四、β-地中海贫血

（一）表型异质性

β-地中海贫血（简称：β-地贫）包括3种类型：重度即库利贫血和地中海贫血；轻度及中间型又称为β-地贫携带者（β-地贫特性、β-地贫杂合子）。除罕见显性遗传类型外，重度β-地贫病人一般是纯合子或者复杂型杂合子（β⁰或β⁺）；中间型β-地贫患者一般也是纯合子或者复杂型杂合子；而轻度β-地贫病人则大多数是杂合子。

（二）病理生理学

β-地贫的基本缺陷是β珠蛋白链的合成减少或缺失，而α珠蛋白链相对过剩。这种缺陷直接导致血红蛋白合成减少和珠蛋白链合成的不平衡。前者在β-地贫携带者上更明显，即平均细胞血红蛋白和平均细胞体积减少，这种改变的临床意义不大。后者主要影响红细胞前体，最终导致髓内、外大量未成熟红细胞的破坏，这种现象称为“无效造血”，是β-地贫的一种重要特征。与重度地中海贫血相比，中间型地中海贫血的外周溶血更常见，主要是由于α珠蛋白链的不溶导致外周红细胞膜损伤所引起的。无效造血和贫血首先反应是促红细胞生成素的合成增加，从而引起明显的红系增生，进一步造成骨骼畸形、骨质疏松、脾大、偶见髓外肿物。重度地中海贫血的病人如果未经治疗或者治疗不足，由于贫血和红细胞扩增导致过多的代谢负担，可引起生长受限。贫血也会导致心脏扩大，可引起严重的心衰。无效造血也和铁吸收增加有关，这主要是由于铁调素（由肝细胞产生的一种25-氨基酸肽，主要调节铁吸收的稳态）的不足导致小肠部位铁吸收增加。β-地贫的病理生理学机制总结如图1-3。

图1-3　β-地贫中未结合的α珠蛋白链生成相对过多产生的影响

珠蛋白链生成不均衡的程度是由β基因突变的性质决定的。β⁰指β珠蛋白的完全缺失。β⁺指生成10%左右的β珠蛋白。β⁺⁺指β珠蛋白的生成量非常少。据报道，到目前为止，β-地贫突变类型已超过200个。

表1-1根据种族分布和严重程度的不同将β-地贫突变的常见类型进行总结。

表1-1　常见β-地贫的严重程度和种族分布

注：HGVS：人类基因组变异学会

（三）临床诊断

由于正常的β基因活性可以生成足够的稳定珠蛋白，因此，在正常情况下β-地贫病人没有特征性临床症状。

重型β-地贫的临床症状通常发生在6～24个月，表现为严重的小细胞低色素性贫血、轻度黄疸、肝脾大。患儿生长迟缓，逐渐变苍白。由于高代谢状态或者感染会导致患儿喂养困难、烦躁、反复发热。而肝脾大会导致患儿渐进性腹部膨隆。在医疗条件有限时，患儿因未得到治疗或输血不足，会出现生长受限、苍白、黄疸、肌萎缩、膝外翻、肝脾大、足部溃疡、髓外肿物，或由于骨髓增生导致骨骼畸形等。骨骼畸形包括长骨形成不良和典型的颅面骨改变即地贫面容（头骨突出、颧骨高耸、上颌骨肥大、鼻梁塌、龅牙）。如果没有长期的输血支持，重型β-地贫患儿通常在出生后几年内死亡。

中间型β-地贫病人年长后才出现轻度临床症状。较为严重的病人在2～6岁出现症状，这类病人尽管在没有定期输血的情况下也能生存下来，但是会出现生长发育受限。较轻的病人直到成年才出现轻微的贫血症状。这类病人常见髓外造血EMH（红骨髓增生）。髓外造血的结果是特征性的骨形成不良、特征性面容、骨质疏松（会导致长骨病理性骨折）、促红细胞生成素合成增加（会影响脾、肝、淋巴结、胸和脊柱）。脾脏因为要清除血液中损伤的红细胞而导致脾大。腿部溃疡也较常见。长期输血的重型地贫病人易继发溶血，而中间型地贫病人因为肠内铁吸收的增加也会导致铁超载。

