簡(jiǎn)介

血紅蛋白?。℉emoglobinopathy）是由于血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)或表達(dá)異常所引起的遺傳性血液病，包括異常血紅蛋白病和地中海貧血。常造成患者血紅蛋白攜氧功能異常和紅細(xì)胞破壞，引起溶血性貧血、組織缺氧等。該類疾病分布廣泛，全球有超過(guò)1億人攜帶血紅蛋白病的致病基因 [1]。在我國(guó)，該病流行于重慶、廣西、廣東、海南等省份，給社會(huì)和家庭造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，已成為重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題 [2]。

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目前，通過(guò)新生兒篩查、產(chǎn)前篩查及遺傳咨詢，早期發(fā)現(xiàn)和及時(shí)預(yù)防是對(duì)該病進(jìn)行防控的主要措施。然而，血紅蛋白病仍缺乏系統(tǒng)、高效的篩查手段 [3]。目前，臨床上通過(guò)結(jié)合血常規(guī)、 電泳和基因檢測(cè)進(jìn)行血紅蛋白病的診斷。血常規(guī)的特異性不足，不能直接用于疾病的分型。血紅蛋白電泳的分辨率低、流程復(fù)雜、成本高等因素，限制了其規(guī)?；瘧?yīng)用 [4]?；驒z測(cè)可用于血紅蛋白病的分型和確診，但作為篩查手段，還存在價(jià)格高、操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)分析難度大等問(wèn)題 [5]。因此，迫切需要系統(tǒng)高效且簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的血紅蛋白病篩查技術(shù)。

以常見(jiàn)的血紅蛋白病地中海貧血為例，比較幾種檢測(cè)方法：

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基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）將軟電離技術(shù)和飛行時(shí)間質(zhì)量分析結(jié)合，尤其適用于生物大分子（蛋白、多肽和脂質(zhì)等）的分析檢測(cè)。本應(yīng)用介紹了基于 MALDI-TOF MS（QuanTOF）技術(shù)，進(jìn)行血紅蛋白組分分析，進(jìn)而建立血紅蛋白病的表型篩查系統(tǒng)。血紅蛋白分子在激光照射和基質(zhì)的輔助下，四聚體解聚成珠蛋白鏈單體并帶電，離子化的珠蛋白鏈因分子量差異導(dǎo)致飛行時(shí)間不同而被分離檢測(cè)。區(qū)別于其他血紅蛋白檢測(cè)技術(shù)，MALDI檢測(cè)的是珠蛋白鏈分子。通過(guò)QuanHGB血紅蛋白軟件分析珠蛋白鏈的分子量和相對(duì)含量，實(shí)現(xiàn)血紅蛋白病的篩查。

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15種異常血紅蛋白的檢測(cè)結(jié)果比對(duì)

分析流程

樣本收集：全血樣本 2uL

全自動(dòng)前處理：自動(dòng)進(jìn)行樣本稀釋、混勻、點(diǎn)樣等操作

質(zhì)譜檢測(cè)：加載靶板后，自動(dòng)完成檢測(cè)，~30s/ 樣本

結(jié)果輸出：QuanHGB血紅蛋白軟件完成結(jié)果判讀，標(biāo)示異常樣本

結(jié)論

MALDI-TOF質(zhì)譜技術(shù)通過(guò)對(duì)血紅蛋白組分的定性和定量分析，實(shí)現(xiàn)血紅蛋白?。ǖ刂泻Ｘ氀?、異常血紅蛋白?。┑暮Y查，具有檢測(cè)效率高、成本低、樣本用量少、靈敏度高等特點(diǎn)，適用于血紅蛋白病的大規(guī)模人群篩查。

結(jié)果

基于MALDI-TOF MS的血紅蛋白病表型篩查系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)?β- 地中海貧血（圖 1）和近100種異常血紅蛋白的檢測(cè)（圖 2, 3）

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圖1.?β-地中海貧血的判讀結(jié)果

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圖2. 異常血紅蛋白（α-珠蛋白變異）的判讀結(jié)果

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圖3. 異常血紅蛋白（β-珠蛋白變異）的判讀結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1] Modell B, Darlison M. Global epidemiology of haemoglobin disorders and derived service indicators[J]. Bulletin of the World Health Organization, 2008, 86(6):480-487.

[2] 王燕燕, 李曉輝，徐酉華. 地中海貧血診治進(jìn)展與我國(guó)現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)實(shí)用兒科雜志， 2013, 28(6): 473-476.

[3] Risoluti R, Materazzi S, Sorrentino F, et al. Update on thalassemia diagnosis: new insights and methods[J]. Talanta, 2018, 183:216- 222.

[4] Srivorakun H, Fucharoen G, Changtrakul Y, et al. Thalassemia and hemoglobinopathies in Southeast Asian newborns: diagnostic assessment using capillary electrophoresis system[J]. Clinical Biochemistry, 2011, 44(5-6):406-411.

[5] Shang X, Peng Z, Ye Y, et al. Rapid Targeted Next-Generation Sequencing Platform for Molecular Screening and Clinical Genotyping in Subjects with Hemoglobinopathies[J]. EBioMedicine, 2017, 23:150-159.