【佳學(xué)基因檢測】DBA基因檢測

遺傳性血液病基因檢測導(dǎo)讀：

Diamond-Blackfan 貧血 (DBA) 是一種遺傳性骨髓衰竭綜合征，其特征是罕見的先天性骨髓紅細(xì)胞發(fā)育不全 (OMIM#105650)。DBA 中的紅細(xì)胞缺陷導(dǎo)致骨髓中的成紅細(xì)胞減少，這是由于爆發(fā)形成單位 - 紅細(xì)胞和集落形成單位 - 紅細(xì)胞發(fā)育階段之間的成熟阻滯，導(dǎo)致中度至重度通常是大紅細(xì)胞再生（<20 × 10 9/L 的網(wǎng)織紅細(xì)胞）貧血。先天性畸形主要位于頭部區(qū)域和四肢（拇指），以及身材矮小和心臟和泌尿生殖道異常，是 50% 受 DBA 影響的患者的特征。根據(jù)《血液疾病的致病基因及其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測》，惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。DBA 是由于 20 個核糖體蛋白基因中的 1 個發(fā)生雜合突變導(dǎo)致的核糖體 RNA (rRNA) 成熟缺陷。除了典型的 DBA 之外，還發(fā)現(xiàn)了一些類似 DBA 的疾病。rRNA 成熟缺陷與 DBA 紅細(xì)胞缺陷之間的關(guān)系是佳學(xué)基因解碼重點(diǎn)研究課題之一。最近的研究已經(jīng)確定了GATA1的作用要么是由于其翻譯中的特定缺陷，要么是由于其伴侶 HSP70 的監(jiān)管缺陷。此外，過量游離血紅素誘導(dǎo)的活性氧和細(xì)胞凋亡與 DBA 紅細(xì)胞表型有關(guān)。目前的治療選擇是定期輸血和適當(dāng)?shù)蔫F螯合或從 1 歲開始使用皮質(zhì)類固醇治療。迄今為止，治療DBA貧血的唯一方法是骨髓移植。目前正在探索使用基因療法作為治療策略。

DBA基因檢測案例介紹

佳學(xué)基因檢測通過分享具體案例很好地說明了由于不有效外顯率導(dǎo)致的 Diamond-Blackfan 貧血 (DBA) 的診斷和治療。

本案例是佳彖基因收集的417個DBA案例中的最大的一個家族性案例。該案例包括 3 代受影響的患者（圖 1）。 在這個家庭中，遺傳模式是家族性的，在世界各地不同的機(jī)構(gòu)記錄的案例有45% 的 DBA 患者就是這種情況。 在 55% 的個體中，DBA 是零星或從頭遺傳的結(jié)果。 有趣的是，在圖示的家庭中，所有 4 個孩子，2 個女孩和 2 個男孩，都發(fā)展了具有不同表型的 DBA（圖 1）。 值得注意的是，在 1980 年代，沒有發(fā)現(xiàn) DBA 基因，并且在所有情況下都在 DBA 診斷后開始使用類固醇，這不是目前推薦的治療方法：類固醇只能在出生后的第一年開始使用。
 

第一個DBA兒童：

這名兒童，UPN#1447，2.3 歲，白細(xì)胞和血小板計(jì)數(shù)正常，最初根據(jù)孤立的嚴(yán)重正色素性大紅細(xì)胞平均紅細(xì)胞體積 (MCV = 91.4 fL) 不再生，被診斷為兒童短暫性成紅細(xì)胞減少癥 (TEC) （7.5 × 109/L 網(wǎng)織紅細(xì)胞）貧血（血紅蛋白 (Hb) 水平為 79 g/L）伴有紅細(xì)胞減少癥（占紅細(xì)胞總數(shù)的 1% [Eb，正常 5%-30%]）。 骨髓細(xì)胞構(gòu)成正常，沒有異常增生的跡象。 細(xì)小病毒 B19 血清學(xué)對免疫球蛋白 M 和免疫球蛋白 G 均呈陰性。除了短期類固醇治療（數(shù)周）且未輸紅細(xì)胞外，該患者無需任何治療即可康復(fù)。 與此同時(shí)，血紅蛋白 F (HbF) 的表達(dá)增加了 9%（6-24 個月時(shí)正常情況下 <2%），同時(shí)紅細(xì)胞腺苷脫氨酶 (eADA) 活性顯著升高，達(dá)到 5.95 nmol/min/mg Hb（ 或 U/g Hb)（正常值：1.50 ± 0.2）。 UPN#1447，最初被診斷為 TEC，在發(fā)現(xiàn) RPS19 基因突變后最終被診斷為 DBA。 回想起來，純紅細(xì)胞再生障礙性貧血與 HbF 和 eADA 活性百分比增加以及對類固醇的反應(yīng)的關(guān)聯(lián)符合該診斷。 1,2 然而，需要注意的是，一些臨床醫(yī)生考慮 TEC 是外顯率低的 DBA 表型之一。3 TEC 和 DBA 應(yīng)該加以區(qū)分，但有時(shí)很難區(qū)分這兩種表型，因?yàn)橹挥胸氀葑兊臅r(shí)間進(jìn)程才能清楚地區(qū)分它們（見表 1 用于 TEC 和 DBA 之間的鑒別診斷）。 為了謹(jǐn)慎起見，我們建議對任何患有 TEC 的兒童進(jìn)行分子篩查和仔細(xì)隨訪，或通知父母將孩子帶回來進(jìn)行進(jìn)一步評估，以防貧血反復(fù)（表 2）。