（四）血液学诊断

β-地贫携带者通常会出现低MCH、低MCV以及高HbA₂水平，这和血红蛋白的水平低或者稍低有关。外周血涂片显示红细胞形态学变化并不明显。重型β-地贫的特征是血红蛋白水平下降（﹤7g/dl），50﹤MCV﹤70fl，12﹤MCH﹤20pg。中间型地贫的特征是7g/dl﹤Hb﹤10g/dl，50fl﹤MCV﹤80fl，16pg﹤MCH﹤24pg。病人表现为小细胞低色素性贫血、红细胞大小不均、异形（毛刺泪滴和细长的细胞）、靶细胞。红细胞计数（有核红细胞）和贫血程度有关，而且在脾切除后计数明显增加。通常不同类型的地中海贫血症状具有同样的异常红细胞形态和特征，甚至有相同的血红蛋白变异，例如：HbE/β-地贫。

（五）血红蛋白的定量和定性分析

醋酸纤维素电泳或者毛细管电泳（CE）和DE-52微量色谱或者高效液相色谱法（HPLC）可以定量和定性测定血红蛋白。

在β⁰-地贫纯合子病人中，HbA缺乏，HbF占92%～95%。在β⁺-地贫纯合子和β⁺/β⁰病人中，HbA比例10%～30%，HbF比例70%～90%。HbA₂的含量在β纯合子地贫中变异大，在轻度β-地贫中升高。通常用酸洗脱试验（F细胞染色）和碱变性来检测HbF。

（六）分子水平分析

通常用聚合酶链反应（PCR）的手段来检测β珠蛋白的基因突变。最常用的方法是反向斑点杂交分析或引物特异性扩增的方法，利用碱基互补用一组探针或引物对病人最常见的突变进行检测。如果靶向突变分析不能探测到突变，则可采用测序分析检测β珠蛋白基因的序列。

（七）基因型和表型的联系

珠蛋白链的不均衡是导致β-地贫临床严重程度的重要因素。因此，可通过降低珠蛋白链不均衡性来改善轻型地贫的症状。最常见的机制之一是纯合子或者两条β⁺-地贫轻度和沉默突变的复合杂合子。例如：地中海人口中101CT的沉默、IVS1-6TC的突变，东南亚人口中28AG改变，非洲人口中29AG的改变。

其他因素，如同时携带α-地贫基因突变或者增加γ链生成的基因变异可改善表型。缺失型或非缺失型HPFH突变（与HbF的高水平有关）会导致轻度的中间型地贫。β珠蛋白聚类对比发现，该表型与决定γ链生成的基因共表达有关。最近，利用全基因组相关分析（G-WAS）研究发现两个位点（2p16 Bcl11A和6q23 HBS1L-MYB）能导致20%～30%正常成人中HbF水平变异，并与轻度的中间型地贫的表型和β⁰纯合子地贫病人的输血需求推后有关。另外，Bcl11A可能参与调节血红蛋白转换过程。

某些情况下，β地贫杂合子可能出现中间型地贫的表型，而非表现为无症状的携带者。大部分这类病人存在过量有功能的α珠蛋白基因（3倍或4倍），从而加剧α/非α珠蛋白链合成的不均衡性。更甚，在杂合子中罕见突变可能与中间型地贫有关，罕见突变会导致极不稳定β珠蛋白的合成，这些珠蛋白存在于前体红细胞中，导致无效造血。

近年来发现了几种基因修饰因子可以改善地中海贫血综合征的临床表现。研究最多的是尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶基因在启动子区域（TA）7的多态性，该基因的纯合子状态与Gilbert综合征有关，也和中间型及重度地贫病人的胆结石形成有关。其他候选基因包括载脂蛋白Eε4同位基因，可能是β地贫纯合子中导致左室衰竭的危险基因。其他未被明确证实的因子包括编码HFE相关的遗传性血色病基因和骨质代谢的基因。