血常规贫血指标、血红蛋白电泳A2与基因检测联合诊断地中海贫血的应用价值
韦鹏 蓝倩 周元圆 石明芳 曾江辉1,2 赖春慧1,2(通讯作者)
1.南宁市第二人民医院医学检验科 广西南宁 530031; 2.2.广西分子免疫研究重点实验室 广西南宁 530031
- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:目的 探讨分析血常规贫血指标、血红蛋白电泳HbA2与基因检测联合诊断地中海贫血的应用价值。方法:收集南宁市第二人民医院2023年1月至2024年12月1000例疑似地中海贫血病例;经基因检测确诊地中海贫血440例(α-地中海贫血312例,β-地中海贫血128例),阴性560例。根据检测结果对患者试分组;比较各组血常规贫血指标、血红蛋白电泳A2(HbA2)水平,采用ROC曲线分析单项及联合诊断价值。结果:地中海贫血患者中血常规贫血指标与HbA2水平表现出显著分型差异。α-地中海贫血(简称α-地贫)组红细胞平均体积(MCV)、红细胞平均血红蛋白含量(MCH)、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)均显著低于阴性组,HbA2水平下降。β-地中海贫血(简称β-地贫)组则表现为HbA2水平显著升高。ROC曲线分析显示,单项指标中HbA2对β-地贫诊断效能最佳,AUC达0.962,联合检测AUC达0.981,灵敏度98.41%,特异度94.64%。HbA2在不同亚型间诊断效能存在差异,HbH病与β-地贫中间型表现出极高诊断准确性。数据显示,联合血常规与HbA2检测可有效提升地贫筛查精度。结论:血常规与HbA2虽具一定识别价值,但单独应用仍存在局限。MCV与MCH的降低提示红系发育异常,具有一定敏感性;而HbA2的差异性变化则为亚型分型提供方向。单一指标的误判风险,依然无法避免。联合应用能在不同阶段、不同病型中捕捉更多异常信号,具有较高应用价值。
关键词:地中海贫血、血红蛋白电泳A2、基因诊断、血常规
引言:
地中海贫血系由于珠蛋白基因缺失或突变造成的单基因遗传疾病,在沿海地区或族群中多见,因珠蛋白链合成异常导致合成量不足或缺失,促使红细胞提前破坏,骨髓代偿性造血增加,最终出现不同程度的贫血,轻者无临床症状,重者表现为重度贫血需依赖终身输血并带来不少并发症[1]。患者承受着身体上的巨大痛苦与疾病治疗的经济负担,加上经济落后地区很难负担起该疾病大量的治疗费用,对某些处于育龄期人群更会造成携病情形下的家庭伦理困境[2]。治疗上采取输血、祛铁为主,部分患者通过异基因造血干细胞移植得到一定的缓解,但资源欠缺,移植成功率差等问题阻碍了其广泛的使用[3]。与其在后期干预,不如在早期对目标人群进行针对性筛查,从科学筛查的角度分析,单一方法的检测容易出现误判的情况,尤其是轻症和静止型地中海贫血,更容易出现漏诊、误诊问题。基因检测技术高特异性特点,定位致病靶位突变型,是当前检测的主流,但因为价格昂贵、检测难度大和地域可获得性的低下等问题限制了普及度的提升[4]。本文拟尝试采用血常规指标、HbA2含量与基因检测作为大样本真实数据交叉鉴别,尝试多指标融合提升该疾病的识别能力,并对地贫分型提供一个确切的分组依据。本研究综合考虑临床可执行性以及可推广性,通过提高诊断速度的同时更致力于创建基层医疗卫生机构的切实有效的筛查方案[5],期望通过技术的组合对成本产生优化、诊断敏感度的提升是目前需要关注的重点之一,本项工作尝试为此后地中海贫血早筛早诊与人群防控提供更有效的方法。
1资料与方法
1.1一般资料
收集2023年1月至2024年12月在南宁市第二人民医院就诊的地贫初筛阳性病例1000例,所有受试对象经血常规、血红蛋白电泳以及基因检测。根据基因检测结果分为携带地中海贫血基因440例,未检出致病基因突变560例。
其中检出α-地贫组312例,检出β-地贫组128例,未检出地贫基因组560例。检出组男性231例,女性209例,男女性别比1:0.9,年龄3~58岁,平均年龄26.4岁。未检出组男性294例,女性266例,年龄2~61岁,平均年龄27.1岁。
纳入标准:①地中海贫血初筛阳性。②完整接受血常规、HbA2电泳、基因检测三项检查。③无近期输血史与妊娠史。