表1:DBA與瞬態(tài)TEC的鑒別診斷

第二個DBA孩子：

UPN#1821 是家里的第二個孩子，是一個比她晚 2 歲的女孩。 與 UPN#1447 相比，UPN#1821 表現(xiàn)出 2 個月大的嚴(yán)重貧血，最低點(diǎn)為 20 g/L Hb。 貧血呈正常色素性和大細(xì)胞性（高 MCV 為 114.8 fL），這是 DBA 的典型特征，并且再生程度適中（60 × 109/L 網(wǎng)織紅細(xì)胞）。 骨髓涂片顯示特征性紅細(xì)胞減少癥，僅 1% Eb。 UPN#1821 表現(xiàn)出胎兒紅細(xì)胞生成的特征，HbF 為 18%，eADA 活性在 5 nmol/min/mg Hb 時(shí)大幅增加。 外翻足畸形被認(rèn)為是唯一的先天性畸形。 UPN#1821 接受了為期一個月的常規(guī)劑量 2 mg/kg/d 類固醇，這允許輸血獨(dú)立，隨后維持低劑量類固醇治療 (0.1 mg/kg/d)。 然而，她后來出現(xiàn)類固醇耐藥，目前每 3 周定期接受一次輸血（表 2）。

第三個DBA孩子：

UPN#1822 在 1 個月大時(shí)被診斷出患有 DBA。 令人驚訝的是，此時(shí)骨髓涂片并未表現(xiàn)出具有 31% 紅系前體細(xì)胞的特征性 DBA 紅細(xì)胞減少癥。 然而，注意到 eADA 活性大幅增加 4 nmol/min/mg Hb。 注意到后尿道下裂。 他接受了初始劑量為2 mg/kg/d的類固醇，劑量逐漸減至0.2 mg/kg/d，使Hb水平穩(wěn)定。 類固醇治療持續(xù)了 18 年零 10 個月，此時(shí)患者不再需要類固醇并維持合理的 Hb 水平，無需類固醇（表 2）。

第四個孩子：

最后，這個家庭的第四個孩子 UPN#1213 也是一名 DBA 患者。 他在 1 個月零 3 周大時(shí)被診斷出患有成紅細(xì)胞減少癥，骨髓中有 4% 的 Eb。 和他的兄弟姐妹一樣，他的 eADA 活性增加到 4.38 nmol/min/mg Hb。 再次注意到尿道下裂。 他接受了初始劑量為 2 毫克/千克/天的類固醇治療，使 Hb 水平恢復(fù)正常。 他現(xiàn)在 32 歲，仍在接受每天 10 毫克的類固醇治療。 在最后一次隨訪時(shí)，他表現(xiàn)出中度大細(xì)胞性貧血（MCV 為 105.9 fL），Hb 水平為 108 g/L，網(wǎng)織紅細(xì)胞為 38.6 × 109/L，同時(shí)白細(xì)胞和血小板計(jì)數(shù)正常（表 2） .
 

