【佳学基因检测】基因检测新生儿遗传性球形红细胞增多症2型得到新SPTB移码突变：病例报告

 

致病基因鉴定基因解码导读：

遗传性球形红细胞增多症（HS）是一种具有非特异性表型的红细胞膜疾病，尤其发生在新生儿患者中，其诊断具有挑战性。本研究报告了一名新生儿遗传性球形红细胞增多症患者，并回顾了中国报告的新生儿遗传性球形红细胞增多症病例的遗传特征。患者在出生后仅几个小时就因黄疸入院。辅助检查提示贫血和高胆红素血症。在外周血涂片中偶尔观察到球形红细胞。基因检测表明，该患者在谱系β红细胞（SPTB）中具有新的移码突变（p.Asp495fsTer78），该突变由父亲携带。回顾中国 160 例遗传性球形红细胞增多症发现 24 例为新生儿病例。在这些新生儿病例中，致病基因（包括ANK1和SPTB）的锚蛋白1（ANK1）突变和功能丧失突变的频率高于非新生儿组。总之，本研究进一步扩大了SPTB的突变谱，再次肯定了基因检测在新生儿HS中的诊断价值。

关键词： DNA测序，分子遗传学，遗传性球形红细胞增多症，SPTB

 

介绍

遗传性球形红细胞增多症 (HS) 是红细胞增多症的一种，在临床表现、生化数据和遗传学方面存在异质性。它是北欧人群中常见的遗传性溶血性贫血，在其他背景下也有报道，但全球发病率未知。HS的主要临床特征是贫血、黄疸、网状红细胞增多、脾肿大和球形红细胞，可在外周血涂片中观察到。重度遗传性球形红细胞增多症患者可能身材矮小，青春期延迟。HS 的表型严重程度与不同的致病基因缺陷有关，并且可能从任何年龄开始，特别是在新生儿阶段。以高胆红素血症为特征的表型可能导致严重的黄疸。此外，根据遗传性球形红细胞增多症诊断和管理指南（2011 年更新），当新生儿平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）超过 360 g/l时可能怀疑 HS。然而，根据报道的亚洲病例，MCHC 的增加在新生儿遗传性球形红细胞增多症中并不常见。这可能是由于种族背景的差异或新生儿病例数量较少导致的统计错误。本研究报告了一例汉族血统的新生儿 HS。患者出生后出现黄疸和高胆红素血症，但 MCHC 仍在参考范围内。基因检测揭示了光谱中的一种新的移码突变，β，红细胞（SPTB）。综上所述，本病例报告进一步扩展了SPTB的变异谱，为研究HS的潜在机制提供了可靠的临床数据。

 

案例报告

案例展示

患者为男性新生儿，母亲的第一个孩子。孕周40 +3几周后，婴儿通过自然阴道分娩出生。出生体重为 3,420 克。出生后 1 分钟和 5 分钟的 Apgar 评分均为 10 分。2022 年 2 月，出生后 10 小时，婴儿因“皮肤异常泛黄”而住进安徽医科大学第四附属医院（中国合肥）新生儿科。体格检查示嗜睡，全身皮肤和黏膜发黄，无脾肿大。血常规检查提示贫血和黄疸症状进行性加重，主要是由于红细胞计数（RBC）和血红蛋白持续下降所致。生化检查显示网织红细胞计数和网织红细胞比例异常升高，以及天冬氨酸氨基转移酶，表1）。外周血涂片显示成熟红细胞大小不一，偶见球形红细胞。抗球蛋白 (Coombs') 试验和 6-磷酸葡萄糖脱氢酶筛查结果均为阴性。头腹部B超未见异常。患者住院17天，未接受输血治疗。光疗后（每天 12 小时，连续 4 天），皮肤泛黄逐渐改善。排出的主要指标是总胆红素<15 µg/l的稳定水平；此外，没有观察到与贫血有关的症状，例如呼吸急促和进食困难。患者父母无血缘关系（患者住院时父亲30岁，母亲29岁）。

表1：本研究新生儿病例的实验室指标。

 