排除标准:①合并其他类型贫血(如缺铁性、巨幼红细胞性)。②恶性肿瘤、慢性感染、自身免疫性疾病等影响红系发育的病史。③检测数据缺失或样本污染。④年龄低于1岁或无完整临床资料。
1.2方法
1.2.1检测方法
患者均先后接受如下检测:
血常规检测:采用Sysmex XN-10[B3]全自动模块式血液体液分析仪测定MCV、MCH、MCHC。
血红蛋白电泳:采用CAPILLARYS 2FLEX-PIERCING全自动毛细管电泳仪系统检测HbA2。
基因检测:采用PCR-RDB技术检测17种常见β-地贫基因突变型和3种常见α-地贫突变型。采用Gap-PCR技术检测4种α-地贫缺失型。
1.2.2诊断策略:
初筛阳性标准:符合以下任一项[6]:
(1)MCV<82fL且MCH<27pg
(2)HbA2>3.5%(β-地贫筛查)
(3)HbA2<2.5%(α-地贫筛查)
1.3观察指标
记录所有检测结果并根据基因分型结果对比各组血常规指标(MCV、MCH、MCHC)与HbA2值。分析单项检测与联合策略的灵敏度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)及ROC曲线下面积(AUC)。
1.4统计学方法
统计软件选择SPSS26.0;计数、计量数据分别采用χ2、t检验;p<0.05作为差异显著的判定标准。
2结果
2.1地贫基因分型分布
本研究中,α-地贫患者共312例。基因型以--SEA/αα为主,占比50.96%。该型个体MCV均值为70.24±5.83fL,MCH为21.32±2.07pg,HbA2平均值2.25±0.38%。这一分型特征提示明显的小细胞低色素表现。-α3.7/αα与-α4.2/αα次之,分别占23.08%与10.90%。两者血常规贫血指标略高于--SEA型,MCV分别为76.83±4.92fL与78.12±5.41fL,MCH分别为24.17±1.86pg与25.06±1.93pg,HbA2维持在2.4%左右,变化幅度较小。αCSα/αα与--SEA/αCSα构成比为8.97%和6.09%。后者MCV均值降至68.73±6.32fL,MCH最低,为20.15±1.87pg,同时HbA2水平下降至1.98±0.42%,提示遗传负荷更重者在红系参数与HbA2表达上受影响更显著。
β-地中海贫血患者共128例。CD41-42(-CTTT)突变占据主要比例,占41.41%。其MCV为75.26±4.83fL,MCH为23.87±1.76pg,HbA2上升至5.42±0.78%。IVS-II-654(C>T)构成比为29.69%,MCV与MCH分别为77.35±5.14fL和24.32±1.84pg,HbA2进一步升高至5.83±0.69%。该数据表明此型β突变对HbA2合成的影响可能更强。CD17(A>T)与-28(A>G)所占比例分别为17.19%与11.72%。-28型的HbA2平均值为5.24±0.81%,虽略低于其他型别,但仍显著高于正常值,差异具有统计意义。
根据分型,α-地贫以--SEA相关突变红系参数最低,HbA2降低最显著。β-地贫以IVS-Ⅱ-654突变HbA2升高最显著,血常规贫血指标处于中低水平。这些趋势可看出基因型差异与表型参数呈现一定的相关性,具有一定的指导意义,尤其是对轻型地贫的诊断。
表1 地贫基因分型分布
基因型 | 例数 | 构成比(%) | MCV(fL) | MCH(pg) | HbA2(%) | |
α-地贫 (n=312) | --SEA/αα | 159 | 50.96 | 70.24±5.83 | 21.32±2.07 | 2.25±0.38 |
-α3.7/αα | 72 | 23.08 | 76.83±4.92 | 24.17±1.86 | 2.41±0.35 | |
-α4.2/αα | 34 | 10.90 | 78.12±5.41 | 25.06±1.93 | 2.52±0.41 | |
αCSα/αα | 28 | 8.97 | 74.65±5.27 | 23.84±2.12 | 2.36±0.39 | |
--SEA/αCSα | 19 | 6.09 | 68.73±6.32 | 20.15±1.87 | 1.98±0.42 | |
β-地贫 (n=128) | CD41-42(-CTTT) | 53 | 41.41 | 75.26±4.83 | 23.87±1.76 | 5.42±0.78 |
