FA患者的DNA修復(fù)相關(guān)蛋白質(zhì)有遺傳缺陷,導(dǎo)致DNA損傷反應(yīng)系統(tǒng)受損。約60-75%的患者有先天性缺陷,一般表現(xiàn)為身材矮小,畸形手臂,頭部,眼睛,腎臟和耳朵,以及發(fā)育障礙。大約75%的患者有某種形式的內(nèi)分泌問題,程度不一。FA人群中,大多數(shù)患有癌癥,最常見的是急性髓系白血病。雄激素和造血生長因子治療可暫時(shí)幫助緩解骨髓衰竭,骨髓移植是長期緩解的唯一治療方式。 △ 圖1 FA患者的臨床表現(xiàn) 雖然 FA 是先天性疾病,但是 FA 的患者卻通常不能在兒童期得到有效診斷。FA較為罕見,臨床表現(xiàn)具有高度異質(zhì)性,且與其他疾病的某些癥狀相似,所以很難基于臨床特征進(jìn)行早期診斷,通常直到患者發(fā)展為白血病或?qū)嶓w瘤以后,才有可能被明確診斷。 即使患者表現(xiàn)出一些“典型”的FA癥狀,也不能完全確診為FA。FA患者的T淋巴細(xì)胞染色體須表現(xiàn)出對DNA交聯(lián)劑(如絲裂霉素C(MMC),二環(huán)氧丁烷(DEB)或順鉑)非常敏感。 所有患有再生障礙性貧血的兒童都應(yīng)該作為FA篩查對象進(jìn)行檢測; 對于患有癌癥的兒童和成人,如果對化療或放療等DNA損傷劑有異常反應(yīng)(如嚴(yán)重皮膚反應(yīng)或粘膜炎,長期發(fā)育不良等)也應(yīng)該進(jìn)行FA篩查實(shí)驗(yàn);年齡相對較小的成人癌癥患者(癌癥通常位于口腔/食道或肛門生殖器區(qū)域),也應(yīng)考慮FA。 染色體畸變實(shí)驗(yàn)是診斷FA的金標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是,某些疾病此實(shí)驗(yàn)也會陽性,還需要鑒別診斷。據(jù)報(bào)道,Nijmegen breakage綜合征的一些病例會出現(xiàn)陽性結(jié)果,可以通過篩查NBS1基因的突變來排除Nijmegen breakage綜合征。 此外,患有Cohesinopathies Roberts綜合征(ESCO2突變)和Warsaw breakage綜合征(DDX11突變)的患者也可表現(xiàn)出陽性結(jié)果。 染色體畸變實(shí)驗(yàn)在FA的應(yīng)用 染色體畸變實(shí)驗(yàn)的原理 在染色體畸變實(shí)驗(yàn)(即協(xié)和華美開設(shè)的“MMC+SCGE實(shí)驗(yàn)”)中,將患者的血液標(biāo)本培養(yǎng)于含有刺激淋巴細(xì)胞分裂的化學(xué)物質(zhì)(如植物凝集素)的外周血培養(yǎng)基中;培養(yǎng)的同時(shí)加入誘導(dǎo)DNA交聯(lián)的化學(xué)制劑,如絲裂霉素C(MMC)和/或二環(huán)氧丁烷(DEB)處理培養(yǎng)物;評估細(xì)胞中的斷裂染色體和重排染色體。 正常細(xì)胞可以糾正由DNA交聯(lián)劑引起的大部分染色體損傷,而來自FA患者的細(xì)胞通常顯示繁多的染色體斷裂和染色體重排。 △ 圖2 染色體畸變實(shí)驗(yàn)陰陽性對比圖 畸變?nèi)旧w的判定 畸變?nèi)旧w通??梢苑譃?大類 1、斷裂染色體 斷裂染色體包含染色體臂出現(xiàn)斷裂間隙和染色體臂斷裂兩類,此類畸變計(jì)1次“斷裂事件”。 2、三射體染色體 2個(gè)不同染色體發(fā)生斷裂后,錯誤修復(fù)形成的染色體,此類畸變計(jì)2次“斷裂事件”。 3、四射體染色體 2個(gè)不同染色體發(fā)生斷裂后,錯誤修復(fù)形成的染色體,此類畸變計(jì)2次“斷裂事件”。(畸變后鏡下狀態(tài)與三射體區(qū)分見下圖) 4、復(fù)雜染色體 多個(gè)染色體、多次斷裂、多次斷裂修復(fù)形成的復(fù)雜染色體,此類畸變原則上采用“參與復(fù)雜染色體形成的染色體數(shù)目”+“斷裂點(diǎn)數(shù)目”=“總斷裂事件數(shù)”公式,進(jìn)行“斷裂事件”計(jì)數(shù)。 △ 圖3 畸變?nèi)旧w舉例 實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的判讀 對患者的染色體分裂相進(jìn)行“斷裂事件”計(jì)數(shù),一個(gè)分裂相中“斷裂事件”總數(shù)超過10的,計(jì)10(這是為了防止個(gè)別嚴(yán)重畸變的分裂相對總體分值的影響過高導(dǎo)致判讀錯誤)。 