introductie
thalassemie is de meest voorkomende erfelijke bloedaandoening in Zuidoost-Azië, die wordt veroorzaakt door verminderde of afwezige synthese van de globineketens van hemoglobine, wat leidt tot een onbalans van de globineketens. α-thalassemie is een van de belangrijkste thalassemietypen en wordt veroorzaakt door mutatie in het α1-globinegen (HBA1) of het α2-globinegen (HBA2) op chromosoom 16.1 de genetische mutatie resulteert in klinische variabele afhankelijk van de verminderde of afwezige α-globine keten. In Thailand is de meest voorkomende vorm van α-globine genmutatie de deletie van twee α-globine genen (α-thalassemie 1) die specifiek genoemd worden als Zuidoost-Aziatische (SEA) type deletie (–SEA), gevolgd door de deletie van één α-globine (α-thalassemie 2) met respectievelijk 3,7 kb of rechtswaartse deletie (- α3.7) en 4.2 kb of linkswaartse deletie (- α4.2). De meest voorkomende niet-deletionele α-globine genmutatie in Thailand is hemoglobine Constant Spring (HB CS, aaCS). Hemoglobine E (Hb E) dat één van de gemeenschappelijkste HBB genmutaties in Zuidoost-Azië is kan met of hemoglobinopathy of thalassemic fenotype presenteren geassocieerd met diverse klinische manifestaties.
de klinische en hematologische manifestatie van α-thalassemie varieert van stille drager tot fataal HB Bart ‘ s hydrops foetalis syndroom. Interactie van α-thalassemie 1 en α-thalassemie 2 veroorzaakt hemoglobine h (Hb H) ziekte en interactie van HB H ziekte met heterozygote Hb E resulteert in de ziekte van AE Bart.2,3 Hb H wordt gekenmerkt in twee hoofdvormen, waaronder deletionele en niet-deletionele HB H ziekten. Deletionele HB H-ziekte wordt veroorzaakt door een combinatie van deletie waarbij beide α-globinegenen op één chromosoom 16 worden verwijderd en deletie waarbij slechts één α-globinegen op het andere chromosoom 16 wordt verwijderd. Niet-deletionele HB H-ziekte is het resultaat van een combinatie van deletie waarbij zowel α-globinegenen op één chromosoom 16 worden verwijderd als puntmutatie of kleine insertie/deletie waarbij het hba1-of HBA2-gen op het andere chromosoom 16 betrokken is. De correlatie tussen klinische fenotypen, hematologische parameters, α-globine genotypen en laboratoriumbiomerkers in verschillende populaties is onderzocht.4-6
Het doel van deze studie was om fenotypische manifestaties van deze α-globine genmutaties te onderzoeken door hun hematologische parameters, hemoglobinetypering, leeftijd bij presentatie, transfusiebehoefte, leeftijd en lengte te bestuderen bij zowel HB H-als AE Bart-vormen van α-thalassemie. De genotype-fenotype correlatie van elke mutatie inclusief laboratoriumbiomerkers en genetische profielen bij kinderen met de ziekte van Hb H en de ziekte van AE Bart, behandeld in het Phramongkutklao ziekenhuis, een tertiair zorgcentrum voor thalassemiepatiënten in Centraal Thailand, werd gepresenteerd.
patiënten en methoden
Patiëntenselectie
zesenzeventig α-thalassemiepatiënten, die werden behandeld in de Hematology Clinic, Department of Pediatrics, Phramongkutklao Hospital, Bangkok, Thailand, werden in deze studie opgenomen. Schriftelijk geà nformeerde toestemming en instemmingsformulier werden verkregen van alle deelnemers evenals ouders of voogden van de kinderen voorafgaand aan de inschrijving in de studie. Het studieprotocol werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van het Phramongkutklao Hospital and College Of Medicine, Bangkok, Thailand, volgens de ethische principes van de Verklaring van Helsinki van 1975 en de herziening ervan. De inclusie criteria omvatten patiënten die werden gediagnosticeerd met HB H ziekte en AE Bart ‘ s ziekte op ≤18 jaar en schriftelijke geà nformeerde toestemming en instemming om deel te nemen aan onze studie. De patiënten met onvolledige gegevens, waaronder hematologische gegevens, hemoglobinetypering en mutatieanalyse van α-globinegenen uit medische dossiers, werden uitgesloten van de studie.
