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臍帶血紅細(xì)胞MCV和MCH篩查新生兒地中海貧血的可行性研究

2014-04-29 14:26:10李翔尹愛華江靜波楊杰聶川王俊平梁志江張小莊
生命科學(xué)研究 2014年3期

李翔 尹愛華 江靜波 楊杰 聶川 王俊平 梁志江 張小莊

摘要:探討臍帶血MCV(紅細(xì)胞平均體積)和MCH(紅細(xì)胞平均血紅蛋白含量)篩查新生兒地中海貧血的可行性,確定MCV和MCH最佳臨界值。采集來自廣東省21個(gè)不同地區(qū)13396例新生兒臍帶血樣本。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀對(duì)新生兒臍帶血進(jìn)行全血細(xì)胞分析,采用液相芯片技術(shù)對(duì)臍帶血進(jìn)行基因驗(yàn)證。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出靈敏度和特異度,使用ROC曲線(受試者特征工作曲線)確定MCV、MCH的最佳截?cái)嘀怠=Y(jié)果發(fā)現(xiàn)攜帶地中海貧血基因的臍帶血中MCV、MCH值下降,它們可以作為新生兒地中海貧血的篩查指標(biāo)。α-地中海貧血β-地中海貧血,以及αβ-復(fù)合型地中海貧血的截?cái)嘀捣謩e為104fl/34pg;ll0fl/36pg;104fl/33pg。根據(jù)我們的結(jié)果.MCV和MCH有較高的靈敏度和特異度。同時(shí),應(yīng)用MCV、MCH兩項(xiàng)指標(biāo)篩查不同類型的地貧患兒時(shí),診斷符合率較高。此外,MCV、MCH的ROC曲線下面積較大,特異度和靈敏度高,篩查效果好。可以得出的結(jié)論:廣東省新生兒地中海貧血發(fā)病率高,MCV和MCH應(yīng)用于新生兒地中海貧血的早期診斷具有重要價(jià)值。

關(guān)鍵詞:紅細(xì)胞平均體積(MCV);紅細(xì)胞平均血紅蛋白含量(MCH);最近截?cái)嘀?;新生兒地中海貧?/p>

中圖分類號(hào):R722.11

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1007-7847(2014)03-0241-05

地中海貧血,又稱“海洋性貧血”和“珠蛋白合成障礙性貧血”,簡稱地貧,是一種隱性基因遺傳病,可導(dǎo)致遺傳性溶血性貧血,是全球分布最廣、累積人群最多的一種單基因病[l]。目前診斷地中海貧血的金標(biāo)準(zhǔn)是基因檢測(cè),但由于基因檢測(cè)方法繁瑣、設(shè)備要求高、費(fèi)用昂貴,基層單位無法有效開展基因診斷工作。目前國內(nèi)外已有很多報(bào)道顯示紅細(xì)胞指標(biāo)對(duì)于成人篩查地中海貧血具有很高價(jià)值并且技術(shù)也非常成熟[2~4],如翁曉鄧等指出MCH比MCV更穩(wěn)定,應(yīng)采用MCH法篩查α地貧[5]。丁高儂等綜合分析MCH、MCV和RDW變化可以作為地中海貧血高發(fā)區(qū)計(jì)劃生育服務(wù)站篩查地貧的初篩手段,此方法簡便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用[6]。胡雪華等認(rèn)為產(chǎn)前臍帶血MCV、MCH的參考范圍明顯高于新生兒及成人,有必要建立參考范圍;產(chǎn)前臍帶血MCV、MCH檢測(cè)可為α地貧臨床診斷提供依據(jù),MCH篩查α地貧優(yōu)于MCV[7]。田鸞英等的研究表明MCV和紅細(xì)胞脆性均可作為新生兒地貧診斷的有效指標(biāo),且MCV的診斷價(jià)值優(yōu)于紅細(xì)胞脆性[8]。本研究歷時(shí)8個(gè)月在廣東省21個(gè)地市采集新生兒臍帶血13396份,用標(biāo)準(zhǔn)化全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀對(duì)新生兒臍帶血進(jìn)行分析。利用受試者工作特征曲線(簡稱ROC曲線),確定MCV、MCH的最合適截?cái)嘀?,從而探討并?yàn)證臍帶血MCV、MCH定量篩查新生兒地貧的應(yīng)用價(jià)值。

1研究對(duì)象

廣東省婦幼保健院2012年5月1日至12月31日選取全省21個(gè)地市的三甲及二甲醫(yī)院,采集新生兒臍帶血共13396例為研究對(duì)象。在進(jìn)行地中海貧血產(chǎn)前診斷前,遵循“知情同意和知情選擇”的原則,與重型地中海貧血高風(fēng)險(xiǎn)孕婦或其家屬簽署《地中海貧血產(chǎn)前診斷知情同意書》,以使其明確技術(shù)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和結(jié)果的不確定性。