根據(jù)積分結(jié)果可將患者分為三類: 1、FA陽性 此類患者每個(gè)染色體分裂相均可表現(xiàn)出不同程度的染色體畸變,通常在300nM的 MMC藥物作用下,絕大多數(shù)分裂相的“斷裂事件”都會超過10 2、FA陰性 在300nM的 MMC藥物作用下,患者幾乎沒有 “斷裂事件”積分超過10的分裂相,大多數(shù)是0-3個(gè)“斷裂事件”。 3、FA-mosaic 這是一種FA嵌合體患者,患者染色體分裂相表現(xiàn)出兩種群類,第一群類與FA陽性患者表現(xiàn)一致,即分裂相“斷裂事件”通常超過10,第二群類與FA陰性患者表現(xiàn)一致,即分裂相“斷裂事件”積分通常為0-3。 △ 圖4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果判讀指示圖 二代測序技術(shù)在FA診斷中的應(yīng)用 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少16種基因突變與FA的發(fā)生密切相關(guān),這16種基因是FANCA, FANCB, FANCC, FANCD1 (BRCA2), FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCJ (BRIP1), FANCL, FANCM, FANCN (PALB2), FANCO, FANCP (SLX4), FANCQ (XPF/ERCC4),與之對應(yīng)的FA分型分別是FA-A,-B,-C,-D1,-D2,-E,-F,-G,-I,-J,-L ,-M,-N,-O,-P和-Q。 這些基因的詳細(xì)信息如圖5 ? △ 圖5 FA相關(guān)基因的基本信息 除FANCB基因位于X染色體外,其他基因都位于常染色體,F(xiàn)ANCB之外的FA突變基因的遺傳規(guī)律遵循下圖: △ 圖6 FA突變基因遺傳規(guī)律 如果患者染色體畸變實(shí)驗(yàn)呈陽性,則應(yīng)進(jìn)行二代測序突變分析以確定導(dǎo)致患者發(fā)展為FA的特定基因突變。 確定致病突變基因的必要性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1、能夠?qū)易宄蓡T進(jìn)行突變特異性檢測,并且可以準(zhǔn)確診斷只有一個(gè)FA基因突變拷貝的個(gè)體(例如FA患者的父母),這些個(gè)體通常沒有FA的臨床表現(xiàn);以及對具有兩個(gè)FA基因突變拷貝(例如患者)的個(gè)體進(jìn)行診斷。這些信息可以為遺傳咨詢提供幫助。 2、可用于婚前篩查,產(chǎn)前診斷。 3、有助于準(zhǔn)確分析潛在骨髓捐獻(xiàn)者的基因型,例如捐獻(xiàn)者沒有任何FA的癥狀,但他可能是FA患者的直系親屬,任何攜帶FA突變基因的個(gè)體都不會被用作捐獻(xiàn)者。 4、可以對臨床癥狀較輕的FA患者進(jìn)行密切監(jiān)測,幫助預(yù)測其發(fā)展為再生障礙性貧血,骨髓增生異常綜合征,白血病或?qū)嶓w瘤的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 5、可以為基因治療和未來藥物的發(fā)展提供關(guān)鍵信息。 協(xié)和華美實(shí)驗(yàn)室開設(shè)畸變?nèi)旧w實(shí)驗(yàn)(即“MMC+SCGE實(shí)驗(yàn)”)及二代測序基因篩查項(xiàng)目,可針對范可尼貧血進(jìn)行多種檢測。 標(biāo)本要求 染色體畸變實(shí)驗(yàn) 標(biāo)本采集:肝素抗凝管(綠帽) 樣本類型:外周血 采血量:≥ 4ml 報(bào)告周期:樣本接收后1周 二代測序項(xiàng)目 標(biāo)本采集:枸緣酸鈉抗凝管(藍(lán)帽)或EDTA抗凝管(紫帽) 樣本類型:外周血或DNA 采血量:≥5ml(當(dāng)WBC≤4×109/L,尤其是SCN和AA患者,需酌情增加標(biāo)本量) DNA:濃度≥20ng/μl,純度260/280=1.8~2.0,體積≥30μl。 報(bào)告周期:樣本接收后2-4周
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