in totaal werden 58 patiënten met de ziekte van Hb H en 18 met de ziekte van AE Bart opgenomen. De meerderheid van de patiënten kwam uit het centrale deel van Thailand. Patiënten met α-thalassemie werden klinisch geclassificeerd als transfusieafhankelijk en niet-transfusieafhankelijk. Patiënten werden ook onderzocht op groeiparameters. Patiënten met α-thalassemie werden gediagnosticeerd op basis van de leeftijd bij de eerste transfusie, transfusiebehoefte, lichamelijk onderzoek, en ook op basis van tests met inbegrip van hematologische gegevens, laboratoriumbiomerkers, hemoglobine typen, en α-globine genen mutatieanalyse. Een volledige klinische geschiedenis werd geregistreerd samen met groeiparameters. Hematologische gegevens, laboratorium biomarkers, en hemoglobine typen werden retrospectief verkregen uit medische dossiers.
hematologische en biochemische parameters
hematologische analyses werden uitgevoerd met behulp van Coulter HMX Automated Hematology Analyzer (Beckman Coulter Corporation, Miami, FL, USA). Hemoglobine profielen en foetale hemoglobine (HbF) concentraties werden bepaald met behulp van capillaire elektroforese (CE; Minicap system, Sebia, Parc Technologique Leonard De Vinci, Frankrijk).
genetische analyse
in totaal werden 76 EDTA-monsters uit perifeer bloed van alle individuen verzameld. Genomisch DNA werd geëxtraheerd uit perifere bloedlymfocyten met commercieel verkrijgbare kits volgens het Protocol van de fabrikant. Moleculaire analyse voor hba1-en hba2-mutatie werd uitgevoerd.7,8 in het kort werd een multiplex gap-polymerasekettingreactie (PCR) voor het eerst gebruikt om gemeenschappelijke α-globine-gendeleties te karakteriseren in Zuidoost-Aziatische populaties, waaronder α-thalassemie 1 en α-thalassemie 2 ; een multiplex-amplificatie refractair mutatiesysteem werd uitgevoerd om gemeenschappelijke niet-deletionele α-globine-genmutaties, waaronder HB CS en hemoglobine Paksé (Hb PS)te detecteren.;9 en directe DNA-sequencing van alle codeergebieden en exon–intron grenzen van beide genen werd uiteindelijk gebruikt om onbekende niet-deletionele α-globine genmutaties te detecteren.10
statistische analyse
het Geschatte aantal deelnemers werd berekend door een α-fout van 0,05, prevalentie 0,0611 en vastgesteld op 80 patiënten. De uitgangswaarden van de geselecteerde variabelen werden berekend als gemiddeld, mediaan en gemiddeld volgens percentiel. De verdeling van de kwantitatieve variabelen werd geanalyseerd met behulp van de Shapiro–Wilk test. Continue variabelen werden vergeleken tussen twee groepen met behulp van de ongepaarde t-test voor gegevens met een parametrische verdeling en de Mann–Whitney-test voor niet-parametrische verdeling. De Chi-kwadraattest en de exacte test van Fisher werden gebruikt om de categorische variabelen te analyseren Voor gegevens met een parametrische distributie en niet-parametrische distributie. Statistical Package for the Social Science (SPSS) version 23 software (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) werd gebruikt voor statistische analyse, en p-waarde <0,05 werd statistisch significant geacht.