WBC，白细胞计数；红细胞，红细胞计数。

遗传分析

为进一步明确患者临床表型的致病因素，抽取患者及患者父母外周血~3 ml进行三全外显子组测序检测。本案例报告中描述的工作是根据世界医学协会伦理守则（赫尔辛基宣言）进行的涉及人类的实验（https://www.wma.net/policies-post/wma-declaration-of -赫尔辛基伦理原则-医学研究涉及人类受试者/）。安徽医科大学第四附属医院（中国合肥）伦理委员会批准了该研究并发表了本报告（PJ-YX2022-008）。患者的父母提供了关于公布病例的医学数据和图像的书面知情同意书。简而言之，根据DNA提取试剂盒（CoWin Biosciences）的说明提取白细胞基因组。构建外显子组文库后，使用Illumina Novaseq 6000系列测序仪（Illumina，Inc.）进行高通量测序。测序数据经过质量控制、参考序列比较和筛选、正态人群分布频率分析（dbSNP， www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/； ExAC，www.exac.broadinstitute.org /; 和 1000 Genomes，www.1000genomes.org /），以及使用各种软件（SIFT， www.sift.bii.a-star.edu.sg/；Polyphen-2，www.genetics.bwh.harvard.edu）的致病性预测分析；和 MutationTaster，www.mutationtaster.org / ）。

结果表明该患者存在移码突变（NM_001024858：c.1484dela/p.asp495fster78）；患者的父亲携带杂合突变，而患者的母亲携带野生型基因。其他血红蛋白疾病或遗传性球形红细胞增多症相关基因如 ANK1、SLC4A1、SPTA1、HBA1 和 HBA2 没有致病突变。该突变未包含在正常对照人群的公共数据库中。根据美国医学遗传学和基因组学指南，该突变被评为致病性，并且评级证据是“致病性非常强 1 + 致病性中度 2 + 可能致病性 4” 。Sanger测序证实了这种突变的存在（图1）。最后，根据临床表现和家族史，患者被诊断为 HS2 [Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) #616649]。

图1：测序分析结果突出了患者 SPTB 中的 c.1484delA/p.Asp495fsTer78 移码突变。父亲是移码突变的杂合子，而母亲是野生型等位基因的纯合子。SPTB，光谱，β，红细胞。

文献综述

共回顾了 26 项研究，包括 160 例在中国人群中报告的遗传性球形红细胞增多症病例，其中 24 例为新生儿病例。新生儿组锚蛋白1（ANK1）突变发生率（15/24，63%）高于非新生儿组（58/136，43%），而SPTB突变发生率相近在两组中。此外，新生儿组的大多数突变是功能丧失（LOF）突变。例如，ANK1 中 LOF 突变的发生率约为 87%（13/15），而 SPTB 中的发生率为 100%（8/8）（图 2）。这可能表明具有遗传性球形红细胞增多症和 LOF 突变的患者更有可能出现新生儿发病。

图 2：中国新生儿病例的遗传特征。(A) 中国新生儿和非新生儿遗传性球形红细胞增多症患者 ANK1 和 SPTB 突变的发生率。(B) 新生儿和非新生儿遗传性球形红细胞增多症患者 ANK1 和 SPTB 内不同功能丧失突变频率的比较。(C) 报告的中国新生儿遗传性球形红细胞增多症病例的突变分布；在这种情况下研究的突变位置用红色表示。HS，遗传性球形红细胞增多症；ANK1，锚蛋白1；SPTB，光谱，β，红细胞；SLC4A1，溶质载体家族 4，成员 1；SPTA1，光谱，α，红细胞 1。

 

讨论

HS 的特征是贫血、黄疸、进行性脾肿大和网状红细胞增多。其临床诊断具有挑战性，因为疾病表型高度可变。例如，在表型较轻且有轻微溶血的患者中，该病经常被忽视；然而，当感染、疲劳和其他特定因素加重溶血时，受试者可能会出现类似于急性溶血性贫血的症状。新生儿遗传性球形红细胞增多症起病通常很严重，主要表现为贫血和高胆红素血症。一般来说，有严重溶血和贫血症状的新生儿病例需要输注悬浮红细胞。但随着新生儿年龄的增加，骨髓的造血功能和肝脏的代偿能力提高，可能会减轻贫血的症状。迄今为止，已鉴定出 5 个与遗传性球形红细胞增多症相关的病理基因：ANK1 (OMIM #612641)、SPTB (OMIM #182870)、spectrum、α、erythrocytic 1 (OMIM #182860)、溶质载体家族 4、成员 1 (SLC4A1; OMIM #109270) 和红细胞膜蛋白带 4.2 (OMIM #177070)，其中 ANK1 和 SPTB 缺陷是遗传性球形红细胞增多症的主要致病因素。在本研究中，分析了一名来自汉族家庭的遗传性球形红细胞增多症患者，表明该患者在自然分娩后表现出黄疸、高胆红素血症和贫血症状。基因检测揭示了一种新的移码突变，即 SPTB 中的 p.Asp495fsTer78，这可能导致 LOF 基因突变。最后，患者被诊断为HS2。此外，患者的父亲携带该突变并在青春期出现贫血和脾肿大的症状；然而，脾切除后贫血症状消退。不同家族成员之间的表型差异进一步证明了遗传性球形红细胞增多症的表型变异性。