2材料與方法

2.1儀器與試劑

標(biāo)準(zhǔn)全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀α(SIEMENS,德國);離心機(jī)(Eppendorf,德國);全血基因組DNA提取(廈門致善公司Lab-Aid 820自動(dòng)核酸提取儀);DNA測(cè)定儀(Nanodrop ND -2000 c);超微量分光光度計(jì)(Nanodrop,美國);PCR儀(ABI 2720,美國);液相芯片檢測(cè)儀(美國Luminex 200液相懸浮芯片系統(tǒng));全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀配套試劑(SIEMENS,德國);全血基因組DNA提取試劑盒(廈門致善公司);Luminex200液相懸浮芯片系統(tǒng)配套試劑(美國Luminex公司);地中海貧血基因檢測(cè)試劑盒(廣州醫(yī)科大學(xué)附屬廣東省婦兒醫(yī)院研發(fā))。

2.2樣本采集

新生兒娩出后斷臍時(shí),用真空采血針采取新生兒臍帶血2mL放人含有ACD抗凝劑的抗凝管中,將試管顛倒混勻5~8次,以使其充分抗凝,并在試管上做好標(biāo)識(shí),在2h內(nèi)送檢,若不能在2h內(nèi)送檢,需放2~8℃冰箱保存,保存時(shí)間不超過3d。

2.3檢測(cè)方法

全血細(xì)胞分析全部采用標(biāo)準(zhǔn)血細(xì)胞分析儀,按儀器說明進(jìn)行操作。新生兒臍血均提取DNA,使用廈門致善生物公司生產(chǎn)的磁珠法基因組DNA提取試劑盒和自動(dòng)化儀器(Lab-Aid820)。地中海貧血基因使用廣東省婦幼保健院實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的地貧液相芯片檢測(cè)。該地貧液相芯片技術(shù)已被證實(shí)具有很高靈敏度及特異度,且已獲得中華人民共和國專利許可證(Pub:No:W0/2012/136070)。

2.4地中海貧血分型

WH01982年將地中海貧血定義為α類和β類珠蛋白肽鏈比例失衡所導(dǎo)致的血紅蛋白病,臨床表現(xiàn)為小細(xì)胞性、低色素性、溶血性和遺傳性貧血,并且根據(jù)受累的珠蛋白膚鏈的類型分為α地貧、β地貧、γ地貧、δ地貧和δβ地貧等[9]。其中以α和β地貧最為常見,危害也最大。α地貧可以分為缺失型和非缺失型兩大基因類型,缺失型α地貧:其分子基礎(chǔ)主要是α珠蛋白基因大片段缺失;非缺失型α地貧:沒有α基因的缺失,主要是由點(diǎn)突變所致。根據(jù)基因的缺失或突變情況及臨床表現(xiàn)嚴(yán)重程度,可將α地貧分為靜止型、輕型、中間型和重型(HbBart's胎兒水腫綜合征)4種類型。β地貧的分類與α地貧相似,主要也分為非缺失型突變和缺失型突變。根據(jù)基因的缺失或突變情況以及臨床表現(xiàn)把β地貧分為4種類型:靜止型、輕型、中間型和重型。另外α地貧復(fù)合β地貧,兩者同時(shí)存在的情況也十分常見[l0]。

2.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用系統(tǒng)U檢驗(yàn)和ROC曲線分析

3結(jié)果

3.1正常新生兒與地貧基因攜帶新生兒臍帶血紅細(xì)胞指標(biāo)的比較

研究對(duì)象為任一方為廣東戶籍的父母的新生兒臍帶血13396例,其中α地貧基因攜帶者1571例(占11.73%),β地貧基因攜帶者500例(占3.73%),αβ復(fù)合型地貧基因攜帶者76例(占0.57%)。觀察并記錄全部研究對(duì)象的紅細(xì)胞指標(biāo),其中無地貧基因攜帶的新生兒RBC的為3.67~4.81xl012/L,Hb為127.32~171.38L.MCV為99.27~115.45fl,MCH為32.87~37.67pg,MCHC為294.59~364.83L。α地貧基因攜帶的新生兒為1571例,RBC為4.06~5.38x1012/L,Hb為120.25~157.83L,MCV為84.36~103.96fl,MCH為26.42~32.96pg,MCHC為293.30~339.10L。β地貧基因攜帶的新生兒為500例,RBC的為3.72~4.96 xl012/L,Hb為129.44~168.02L,MCV為96.59~112.93fl,MCH為32.06~36.62pg,MCHC為307.87~349.49L。αβ地貧基因攜帶的新生兒為76例,RBC的為4.19~5.75xl012/L,Hb為124.06~163.78L,MCV為83.80~103.54fl,MCH為26.17~32.15pg,MCHC為297.03~326.81L。正常新生兒與地貧新生兒紅細(xì)胞指標(biāo)分布結(jié)果見表l所示。