resultaten
kenmerken van patiënten
zesenzeventig α-thalassemiepatiënten behandeld in het Phramongkutklao ziekenhuis werden retrospectief beoordeeld en geanalyseerd. Kenmerken van patiënten zijn weergegeven in Tabel 1. 58 patiënten werden gediagnosticeerd met HB H ziekte (31 mannen en 27 vrouwen ). De overige 18 patiënten (7 mannen en 11 vrouwen ) werden gediagnosticeerd met de ziekte van AE Bart. De gemiddelde leeftijd bij de diagnose van patiënten met de ziekte van Hb H en patiënten met de ziekte van AE Bart was respectievelijk 12,5±5,3 jaar en 10,7±5,6 jaar. Het gemiddelde gewicht en de lengte waren 36,4±16.7 kg en 140±30 cm voor patiënten met de ziekte van Hb H en 30,2±15,2 kg en 130±21 cm voor patiënten met de ziekte van AE Bart. De gemiddelde body mass indexes (BMI ‘ s) van patiënten met de ziekte van Hb H en patiënten met de ziekte van AE Bart waren respectievelijk 18,2±3,6 kg/m2 en 17,6±3,8 kg/m2. Er waren geen statistische verschillen in geslacht, gemiddelde leeftijd bij diagnose, gewicht, lengte en BMIs tussen patiënten met de ziekte van Hb H en patiënten met de ziekte van AE Bart. De meeste patiënten met HB H-ziekte (55 patiënten; 94,8%) woonden in Centraal Thailand. Alleen patiënten met de ziekte van AE Bart (5 patiënten; 27.8%) woonde in het noordoosten van Thailand.
  |
hematologische en hemoglobinetyperingsgegevens
klinische kenmerken en laboratoriumbevindingen van de patiënten met de ziekte van HB H werden geanalyseerd en vergeleken met die van patiënten met de ziekte van AE Bart, zoals beschreven in Tabel 2. Van de verschillende hematologische gegevens vertoonden alleen het gemiddelde corpusculair volume (MCV) en het gemiddelde corpusculair hemoglobine (MCH) statistisch verschil bij patiënten met de ziekte van Hb H (60,1±9,1 fL en 17,8±2,7 pg) in vergelijking met patiënten met de ziekte van AE Bart (51,6±6,3 fL en 15,9±1.9 pg) (p<0,001 en 0,009, respectievelijk).
 |
Reticulocytentelling, Hba2 en HbA waren significant hoger bij patiënten met de ziekte van HB H vergeleken met patiënten met de ziekte van AE Bart (p <0,05), zoals beschreven in Tabel 2. Bovendien bleken inclusie-lichamen die dichte blauwgekleurde deeltjes zijn in rode bloedcellen die eiwitten, ribosomale componenten of DNA/RNA-fragmenten bevatten significant hoger te zijn bij patiënten met de ziekte van Hb H (58,4±32,9%) dan bij patiënten met de ziekte van AE Bart (0,5±0,5%) (p<0,001).
genotypische gegevens
α-globine genmutatieanalyse werd uitgevoerd bij alle patiënten en toonde zeven verschillende mutaties aan (Tabel 3). Deletionele en niet-deletionele mutaties bleken gelijk te zijn bij patiënten met HB H-ziekte. Niettemin werden niet-deletionele mutaties vaak gevonden bij patiënten met de ziekte van AE Bart (55,6% vs 44,4%).
genotypische en fenotypische correlatie
klinische en baseline laboratoriumparameters bij patiënten met HB H ziekte werden beoordeeld (Tabel 4). Baseline complete bloedtelling (CBC) bij patiënten met HB H-ziekte werd beoordeeld, en de hemoglobinespiegel bleek significant lager te zijn bij patiënten met niet-deletionele HB H-ziekte (7,9±1,4 g/dL) in vergelijking met de hemoglobinespiegel bij patiënten met deletionele HB H-ziekte (9,0±1,8 g/dL) (p=0,011). Daarnaast werd vastgesteld dat patiënten met niet-deletionele HB H-ziekte significant hogere MCV hadden (64,3±7,3 fL) in vergelijking met patiënten met deletionele HB H-ziekte (55,9±8,8 fL) (p<0,001).
 |
klinische en laboratoriumparameters bij aanvang bij patiënten met de ziekte van AE Bart werden beoordeeld zoals beschreven in Tabel 5. Kenmerken van patiënten met de ziekte van AE Bart toonden aan dat 7 van de 10 patiënten met de ziekte van AE Bart (70%) een bloedtransfusie nodig hadden, vergeleken met 1 van de 8 patiënten met de ziekte van Ae Bart (12,5%) (p=0,025).