SPTB位于14号染色体的q23.3，编码血影蛋白家族β-亚基，α-血影蛋白形成四聚体α2β2结构，是红细胞膜骨架网络形成的重要组成部分。当 SPTB 蛋白的功能发生改变时，膜骨架的凝聚力降低，导致红细胞呈球形变化。报道的中国HS-SPTB患者主要存在LOF突变，如无义突变和移码突变。王等报道遗传性球形红细胞增多症患者的表型严重程度与致病基因（ANK1、SPTB 和 SLC4A1）或突变类型没有显着相关性。然而，作为本研究的一部分，对中国人群中报告的遗传性球形红细胞增多症病例的回顾性分析表明，新生儿发病的患者更常携带致病基因的 LOF 突变。然而，突变类型与HS发病年龄之间是否存在相关性仍有待确定，需要通过对更多病例，特别是新生儿的分析进一步调查，以确定结果的统计学意义。

由于新生儿HS病例通常具有黄疸和高胆红素血症等非特异性疾病的特征，临床诊断具有挑战性。此外，目前还没有针对患有遗传性球形红细胞增多症的新生儿或婴儿的诊断指南。现有指南表明，当新生儿MCHC指数>36.0 g/dl时，鉴别HS的敏感性和特异性分别高达82%和98%。但是，该指数可能不适用于中国人群。在本研究中，回顾了先前报道的中国人群 24 例新生儿遗传性球形红细胞增多症病例的数据，排除了 16 例没有详细临床数据的病例。其余 8 例新生儿遗传性球形红细胞增多症病例中只有 1 例的 MCHC 指数大于参考范围。值得注意的是，不同的研究人员已经使用了多种血液学指标来升级算法，这可能会提高遗传性球形红细胞增多症识别的灵敏度和准确性。例如，Tao等人 通过队列研究表明，当球状细胞平均体积 (MSCV) 小于平均红细胞体积 (MCV) 时，HS 的敏感性和识别率可能会显着提高，而 Arora等人确定 MCV-MSCV >10 fl 可用作诊断遗传性球形红细胞增多症的阈值范围。然而，缺乏这些用于筛查遗传性球形红细胞增多症的新指标的新生儿队列研究和统计证据。此外，在本研究中，报告的新生儿病例中未发现MSCV指数，这可能与检测该指数的专业设备可用性低有关。目前，只有 Beckman Coulter 血液分析仪能够进行 MSCV 分析。

尽管仍缺乏新生儿遗传性球形红细胞增多症筛查和诊断的关键提示性指标，但指南已将 eosin-5'-马来酰亚胺结合试验（EMABT）列为遗传性球形红细胞增多症的诊断方法之一，并在众多队列中证实了其高灵敏度和特异性。然而，EMABT 在新生儿患者中可能存在局限性。某些新生儿患者的外周血图像中没有明显的球形红细胞，干扰了临床判断。此外，检测不仅依赖于对患者新鲜血液样本的分析，还依赖于结果的重现性，受染料稳定性和浓度的影响。因此，实验室需要对检测时效性和规范化管理有高标准的要求。近年来，测序技术以其方便、准确和高通量的应用在临床中得到广泛应用，在HS诊断、鉴别诊断和遗传咨询等方面发挥着重要作用。由于超过一半的新生儿病例有家族史，因此应向有高胆红素血症和贫血症状的新生儿的父母询问详细的家族史信息，这对于早期干预基因检测具有关键作用。

总之，本研究报告了一例新生儿 HS。患者有高胆红素血症和贫血症状，但MCHC等指标未见异常。基因检测表明 SPTB 中存在移码突变。文献综述表明，中国新生儿病例主要由 ANK1 缺陷引起，其 LOF 突变发生率高于非新生儿患者。总之，新生儿HS指标非特异性，对准确诊断提出了挑战，应努力提高基因检测技术在HS诊断中的应用价值。

Novel SPTB frameshift mutation in a Chinese neonatal case of hereditary spherocytosis type 2: A case report

Exp Ther Med. 2022 Sep; 24(3): 600.

Published online 2022 Jul 28. doi: 10.3892/etm.2022.11537

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