IVS-Ⅱ-654(C>T) | 38 | 29.69 | 77.35±5.14 | 24.32±1.84 | 5.83±0.69 | |
CD17(A>T) | 22 | 17.19 | 76.92±5.37 | 24.05±1.92 | 5.67±0.72 | |
-28(A>G) | 15 | 11.72 | 78.64±4.26 | 24.91±1.65 | 5.24±0.81 |
2.2各组血常规贫血指标与HbA2比较
三个不同组的血常规贫血指标水平及HbA2之间差异均有统计学意义。MCV、MCH、MCHC、HbA2在α-地贫、β-地贫组中与对照组之间具有明显的差异,有统计学意义(均p<0.001)。见表2。由此可见,每种指标都不完善。HbA2仅仅能够鉴别β-地贫,不能鉴别α-地贫。血常规贫血指标仅仅能够提示一个大致的方向,并不具备特异性。而每一种指标结合起来并不能做到理想的诊断体系,因而需要更多的指标联合,使其在实用性方面更加符合实际的诊断情况。
表2 各组血常规贫血指标与HbA2比较
指标 | α-地贫组(n=312) | β-地贫组(n=128) | 阴性组(n=560) | F | p |
MCV(fL) | 73.42±6.81*# | 76.83±5.24* | 89.53±4.32 | 386.724 | <0.001 |
MCH(pg) | 22.63±2.41*# | 24.12±1.92* | 30.12±1.83 | 523.816 | <0.001 |
MCHC(g/L) | 312.45±18.24*# | 319.67±15.83* | 338.92±12.76 | 215.693 | <0.001 |
HbA2(%) | 2.31±0.42*# | 5.63±0.81* | 2.82±0.31 | 1024.58 | <0.001 |
*注:*表示与阴性组比p<0.001;#表示与β-地贫组比p<0.001。
2.3诊断指标ROC曲线分析
结果显示,MCV、MCH以及HbA2均达到诊断地中海贫血的判别标准,其中ROC曲线得出的各项指标在地中海贫血的诊断中的具体运用,也为各项检测指标进行鉴别和分诊提供了参考值。
MCV以82.00fL为界值,AUC为0.912,95%CI范围为0.886~0.938,灵敏度为89.32%,特异度为85.18%,Youden指数为0.745,敏感性较高,但特异性稍低,在人群中开展广泛筛查可能将少量人群纳入为阳性。
MCH的诊断效能优于其它指标。诊断临界值为27.00pg,AUC为0.941,95%CI为0.920~0.962,灵敏度及特异度为92.73%与88.57%,Youden指数为0.813。指数越趋近于高值表明该指标能够在最大限度甄别出阳性个体的同时控制了假阳性的发生,具有较高的可行性。
HbA2需要分α-地贫及β-地贫分别判定,α-地贫HbA2以2.50%为界点,AUC=0.803,95%CIR(0.762,0.844),灵敏度74.36%,特异度79.82%,Youden指数0.542,参数较低,说明HbA2在诊断α-地贫中的敏感性不够,单一应用也不能做到准确筛查。
3.50%为β-地贫的HbA2增加的截断值,HbA2增加的AUC值为0.962,灵敏度为96.09%,特异度为93.39%,Youden指数为0.895。提示HbA2是β-地贫的特有生物标志物,诊断性能优于MCV和MCH。
0值的增加,同时将AUC提升到0.981,其95%的C.I.为0.970~0.992,灵敏度和特异度分别达到98.41%和94.64%,Youden指数达到0.930。此组结果可以在敏感性和专属性之间达最佳的效果,兼顾了单一指标的不足,有较好的临床意义。
多指标综合评价结果显示,联合法更稳定、更有说服力,故可在初步筛查阶段加入MCH-HbA2联合检测,兼顾了早发现与基因检测成本。
表3 诊断指标ROC曲线分析
指标 | 截断值 | AUC(95%CI) | 灵敏度(%) | 特异度(%) | Youden指数 |
MCV | <82.00fL | 0.912(0.886-0.938) | 89.32 | 85.18 | 0.745 |
MCH | <27.00pg | 0.941(0.920-0.962) | 92.73 | 88.57 | 0.813 |