DBA 的臨床和生物學(xué)表現(xiàn)：重要信息

DBA 通常以中度至重度大細(xì)胞再生性貧血為特征。 其他細(xì)胞譜系通常是正常的，但有時(shí)，在診斷時(shí)可能會發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞減少癥、血小板減少癥，在某些情況下，甚至血小板增多癥。 骨髓涂片顯示其他方面正常的骨髓（無異常增生和正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)）中的紅細(xì)胞減少癥（<5% 的紅細(xì)胞前體細(xì)胞）或骨髓活檢顯示的純發(fā)育不良性貧血可以確診。 必須進(jìn)行骨髓檢查以避免誤診。 成紅細(xì)胞減少是紅細(xì)胞在爆發(fā)形成單位-紅細(xì)胞和集落形成單位-紅細(xì)胞祖細(xì)胞階段之間分化受阻的結(jié)果。 其他生物學(xué)特征包括 eADA 活性增加，在 90% 的未輸血 DBA 患者中該活性升高，并且持續(xù)存在 胎兒紅細(xì)胞生成的特征（高 HbF 百分比）。 它們都應(yīng)在診斷時(shí)在輸血前或輸血后至少 3 個月進(jìn)行測量（表 3）。 在 50% 的 DBA 患者中，各種畸形主要發(fā)生在頭部區(qū)域和四肢，典型但罕見的三指拇指（表 4）。 

表3:DBA的診斷標(biāo)準(zhǔn)（來自國際共識會議）

回到本文的病例，對先證者 (UPN#1447) 和她的姐姐 (UPN#1821) 以及 2 個兄弟 (UPN#1822 和 UPN#1213) 進(jìn)行的分子篩檢在供體附近發(fā)現(xiàn)了一個雜合的 4 堿基對缺失 RPS19 基因外顯子 2 的剪接位點(diǎn) (NM_001022.3: c.71 + 3_71 + 6del; p.?)。 在推定的 TEC 案例 (UPN#1447) 中確實(shí)發(fā)現(xiàn)了這種變體，它應(yīng)該足以排除 TEC。 這種等位基因變異在非貧血（Hb 121 g/L；78.4 × 109/L 網(wǎng)織紅細(xì)胞）母親中發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是所謂的沉默表型，是 DBA 的另一個顯著特征。 此外，母親表現(xiàn)出正常的 MCV (96 fL) 和升高的 eADA 水平 (4.21 nmol/min/mg Hb)。 沉默的 DBA 表型個體可能是 DBA 先證者的父母或兄弟姐妹：他們沒有貧血，但可能表現(xiàn)出大紅細(xì)胞癥、升高的 eADA 和/或核糖體蛋白 (RP) 基因突變。 具有“沉默表型”的患者有患 DBA 并發(fā)癥（如惡性腫瘤）的風(fēng)險(xiǎn)，并且可能會將致病基因遺傳下去，正如該家族中所證明的那樣：母親將該變異傳給了她的所有 4 個孩子，從而加強(qiáng)了該家族中的顯性遺傳。 該家族已有2名第三代成員確診為DBA。 UPN#1822 在 23 周 +3 天時(shí)經(jīng)歷了子宮內(nèi)胎兒丟失 (UPN#1660)，女性無畸形胎兒表現(xiàn)出嚴(yán)重的宮內(nèi)發(fā)育遲緩（體重：436.5 g，介于第 5 個百分位數(shù)和第 10 個百分位數(shù)之間；頭圍： 18 cm，第 5 個百分位數(shù)；身高 [頂點(diǎn)/尾骨]：20?cm，第 50 個百分位數(shù)為 23 周閉經(jīng)）伴羊水過少但無胎兒水腫。 有趣的是，胎盤顯示出血管狹窄的缺陷，并且一些絨毛血管化。 然而，未發(fā)現(xiàn)成紅細(xì)胞減少癥。 已在該胎兒中鑒定出相同的等位基因變異。 我們假設(shè)與 DBA 相關(guān)的主要生長遲緩可能是胎兒在子宮內(nèi)死亡的原因（表 5）。 胎兒水腫是 DBA 的一個特征，其發(fā)生率可能被低估了。 自從基因解碼描述了第一例因 RPS19 基因突變導(dǎo)致的偶發(fā)性胎兒流產(chǎn)病例后，通過基因檢測隨后發(fā)現(xiàn)了更多的胎兒病例，這些病例主要與 RPS19 基因相關(guān)，也與 RPL15 基因相關(guān)。  正如佳學(xué)基因案例之前所述，這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn) , 懷孕期間可能發(fā)生主要并發(fā)癥，以及在懷孕期間使用推定的阿司匹林治療對母親及其后代進(jìn)行隨訪的重要性，以預(yù)防案例中提到的胎盤血管并發(fā)癥。