 |
uitgangswaarde CBC en hemoglobinespiegel bleken significant lager te zijn bij patiënten met de ziekte van Bart zonder deletie (7,7±1,1 g/dL) in vergelijking met patiënten met de ziekte van Bart met deletie (9,6±0,8 g / dL) (p=0,001). Bovendien werd vastgesteld dat patiënten met de ziekte van Bart zonder deletie significant hogere MCV hadden (55,4±5,8 fL) in vergelijking met patiënten met de ziekte van Bart met deletie (47,0±2,8 fL) (p=0,002).
van alle 58 patiënten met de ziekte van Hb H en de ziekte van AE Bart die deelnamen aan deze studie, werden 19 patiënten (25%) gecategoriseerd in de transfusieafhankelijke thalassemie (TDT) Groep waarin ze regelmatig een bloedtransfusie nodig hadden om het hemoglobinegehalte tussen 9,5 en 10,5 g/dL te houden, samen met ijzerchelatietherapie bij patiënten met ijzerstapeling. Zevenenvijftig van 76 patiënten (75%) werden gecategoriseerd in de niet-transfusie-afhankelijke thalassemia (NTDT) Groep waarin zij gewoonlijk milde bloedarmoede hadden en gemiddeld hemoglobinegehalte tussen 7 en 10 g/dL hadden en intermitterende bloedtransfusie zouden kunnen vereisen wanneer hun hemoglobine van sommige specifieke redenen zoals infecties daalde. Groeiparameters werden ook beoordeeld en geanalyseerd tussen TDT-en NTDT-patiënten. Er waren geen statistische verschillen in lengte (p=0,41), gemiddeld gewicht (p=0,37) en BMI (p=0,49) tussen de twee groepen.
discussie
α-thalassemie is een van de meest voorkomende genetische aandoeningen in Thailand. De moleculaire pathologie van de ziekte kan het gevolg zijn van de deletie van één α-globinegen genaamd α-thalassemie 2 of-α, de deletie van twee α-globinegenen genaamd α-thalassemie 1, of de specifieke mutatie van het α-globinegen (aTa of aaT). Lal et al12 evalueerden 86 patiënten met HB H-ziekte en meldden dat 60 van deze patiënten (70%) een deletionele α-globine mutatie hadden, 23 patiënten (27%) niet-deletionele Hb CS (aaCS) hadden en de overige drie patiënten (3%) andere specifieke niet-deletionele α-globine mutaties hadden.
het voorkomen van α-thalassemie 1 en α-thalassemie 2 draagt bij aan de HB H-ziekte, die veel voorkomt in Zuidoost-Azië waar sprake is van een hoge prevalentie van ZEEDELETIE α-thalassemie 1 en 3,7 kb deletie α-thalassemie 2. Bovendien is de mutatie van het B-globinegen, vooral devocentation, ook gemeenschappelijk in Zuidoost-Azië en goed voor 20% -50% in Thaise bevolking.Daarom is het niet ongewoon om patiënten met de ziekte van AE Bart te zien met zowel HB H als heterozygote HB E. Genetische analyse werd uitgevoerd om de mutatie van het α-globinegen te identificeren bij patiënten met de ziekte van Hb H en de resultaten toonden aan dat de meest voorkomende mutatie van het α-globinegen bij patiënten met de ziekte van HB H SEA deletie α-thalassemie 1 met HB CS (aaCS) (–SEA/aCSa) was die 50% van de patiënten uitmaakte, gevolgd door SEA deletie α-thalassemie 1 met 3,7 kb of rechts deletie α-thalassemie 2 (–SEA/-α3.7) die 41,3% van de patiënten uitmaakte.