HbA2(α) | <2.50% | 0.803(0.762-0.844) | 74.36 | 79.82 | 0.542 |
HbA2(β) | >3.50% | 0.962(0.942-0.982) | 96.09 | 93.39 | 0.895 |
联合筛查 | - | 0.981(0.970-0.992) | 98.41 | 94.64 | 0.930 |
2.4 HbA2筛查地贫亚型的效能
HbA2的诊断指数在三个亚型的地中海贫血筛查中的差异性大。变异的基因型间的HbA2指数变异反映出疾病不同个体的差异,可看出,α-地中海贫血中不同亚型的筛选能力差异较大,单独以HbA2进行风险分类是无效的。
AUC值0.682,截断点为2.65%时灵敏度为73.08%,特异度<60%。表明静止型病例群体在红细胞的参数改变及HbA2表达缺乏稳定性的特征。较强烈交叉干扰使得HbA2在此亚型失去特异性。这类人群亟需基因方法确认,以弥补传统方法的不足。
HbA2在标准型α-地贫诊断价值稳定,AUC为0.871,截断值下降至2.35%,灵敏度为86.17%,特异度为75.89%,其诊断准确性有所改善,但假阳性仍有发生可能性,提示HbA2实用意义存在,但不构成决策作用。
Hb H病组表达水平最低,AUC在0.96~0.99之间,灵敏度和特异度均较高。截点定在1.95%。HbA2对Hb H病亚型的筛查效率、稳定性、分型价值均满足临床使用的要求,与筛查其他亚型情况类似,Hb H病早期症状不明显,常规筛查往往容易漏诊。对于资源有限的地区可利用HbA2作为第一筛提供优先使用,以早期发现患者。
β-地贫两亚型均表现出HbA2显著升高趋势。轻型亚组的AUC为0.952,最佳截断值为3.85%。灵敏度与特异度分别为94.90%和91.25%。表现出良好的广泛适应性和稳定性。在人群高发区,该参数可作为初级筛查基础指标。
中间型β-地贫筛查价值更大。AUC达到0.991,截断值调整到4.65%,灵敏度及特异度分别为100.00%和98.74%。表明HbA2水平对诊断中间型病例趋于高度统一,为其亚型诊断提供定量化检测结果,对孕前或新生儿携带者筛查具有更大的临床价值。
本文结果显示,β-地贫与α-地贫相比,HbA2的敏感性明显高于α-地贫,可能与两者的产生机制不同,进而造成表达水平的改变。HbA2的改变除了参与链合成比值关系紊乱外,还间接表达骨髓代偿水平。
表4 HbA2筛查地贫亚型的效能分析
分型 | 例数 | AUC(95%CI) | 最佳截断值 | 灵敏度(%) | 特异度(%) |
α-地贫亚型 | |||||
静止型 | 104 | 0.682(0.621-0.743) | <2.65% | 73.08 | 55.18 |
标准型 | 188 | 0.871(0.834-0.908) | <2.35% | 86.17 | 75.89 |
HbH病 | 20 | 0.998(0.994-1.000) | <1.95% | 100.00 | 99.82 |
β-地贫亚型 | |||||
轻型 | 98 | 0.952(0.926-0.978) | >3.85% | 94.90 | 91.25 |
中间型 | 30 | 0.991(0.981-1.000) | >4.65% | 100.00 | 98.74 |
3讨论
以上结果进一步证实了HbA2对地中海贫血筛查的价值,各亚型具体参数的结果分析表明,其对不同的亚型诊断中存在显著区别,明确HbA2对中间型和Hb H病诊断中诊断敏感性和特异性可以达到较高水平,存在推广价值。
目前筛查策略仍多依赖血常规贫血指标联合电泳检测。面对携带者隐匿表现与资源分布不均,单项指标作用被进一步放大[7]。HbA2可为筛查系统构建有效前哨,但不能脱离遗传分析独立承担诊断决策责任。其临床定位应回归于风险前移与分层识别,在初筛与复查中构建双重参考。
本研究下一步应该建立更加精准的危险度模型,把HbA2变异模型与病人基因及临床特征结合起来做动态预测,临床路径不仅需要数据支撑,也需要结合地域特点及人群基因特征;在当前基础上,进一步扩大研究来源,建立更统一的筛查工具,可进一步提升早期识别及人群防控效果。
参考文献:
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