2021.8.4
簡介
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1億人攜帶血紅蛋白病的致病基因 [1]。在我國，該病流行于重慶、廣西、廣東、海南等省份，給社會和家庭造成嚴(yán)重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，已成為重要的公共衛(wèi)生問題 [2]。
目前，通過新生兒篩查、產(chǎn)前篩查及遺傳咨詢，早期發(fā)現(xiàn)和及時預(yù)防是對該病進(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，臨床上通過結(jié)合血常規(guī)、 電泳和基因檢測進(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，還存在價格高、操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)分析難度大等問題 [5]。因此，迫切需要系統(tǒng)高效且簡便經(jīng)濟的血紅蛋白病篩查技術(shù)。
以常見的血紅蛋白病地中海貧血為例，比較幾種檢測方法：
?
基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）將軟電離技術(shù)和飛行時間質(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。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)致飛行時間不同而被分離檢測。區(qū)別于其他血紅蛋白檢測技術(shù)，MALDI檢測的是珠蛋白鏈分子。通過QuanHGB血紅蛋白軟件分析珠蛋白鏈的分子量和相對含量，實現(xiàn)血紅蛋白病的篩查。
?
15種異常血紅蛋白的檢測結(jié)果比對
分析流程
-
樣本收集：全血樣本 2uL
-
全自動前處理：自動進(jìn)行樣本稀釋、混勻、點樣等操作
-
質(zhì)譜檢測：加載靶板后，自動完成檢測，~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)通過對血紅蛋白組分的定性和定量分析，實現(xiàn)血紅蛋白?。ǖ刂泻Ｘ氀惓Ｑt蛋白?。┑暮Y查，具有檢測效率高、成本低、樣本用量少、靈敏度高等特點，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)，可實現(xiàn)對?β- 地中海貧血（圖 1）和近100種異常血紅蛋白的檢測（圖 2, 3）
圖1.?β-地中海貧血的判讀結(jié)果
?
圖2. 異常血紅蛋白（α-珠蛋白變異）的判讀結(jié)果
?
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)展與我國現(xiàn)狀[J]. 中國實用兒科雜志， 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.