由表1可知,地貧基因攜帶的新生兒的紅細(xì)胞指數(shù)表現(xiàn)為MCH和MCV降低,因此在RBC、Hb、MCV、MCH、MCHC 5項(xiàng)指標(biāo)中,我們選取MCV和MCH作為新生兒地貧的首選篩查指標(biāo)進(jìn)行分析。

3.2 MCV和MCH篩查結(jié)果

利用MCV和MCH篩查新生兒α地貧的靈敏度分別為84.8%和90.3%,特異度為68.9%和74.6%,截?cái)嘀凳?04fl和34pg;篩查新生兒β地貧的靈敏度分別為80.4%和81.6%,特異度為31.2%和34.6%,截?cái)嘀凳?10fl和36pg。篩查新生兒αβ復(fù)合型地貧的靈敏度分別為81.6%和90.8%,特異度為68.9%和87.8%,截?cái)嘀凳?04fl和33pg。篩查結(jié)果見表2、表3,MCV、MCH法篩查地中海貧血結(jié)果組間具有明顯差異,P<0.05。

3.3利用ROC曲線分析紅細(xì)胞指標(biāo)的診斷價(jià)值

利用ROC曲線,分析紅細(xì)胞指標(biāo)RBC、Hb、MCV、MCH、MCHC的診斷價(jià)值,以新生兒臍帶血基因診斷為金標(biāo)準(zhǔn),將檢出帶有地貧基因的新生兒與未檢出地貧基因攜帶的11249例正常新生兒對(duì)照計(jì)算出靈敏度和特異度,以靈敏度為縱坐標(biāo)代表真陽性率,1一特異度為橫坐標(biāo)為假陽性率,作圖繪制ROC曲線,分別計(jì)算5個(gè)紅細(xì)胞指標(biāo)ROC曲線下面積。結(jié)果見圖1(A、B、C)。

4討論

由本研究調(diào)查結(jié)果可知,廣東地區(qū)13396例新生兒中檢出地貧2147例,地貧總攜帶率為16.0%。如此高的檢出率表明地貧篩查對(duì)當(dāng)?shù)厝丝诘膬?yōu)生優(yōu)育計(jì)劃十分必要。早期準(zhǔn)確的新生兒篩查試驗(yàn)?zāi)苡行Ы档托律鷥喊l(fā)病率和死亡率[11]。意大利、塞浦路斯等歐洲地貧高發(fā)國家,按照地貧篩查與產(chǎn)前診斷的結(jié)果等制定了地貧預(yù)防計(jì)劃,并在廣大人群中有效實(shí)施,成功降低了地貧患兒的出生率[12]。地中海貧血是一種隱性基因遺傳病,臨床上絕大多數(shù)地中海貧血基因攜帶者是無癥狀的,但他們常表現(xiàn)出一些異常改變的血液學(xué)表型特征,如小細(xì)胞低色素癥、MCV和MCH含量發(fā)生變化,這是我們有效篩查地中海貧血基因攜帶者的指標(biāo)[13,14]。血液學(xué)表型分析主要包括紅細(xì)胞指標(biāo)(如RBC計(jì)數(shù)、MCV和MCH等)的測(cè)定和血紅蛋白分析(包括異常血紅蛋白檢測(cè)、Hb A和Hb F定量測(cè)定),MCV和MCH對(duì)于診斷地中海貧血是有幫助的[15],必要時(shí)輔以鐵代謝狀態(tài)的分析。本研究通過分析MCV和MCH的ROC曲線的最佳截?cái)嘀祦砗Y查新生兒地中海貧血,結(jié)果表明以此兩項(xiàng)作為地貧的初步篩查指標(biāo)是簡單可行的,在沒有條件開展血紅蛋白電泳及基因檢測(cè)的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)中容易開展,同時(shí)受檢人群經(jīng)濟(jì)壓力小,可大規(guī)模推廣。

