增多,作用于细胞膜上的运铁素,阻碍内源、外源铁向循环铁池中流动。该系统中任何分子的异常都会引发铁代谢异常。已知的各型遗传性血病致病机理无一例外均牵涉到铁调素异常,其中研究史最悠久的是经典HFE基因突变导致的血病。
1865年,法国病理学家Armand Trousseau报道了第1例血病患者,随后发现其病因是铁沉积导致肝脏、皮肤、胰腺、关节甚至脑部出现包括肝纤维化、肝癌、糖尿病、关节炎等相应症状。首例血病发现100年后,Simon等将致病区域大致定位到6号染体短臂近HLA区。同年,新英格兰杂志刊登的一项研究,通过对10个血病家系、261人长达20年的随访,明确其常染体隐性遗传方式,杂合子功能亦受到不同程度影响。此后,又过了整整20年,最终确定了主要致病基因,并命名为HFE(HFE在英语中寓意高铁量)。该基因的2个主要致病位点纯合突变在高加索患者中检出率非常高。然而,HFE并不编码铁调素或运铁素。之后的研究发现,HFE无法解释所有的遗传性血病,继而发现了更多的相关致病基因及相应亚型,而在这些已知致病基因中,铁调素、运铁素基因突变导致的血病在高加索人种中较少见,以下将对不同基因导致的血病亚型进行分节论述。
1.1HFE遗传性血病
红柳河
经典型,又名血病1型。
组织结构1.1.1临床表现
早期表现为乏力、关节疼痛、腹痛、性功能低下,由于过多的铁储积,后期可致皮肤素沉着(高加索人种可出现铜,亚洲人表现为肤加深);在胰腺可致胰岛萎缩、糖尿病;在肝脏可致小结节性肝硬化,进一步发展成肝细胞癌;在心脏可致心肌病、关节炎、生殖功能障碍等。实验室表现包括血清转铁蛋白饱和度、铁蛋白升高。一般男性发病年龄在40~60岁,女性在绝经之后。ising模型
日内瓦协议1.1.2致病基因及遗传方式
由HFE基因突变导致,常染体隐性遗传。突变影响铁调素信号通路,导致铁调素分泌减少,循环铁池铁吸收持续增加,最终导致铁过量。其对运铁素-铁调素轴的具体调控机制尚未完全阐明。高加索人种数据显示,确诊HFE遗传性血病发病患者通常有该基因纯合突变或复合杂合突变,其中约95%存在纯合C282Y突变,其余5%~10%存在H63D突变。北
美高加索人C282Y携带率较高,约每330个人中有1人携带致病纯合子,约每135个人中可能有1人携带致病复合杂合子。但存在C282Y不一定伴临床表现,单纯H63D无临床表现,仅部分C282Y和H63D的复合杂合子患者可出现较严重的临床表现,提示该基因外显率不全。同样是纯合子,男性比女性的外显率高5~10倍,可能是膳食、饮酒差异以及周期性失血所导致。HFE基因诊断在高加索人种中非常重要,此型早期诊断,配合放血,预后良好;但一旦发生肝硬化,即使,后期肝癌发生率仍较高。2019年法国流行病学调查显示,在开展早期基因诊断、合理规避烟酒摄入、全民体质量增加后,近30年,确诊数不变的情况下,患者临床症状、发病年龄、铁代谢指标、疾病严重程度得到了逐年改善。法国经验强调了早期基因诊断对于遗传性血病的重要性。
1.1.3中国人种数据
HFE突变在亚洲人中携带率极低。本中心的肝病、铁代谢异常人中,HFE C282Y携带率为0,H63D也仅检测到1例杂合携带者,H63D携带率在健康人、病例对照组无差异,符合其他中国人种数据,欧亚人显著的HFE基因突变差异提示自然选择的作用。对我国铁过量患者进行HFE单基因检测效能并不高。因此,亟需了解其他血病亚型在我国的情况。以下将介绍非HFE基因突变导致的血病亚型。
1.2青少年血病
又名血病2型,包括两种型别,分别由不同基因突变导致。
1.2.1临床表现
发病较早,通常在10~20岁发病,出现包括心肌病、糖尿病以及性腺机能减退在内的并发症,根据报道显示其发病率极低,主要涉及南欧及加拿大的特定区域。按发现时间先后,将血病2型分为两型:2A型,1999年发现1号染体q21区域为其致病区域;随后又发现了非1q致病的另一型,被称为2B型血病,该亚型临床症状更重。
1.2.2致病基因
1.2.2.1  2A型血病
HFE2基因突变导致。2004年希腊学者通过家系重组间隔区域的比对研究发现,其蛋白质产物为铁调素调节蛋白(hemojuvelin,HJV)。该病为常染体隐性遗传。进一步分析希腊、加拿大及法国家系该基因编码情况,筛选到患者普遍携带G320V氨基酸突变。该基因陶希圣
表达谱与铁调素相似,主要表达于肝脏、心脏以及骨骼肌。HFE2敲除动物模型的表型与患者症状相符。HJV蛋白实际上是骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)协同受体,能够增强BMP/SMAD信号传导通路,调节铁调素的表达,G320V突变导致该功能显著下调。
1.2.2.2  2B型血病
2003年,意大利学者发现编码铁调素的HAMP基因是临床症状较重,发病较早,累及肝脏、心脏及内分泌系统的血病2型的致病基因,遗传方式为常染体隐性遗传,铁调素是铁代谢通路中的核心分子。研究显示HAMP基因敲除小鼠在2月龄时便出现肝内铁过载,并逐步出现肝外铁沉积。

本文发布于:2024-09-21 19:38:18,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/333368.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:血色   基因   导致   研究   致病   诊断
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议