FA患者的DNA修复相关蛋白质有遗传缺陷,导致DNA损伤反应系统受损。约60-75%的患者有先天性缺陷,一般表现为身材矮小,畸形手臂,头部,眼睛,肾脏和耳朵,以及发育障碍。大约75%的患者有某种形式的内分泌问题,程度不一。FA人群中,大多数患有癌症,最常见的是急性髓系白血病。雄激素和造血生长因子治疗可暂时帮助缓解骨髓衰竭,骨髓移植是长期缓解的唯一治疗方式。 △ 图1 FA患者的临床表现 虽然 FA 是先天性疾病,但是 FA 的患者却通常不能在儿童期得到有效诊断。FA较为罕见,临床表现具有高度异质性,且与其他疾病的某些症状相似,所以很难基于临床特征进行早期诊断,通常直到患者发展为白血病或实体瘤以后,才有可能被明确诊断。 即使患者表现出一些“典型”的FA症状,也不能完全确诊为FA。FA患者的T淋巴细胞染色体须表现出对DNA交联剂(如丝裂霉素C(MMC),二环氧丁烷(DEB)或顺铂)非常敏感。 所有患有再生障碍性贫血的儿童都应该作为FA筛查对象进行检测; 对于患有癌症的儿童和成人,如果对化疗或放疗等DNA损伤剂有异常反应(如严重皮肤反应或粘膜炎,长期发育不良等)也应该进行FA筛查实验;年龄相对较小的成人癌症患者(癌症通常位于口腔/食道或肛门生殖器区域),也应考虑FA。 染色体畸变实验是诊断FA的金标准。需要注意的是,某些疾病此实验也会阳性,还需要鉴别诊断。据报道,Nijmegen breakage综合征的一些病例会出现阳性结果,可以通过筛查NBS1基因的突变来排除Nijmegen breakage综合征。 此外,患有Cohesinopathies Roberts综合征(ESCO2突变)和Warsaw breakage综合征(DDX11突变)的患者也可表现出阳性结果。 染色体畸变实验在FA的应用 染色体畸变实验的原理 在染色体畸变实验(即协和华美开设的“MMC+SCGE实验”)中,将患者的血液标本培养于含有刺激淋巴细胞分裂的化学物质(如植物凝集素)的外周血培养基中;培养的同时加入诱导DNA交联的化学制剂,如丝裂霉素C(MMC)和/或二环氧丁烷(DEB)处理培养物;评估细胞中的断裂染色体和重排染色体。 正常细胞可以纠正由DNA交联剂引起的大部分染色体损伤,而来自FA患者的细胞通常显示繁多的染色体断裂和染色体重排。 △ 图2 染色体畸变实验阴阳性对比图 畸变染色体的判定 畸变染色体通常可以分为4大类 1、断裂染色体 断裂染色体包含染色体臂出现断裂间隙和染色体臂断裂两类,此类畸变计1次“断裂事件”。 2、三射体染色体 2个不同染色体发生断裂后,错误修复形成的染色体,此类畸变计2次“断裂事件”。 3、四射体染色体 2个不同染色体发生断裂后,错误修复形成的染色体,此类畸变计2次“断裂事件”。(畸变后镜下状态与三射体区分见下图) 4、复杂染色体 多个染色体、多次断裂、多次断裂修复形成的复杂染色体,此类畸变原则上采用“参与复杂染色体形成的染色体数目”+“断裂点数目”=“总断裂事件数”公式,进行“断裂事件”计数。 △ 图3 畸变染色体举例 实验室结果的判读 对患者的染色体分裂相进行“断裂事件”计数,一个分裂相中“断裂事件”总数超过10的,计10(这是为了防止个别严重畸变的分裂相对总体分值的影响过高导致判读错误)。 根据积分结果可将患者分为三类: 1、FA阳性 此类患者每个染色体分裂相均可表现出不同程度的染色体畸变,通常在300nM的 MMC药物作用下,绝大多数分裂相的“断裂事件”都会超过10 2、FA阴性 在300nM的 MMC药物作用下,患者几乎没有 “断裂事件”积分超过10的分裂相,大多数是0-3个“断裂事件”。 3、FA-mosaic 这是一种FA嵌合体患者,患者染色体分裂相表现出两种群类,第一群类与FA阳性患者表现一致,即分裂相“断裂事件”通常超过10,第二群类与FA阴性患者表现一致,即分裂相“断裂事件”积分通常为0-3。 △ 图4 实验结果判读指示图 二代测序技术在FA诊断中的应用 目前已经发现至少16种基因突变与FA的发生密切相关,这16种基因是FANCA, FANCB, FANCC, FANCD1 (BRCA2), FANCD2, FANCE, FANCF, FANCG, FANCI, FANCJ (BRIP1), FANCL, FANCM, FANCN (PALB2), FANCO, FANCP (SLX4), FANCQ (XPF/ERCC4),与之对应的FA分型分别是FA-A,-B,-C,-D1,-D2,-E,-F,-G,-I,-J,-L ,-M,-N,-O,-P和-Q。 这些基因的详细信息如图5 ⬇ △ 图5 FA相关基因的基本信息 除FANCB基因位于X染色体外,其他基因都位于常染色体,FANCB之外的FA突变基因的遗传规律遵循下图: △ 图6 FA突变基因遗传规律 如果患者染色体畸变实验呈阳性,则应进行二代测序突变分析以确定导致患者发展为FA的特定基因突变。 确定致病突变基因的必要性表现在以下几个方面: 1、能够对家族成员进行突变特异性检测,并且可以准确诊断只有一个FA基因突变拷贝的个体(例如FA患者的父母),这些个体通常没有FA的临床表现;以及对具有两个FA基因突变拷贝(例如患者)的个体进行诊断。这些信息可以为遗传咨询提供帮助。 2、可用于婚前筛查,产前诊断。 3、有助于准确分析潜在骨髓捐献者的基因型,例如捐献者没有任何FA的症状,但他可能是FA患者的直系亲属,任何携带FA突变基因的个体都不会被用作捐献者。 4、可以对临床症状较轻的FA患者进行密切监测,帮助预测其发展为再生障碍性贫血,骨髓增生异常综合征,白血病或实体瘤的潜在风险。 5、可以为基因治疗和未来药物的发展提供关键信息。 协和华美实验室开设畸变染色体实验(即“MMC+SCGE实验”)及二代测序基因筛查项目,可针对范可尼贫血进行多种检测。 标本要求 染色体畸变实验 标本采集:肝素抗凝管(绿帽) 样本类型:外周血 采血量:≥ 4ml 报告周期:样本接收后1周 二代测序项目 标本采集:枸缘酸钠抗凝管(蓝帽)或EDTA抗凝管(紫帽) 样本类型:外周血或DNA 采血量:≥5ml(当WBC≤4×109/L,尤其是SCN和AA患者,需酌情增加标本量) DNA:浓度≥20ng/μl,纯度260/280=1.8~2.0,体积≥30μl。 报告周期:样本接收后2-4周
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