表 5:DBA 的表征模式

除了 UPN#1822，UPN#1821 還有 5 個后代，其中有雙胞胎（UPN#779、UNP#1114、UPN#1264、UPN#1573、UNP#1574）（圖 1）。 產(chǎn)前診斷被拒絕，在 5 名兒童中，只有 1 名男孩患有 DBA，并且在 RPS19 基因中攜帶相同的家族性等位基因變異。 UNP#1264 出生時(shí)正常妊娠時(shí)間為 40 周，月經(jīng)正常，但結(jié)膜和皮膚蒼白、心動過速和收縮期心臟雜音是由于 120 g/L 的貧血（正常值 >140 g/L），下降到 出生后第 18 天為 75 g/L。 他被輸注了 70mL 紅細(xì)胞。 從那以后，他每 3 到 4 周定期接受一次輸血。 他沒有表現(xiàn)出任何先天性異常。 1 年后按建議開始類固醇治療，但沒有反應(yīng)。 開始使用地拉羅司進(jìn)行螯合治療，但由于肝毒性不得不中斷。 7 天中有 5 天每晚輸注 10 小時(shí)以上的去鐵胺治療 (1000 mg/d) 開始控制鐵過載。 考慮進(jìn)行干細(xì)胞移植，并對兄弟姐妹進(jìn)行了已知的家族性等位基因變異檢測，但在他們中均未發(fā)現(xiàn)。 不幸的是，它們都不是 HLA 相同的。 他目前 6 歲，最近接受了有效匹配的無關(guān)供體的移植。
 

DBA 的治療：

2021 年的 DBA 治療仍然依賴于長期輸血（Hb 濃度保持 >90 g/L），當(dāng)鐵蛋白水平 >500 µg/L 時(shí)開始最佳鐵螯合療法，或使用皮質(zhì)類固醇治療。皮質(zhì)類固醇（ prednisone 或 prednisolone) 只能在出生后的第一年引入，以實(shí)現(xiàn)最大生長，因?yàn)樯聿陌∈腔尉C合征的一部分。 皮質(zhì)類固醇以 2 mg/kg/d 的劑量引入，其療效通常在治療開始后 2 周開始顯現(xiàn)，表現(xiàn)為網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和 Hb 水平增加。 如果 1 個月后對類固醇治療沒有反應(yīng)，則沒有理由繼續(xù)這種治療。 如有效，皮質(zhì)類固醇應(yīng)逐漸減量至能維持Hb水平在90g/L以上的最小劑量。 皮質(zhì)類固醇的最大連續(xù)劑量必須<0.3‰mg/kg/d（在輸血困難或危險(xiǎn)的國家<0.5‰mg/kg/d）。 在皮質(zhì)抵抗或皮質(zhì)依賴（>0.3 [或>0.5‰mg/kg/d]）的情況下，鐵螯合輸血是目前唯一的替代治療選擇，造血干細(xì)胞移植 (HSCT) 排除了 DBA 或沉默表型的 HLA 相同兄弟姐妹或與有效匹配的 (10/10) 無關(guān)供體。HSCT 最好在 5 歲之前進(jìn)行，當(dāng)然 <10 年避免 HSCT 并發(fā)癥。 HSCT 也適用于克隆進(jìn)化患者。造血干細(xì)胞的替代來源應(yīng)被視為實(shí)驗(yàn)方法，但可能適用于克隆進(jìn)化患者。 HSCT 可治好貧血并預(yù)防骨髓增生異常綜合征 (MDS) 和白血病的風(fēng)險(xiǎn)，但仍需要仔細(xì)監(jiān)測 DBA 患者的移植后實(shí)體瘤風(fēng)險(xiǎn)。

最后，已發(fā)現(xiàn)亮氨酸對少數(shù) DBA 患者有效?；虔煼捌渌碌闹委熯x擇可能是最有希望的選擇。最近，提出了一些創(chuàng)新療法 例如鈣調(diào)蛋白抑制劑和二甲雙胍，轉(zhuǎn)化研究可能會出現(xiàn)其他新的治療選擇（使用三氟拉嗪的試驗(yàn) NCT03966053）。 
 