de diversiteit in α-globine genmutaties bij patiënten met de ziekte van Hb H en de ziekte van AE Bart was grotendeels het gevolg van geografische verschillen in de populatie in Thailand. In deze studie, de meeste van onze patiënten behandeld in Phramongkutklao ziekenhuis verbleven in Centraal Thailand. Hoewel Thaise type α0-thalassemie aanvankelijk werd gevonden bij Thaise patiënten met HB H-ziekte, werd de mutatie in dit onderzoek slechts gemeld bij 1 van de 58 HB H-patiënten (1,7%). Deze mutatie is ATG>_TG (HBA2: c.1delA), de initiatiecodonmutatie die mogelijk de downstream α-globine genexpressie beïnvloedt. Onlangs is het gemeld bij de Thaise bevolking.16 onze patiënt kan een van die gevallen zijn die deze zeldzame mutatie draagt. In onze studie werd een vergelijking van klinisch spectrum en ernst tussen patiënten met HB H ziekte en AE Bart ‘ s ziekte geëvalueerd. Patiënten met de ziekte van Hb H hadden een hogere MCV (60,1±9,1 fL) dan patiënten met de ziekte van AE Bart (51,6±6,3 fL), zoals aangetoond in de studie van Boonsa et AL9, die gemiddelde MCV van patiënten met de ziekte van HB H meldden (59.6 fL) hoger zijn dan die met de ziekte van AE Bart (52,6 fL). De pathofysiologie van lage MCV is van oxidatieve schade secundair aan vrije globine ketens van abnormaliteit van celmembraan bij patiënten met thalassemie.
Hemoglobinetypering werd ook uitgevoerd bij patiënten met de ziekte van Hb H en de ziekte van AE Bart. Hb H werd gevonden bij patiënten met de ziekte van Hb H, maar niet bij patiënten met de ziekte van AE Bart. De pathogenese van de HB H-ziekte was het gevolg van een verminderde of afwezige α-globine mRNA en α-globine keten, wat leidde tot de α/β globine mRNA ratio <0.5 en de α / β globineketen synthetische verhouding tussen 0,2 en 0,7. Tijdens de pasgeboren periode zullen overgeproduceerde g-globine ketens G4 tetramers (hemoglobine Bart) vormen. Bij volwassenen zullen overgeproduceerde B-globineketens β4-tetramers (Hb H) vormen, die in zeer kleine aantallen kunnen worden gedetecteerd door hemoglobinetypering. Daarom is in het geval van patiënten met de ziekte van AE Bart die extra heterozygote Episode hadden, de kans op het detecteren van Hb H uit hemoglobine typing assay zeer laag en kan niet detecteerbaar zijn, vooral met behulp van minder gevoeligheid assay zoals lagedruk vloeistofchromatografie (LPLC). Bovendien, is Hb H (β4) onstabiel en heeft hoge affiniteit aan zuurstof veroorzakend minder zuurstof die naar weefsels worden getransporteerd. Daarom, erytrocyten geproduceerd bij patiënten met HB H ziekte zal instabiel zijn, gemakkelijk gebroken en hebben een korte levensduur. Bovendien is het erytrocytmembraan bij patiënten met de ziekte van Hb H en HB CS stijf en minder flexibel wanneer het overgaan door microcirculatie veroorzakend de cel om worden beschadigd. Dienovereenkomstig zullen patiënten met de ziekte van Hb H en HB CS meer klinische ernst hebben dan patiënten met de ziekte van HB h alleen.
de verschillen in klinisch spectrum tussen patiënten met de ziekte van Hb H en patiënten met de ziekte van AE Bart werden waargenomen in deze studie. De klinische ernst van patiënten met niet-deletionele ziekte was over het algemeen ernstiger dan de klinische ernst van patiënten met deletionele ziekte, zoals gemeld in het onderzoek door Bowden et al.Vanwege de minder klinische ernst van de patiënten met deletionele α-thalassemieziekte, waaronder de ziekte van Hb H en de ziekte van AE Bart, kunnen sommige patiënten asymptomatisch zijn en zullen daarom pas op volwassen leeftijd worden gediagnosticeerd bij infecties die ernstige hemolyse veroorzaken. De variatie in het klinische spectrum bij deze patiënten was over het algemeen het gevolg van de verschillende hoeveelheden α-globineproductie bij patiënten met deletionele en niet-deletionele HB H-ziekte. α2-globine gen kan functioneren en α-globine keten produceren bijna 3/4 van de totale α-globine productie. Dit is meer dan de productie van α-globine door het α1-globinegen, dat slechts 1/4 van de totale productie van α-globine kan produceren.19