地中海貧血癥具有鮮明的地域與人群差異,有文獻(xiàn)指出地中海周邊國家、非洲與東南亞地區(qū)高發(fā)地貧,且地貧基因的新生兒紅細(xì)胞指數(shù)MCV、MCH和MCHC均比正常新生兒低[16]。該結(jié)果雖不能確定這些紅細(xì)胞指標(biāo)是地中海貧血篩查的特異性指標(biāo),但可為其初步篩查提供參考。本研究結(jié)果指出紅細(xì)胞指標(biāo)中,地貧各組與正常組比較以MCV和MCH值最有臨床意義,α地貧、β地貧和α/β復(fù)合型地貧的MCV和MCH值均低于正常組數(shù)據(jù);攜帶有地貧基因的新生兒紅細(xì)胞指數(shù)結(jié)果為MCV、MCH偏低。該結(jié)果論證了MCV、MCH是地中海貧血篩查中具有參考意義的紅細(xì)胞指數(shù)。另外,值得注意的是,雖然地貧Hb水平在正常范圍內(nèi),但RBC與Hb的比值明顯大于正常新生兒的比值。這與陳和平[17]、尹衛(wèi)東[18]的調(diào)查數(shù)據(jù)基本相符,而與黃邵良[19]的數(shù)據(jù)有差異。造成這種差異的原因是否為父母異地跨省通婚,仍有待研究。

平均紅細(xì)胞體積(MCV)增多見于大細(xì)胞性貧血,減少見于小細(xì)胞性低色素性貧血。林慶芳等[20]取無Bart's的正常臍帶血30份和含Bart's的臍帶血53份,ROC曲線結(jié)果顯示,MCV的ROC曲線下面積為0.8755時(shí),以曲線轉(zhuǎn)彎點(diǎn)98.3fl為最佳診斷截?cái)嘀?,靈敏度和特異度分別為83.02%和96.67%,其中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型α地中海貧血診斷靈敏度高達(dá)96.55%。當(dāng)MCV曲線最佳截?cái)嘀禐?04fl時(shí),靈敏度和特異度為84.8%和68.9%,本研究結(jié)果與林慶芳等的數(shù)值基本相符。平均紅細(xì)胞血紅蛋白量(MCH),指每個(gè)紅細(xì)胞內(nèi)所含血紅蛋白的平均量。本研究結(jié)果MCH最佳截?cái)嘀禐?4pg,當(dāng)MCH<34pg時(shí),其診斷靈敏度和特異度分別為90.3%和74.6%。這與翁曉鄧等[5]用MCH篩查α地中海貧血的結(jié)論是一致的。本研究中β地貧MCV、MCH的特異度偏低,這可能是由于人類II號(hào)染色體中含有兩個(gè)β珠蛋白基因,其遺傳方式符合孟德爾遺傳規(guī)律但其病理具有高度的異質(zhì)性[10]。大量研究證實(shí),β地貧基因突變類型及頻率分布具有明顯的種族特征及地域差異[21]。β地貧的分子遺傳學(xué)機(jī)制有高度的異質(zhì)性,廣東地區(qū)β地貧的分子遺傳機(jī)制與中國其他地區(qū)相比有差別[22]。通過對(duì)福建省11234例新生兒臍帶血地中海貧血基因分析,表明β一地中海貧血基因突變?cè)诓煌貐^(qū)是復(fù)雜的,表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性[23]。

有研究指出地中海貧血篩查中,最具參考意義的指標(biāo)為MCV與MCH[24],除少數(shù)靜止型外,地中海貧血均表現(xiàn)為MCV和MCH降低的小細(xì)胞低色素癥表型,排除缺鐵性貧血后,則按地中海貧血診斷基本流程進(jìn)行下一步分析與診斷。本研究中結(jié)果也顯示應(yīng)用MCV、MCH作為地中海貧血篩查指標(biāo)時(shí),針對(duì)不同分型的各類地貧,診斷符合率較高,但臍帶血常規(guī)作為簡便易行的篩查方法仍存在例如部分靜止型地中海貧血漏檢等不足,出現(xiàn)此結(jié)果的原因可能是與某些靜止型的地貧患兒不表現(xiàn)為小細(xì)胞低色素的血液學(xué)表型有關(guān),這為進(jìn)一步進(jìn)行血紅蛋白電泳及基因篩查提供了依據(jù)。

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我們認(rèn)為MCV、MCH可以建立最佳截?cái)嘀档膮⒖挤秶?,以作為新生兒地貧的初步篩查試驗(yàn),及早發(fā)現(xiàn)地中海貧血患兒,減少地中海貧血基因攜帶者互相婚配出生重癥地貧患兒的機(jī)會(huì)。抽取臍帶血是一種既對(duì)新生兒無創(chuàng)傷又簡便、易行、快速的方法。用臍帶血MCV和MCH作為新生兒地貧初篩的指標(biāo),可以在廣大基層單位推廣,有著非常重要的臨床價(jià)值。

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