DBA 致病基因鑒定基因解碼

在大約 70% 至 80% 的受 DBA 影響的病例中發(fā)現(xiàn)等位基因變異在 RP 中始終處于雜合狀態(tài)。已鑒定出 20 個 RP 基因中的突變（圖 2）。 在佳學(xué)基因收集的臨床病例中發(fā)現(xiàn)的最頻繁突變的基因是 RPS19 基因，它占全球 DBA 病例的 25%。 在大約 20% 的 DBA 病例中發(fā)現(xiàn)了這些 RP 基因的大量缺失，主要是在 RPS17 、RPL35a 和 RPS19 基因。 因此，至少 70% 的 DBA 患者攜帶等位基因變異，包括僅 8 個 RP 基因的大缺失，即 RPS19、RPL5、RPS26、RPL11、RPL35a、RPS10、RPS24、 和 RPS17（圖 2）。 迄今為止，尚未報(bào)道 DBA 患者的多種致病性 RP 突變。 表型/基因型相關(guān)性并不明顯，盡管已經(jīng)確定攜帶 RPS19 基因突變的 DBA 患者與其他患者相比表現(xiàn)出較少的畸形，但似乎表現(xiàn)出更嚴(yán)重的血液學(xué)表型并且經(jīng)常通過輸血進(jìn)行治療。 中性粒細(xì)胞減少癥是更頻繁地與 RPL35a、心臟異常與 RPS24、腭裂與 RPL5 和拇指異常與 RPL1136 基因突變相關(guān)。 已發(fā)現(xiàn)其他 RP 基因在受 DBA 影響的患者的一小部分中發(fā)生突變，每個影響 <1% 的 DBA 隊(duì)列（圖 2）。 DBA 中涉及的 RP 基因突變與核糖體 RNA (rRNA) 成熟缺陷有關(guān)，這被認(rèn)為是 DBA 疾病的標(biāo)志性特征，基因解碼證據(jù)證實(shí)了意義不明的等位基因變異的致病性。 DBA 樣疾病導(dǎo)致貧血伴成紅細(xì)胞減少和一定程度的類固醇反應(yīng)，但 rRNA 成熟沒有缺陷。 這些 DBA 樣疾病與 EPO 和 GATA基因突變有關(guān)。 DBA和DBA樣疾病構(gòu)成DBA綜合征。 盡管成紅細(xì)胞減少癥和一定程度的類固醇反應(yīng)，與 CECR1 或 ADA2 基因突變相關(guān)的 ADA2 缺陷不被認(rèn)為屬于 DBA 綜合征（圖 2）。 

基因在 DBA 和類似 DBA 的病例中發(fā)生突變

佳學(xué)基因收錄的這一DBA 家族已受到惡性腫瘤的影響。 代表 DBA 沉默表型的母親被診斷出患有迅速致命的乳腺癌。 最年長的后代 UNP#1447 攜帶家族性 RPS19 等位基因變異但從不需要任何治療，在 36 歲時(shí)被診斷出患有直腸腺癌，并在治療 16 個月后去世。 這些觀察表明識別 DBA 患者（而不是將他們誤診為 TEC）很重要，并且在隨訪中應(yīng)考慮 DBA 患者所謂的沉默 DBA 表型，特別是考慮到惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)。 最近的一項(xiàng)研究確定，在美國國家癌癥研究所收收錄的DBA病例中，患有 DBA 的非移植患者患惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)為 5%，任何惡性腫瘤的觀察/預(yù)期比率為 4.8，結(jié)腸癌為 44.7，肺癌為 9.4 癌癥，成骨肉瘤 42.4，MDS 352，急性髓性白血病 28.8。然而，與其他遺傳性骨髓衰竭綜合征相比，DBA 的觀察/預(yù)期比率較低。迄今為止，尚無 MDS/急性髓性白血病和實(shí)體瘤篩查的指南，除了最近關(guān)于結(jié)直腸癌的初步建議，但這可能是必要的，目前正在 DBA 合作小組中進(jìn)行討論。

總之，DBA 是一種引人入勝且復(fù)雜的紅系疾病，正如佳學(xué)基因所收錄的這一DBA 家族研究所示。 佳學(xué)基因致力于研究DBA 的分子基礎(chǔ)、疾病的病理生理學(xué)以及開發(fā)和尋求新的治療選擇方面正在取得進(jìn)展。在持續(xù)的研究的影響下，些進(jìn)展將在未來幾年為 DBA 患者提供更好的臨床管理。

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