De meeste genotype-afwijkingen van deletionele HB H-ziekte in deze studie, inclusief SEA deletion α-thalassemie 1 met 3.7 kb of rechtsaf deletie α-thalassemie 2 (–SEA/-α3.7), SEA deletie α-thalassemie 1 met 4.2 kb of linksaf deletie α-thalassemie 2 (–SEA/-α4.2), en Thaise deletie α-thalassemie 1 met 3,7 kb of rechtsaf deletie α-thalassemie 2 (–THAI/-α3.7), hadden nog steeds functioneel α-globinegen (α1-globinegen of α2-globinegen) die een normale α-globineketen kunnen produceren; daarom deletionele HB h-ziekte had geen significante verschillen in hun klinische ernst. Wanneer patiënten met deletionele HB H-ziekte worden vergeleken met patiënten met niet-deletionele Hb H-ziekte, was de klinische ernst van patiënten met niet-deletionele HB h-ziekte in het bijzonder HB CS prominenter dan patiënten met deletionele HB H-ziekte. Het resterende α-globine-gen (α2-globine-gen) bij patiënten met deletionele HB H-ziekte had het vermogen om meer α-globine-keten te produceren dan het α1-globine-gen, waardoor een onbalans tussen de α-globine-keten en bijgevolg de B-globine-keten minder ernstig was dan die van patiënten met niet-deletionele HB H-ziekte. Dit zou de reden kunnen zijn van een minder ernstige klinische ernst bij patiënten met deletionele HB H-ziekte in vergelijking met patiënten met niet-deletionele HB H-ziekte zoals beschreven in de studie van Bowden et al.18
in onze studie ondergingen vier patiënten splenectomie. Drie patiënten hadden niet-deletionele Hb H ziekte en één patiënt had niet-deletionele AE Bart ziekte. Alle patiënten hadden ook HB CS. Sripichai et al20 meldden ook dat patiënten met niet-deletionele HB CS meer klinische ernst hadden als gevolg van de instabiele α-globine keten geproduceerd uit gemuteerd α-globine gen, wat een verhoogde breuk van rode bloedcellen veroorzaakt, wat leidt tot een grotere miltgrootte en de noodzaak voor bloedtransfusie.
in het algemeen kan thalassemie worden onderverdeeld in twee groepen: TDT en NTDT. TDT-patiënten zijn meestal bloedarmoede en hebben een regelmatige bloedtransfusie nodig om het hemoglobinegehalte tussen 9,5 en 10,5 g/dL te houden, met toediening van ijzerchelatie in het geval van het ontwikkelen van ijzerstapeling. In onze studie werden 19 patiënten geclassificeerd als TDT, wat goed was voor 25% van de totale patiënten. NTDT-patiënten zijn meestal minder bloedarmoede met een gemiddeld hemoglobinegehalte van 7-10 g / dL en hebben geen regelmatige bloedtransfusie nodig. Fucharoen et al21 en Galanello et al22 rapporteerden dat volwassen patiënten met een deletie-HB-h-ziekte ook minder transfusie nodig hadden dan patiënten met een niet-deletie-HB-h-ziekte die hogere serumferritinespiegels hadden dan patiënten met het deletie-type ziekte. Onze studie toonde ook een verhoogde serumferritinespiegel hoewel de patiënten geen bloedtransfusie kregen. Deze mechanismen kunnen verklaard worden door de verhoogde absorptie van ijzer in de voeding, ineffectieve erytropoëse en een hoger percentage patiënten met transfusietherapie.Het wordt aanbevolen deze patiënten nauwlettend te controleren op weefselschade als gevolg van ijzerstapeling en ijzerchelatietherapie.
conclusie
α-thalassemie is een zeer heterogene ziekte in termen van presentatie, en de genotype–fenotype correlatie is niet duidelijk. De moleculaire karakterisatie zoals uitgevoerd in deze studie is niet alleen nuttig voor diagnostische bevestiging, maar ook voor dragerdetectie en genotype–fenotype correlatie voor zowel α-thalassemie als complex αβ thalassemiesyndroom.
de differentiatie van α-thalassemie is essentieel voor een adequate behandeling van patiënten. De nauwkeurige diagnose van patiënt met milde klinische kenmerken zou onnodige transfusies en hun complicaties voorkomen.
Erkenning
deze studie werd goedgekeurd en gefinancierd door het Phramongkutklao College Of Medicine.
openbaarmaking
De auteurs melden geen belangenconflicten in dit werk.