Đột biến gen ở bệnh nhân Beta-Thalassemia tại bệnh viện Nhi trung ương

tạp chí nhi khoa 2017, 10, 5 46 ĐỘT BIẾN GEN Ở BỆNH NHÂN BETA-THALASSEMIA TẠI BỆNH VIỆN NHI TRUNG ƯƠNG Nguyễn Hoàng Nam, Lý Thị Thanh Hà Dương Bá Trực, Bùi Văn Viên, Ngô Diễm Ngọc TÓM TẮT Beta-thalassemia rất phổ biến ở Việt Nam, tần suất mang gen bệnh thay đổi từ 1,5% đến 12% tùy theo dân tộc. Mục tiêu: Nghiên cứu các đột biến gen beta-thalassemia ở bệnh nhân miền Bắc được chẩn đoán beta-thalassemia vào Bệnh viện Nhi Trung ương từ 2008 đến nay. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 42 bệnh nhân, trong đó 27 là beta-thalassemia, 15 là beta- thalassemia - HbE, 25 là người Kinh, 17 là dân tộc ít người, 27 là thể nặng và 15 là thể trung gian, đã được nghiên cứu. Phát hiện đột biến gen beta-thalassemia bằng kỹ thuật Multiplex ARMS- PCR và giải trình tự gen bằng PCR sợi đơn. Kết quả: Trong 42 bệnh nhân nghiên cứu, đã phát hiện 83 đột biến, với 9 dạng đột biến khác nhau. Ba loại đột biến phổ biến nhất là Cd 17 (A>T) 32,6%, Cd 41/42 (-CTTT) 32,6% và Cd 26 (AGG-AAG) 19,2%. Các đột biến khác ít gặp hơn là Cd 71/72 (+ A) 6%, -28(A>G) 4,8%, Cd 35 (TAC>TAA) 1,2%, IVS2-654 (C>T) 1,2%, IVS1-5 (G>T) 1,2%, và IVS 1-1 (G>T) 1,2%. Đột biến gen β0-thalassemia là chủ yếu, nhiều hơn gen β+-thalassemia. Trong số 42 bệnh nhân có 15 bệnh nhân là đột biến đồng hợp tử, còn lại là dị hợp tử kép, đột biến gen đồng hợp tử đã gặp là Cd 41/42 (9 bệnh nhân) và Cd 17 (6 bệnh nhân). Đột biến Cd 17 phổ biến ở dân tộc Kinh nhiều hơn, Cd 41/42 ở dân tộc ít người nhiều hơn. Đột biến gen Cd 41/42 gặp nhiều ở thể nặng, Cd 26 gặp nhiều ở thể trung gian. Kết luận: Đột biến gen β-thalassemia khá đa dạng, không khác với nghiên cứu ở miền Nam Việt Nam nhiều, chỉ khác về tần suất. Kết quả nghiên cứu giúp hiểu thêm tính đa dạng lâm sàng của bệnh và là cơ sở cho việc chẩn đoán trước sinh để dự phòng, kiểm soát thalassemia ở Việt Nam. Từ khóa: Thalassemia, Cơ sở phân tử thalassemia. ABSTRACT STUDY OF β-THALASSEMIA MUTATIONS IN PATIENTS AT THE NATIONAL HOSPITAL OF PEDIATRICS Nguyễn Hoàng Nam, Lý Thị Thanh Hà, Dương Bá Trực, Bùi Văn Viên, Ngô Diễm Ngọc National Hospital of Pediatrics Beta-Thalassemia is very frequent in VietNam, the carrier rate varies from 1% to 12% depending on the ethmic groups of population. Objectives: To study of β-Thalassemia mutations in patients of northern region admitted the National Hospital of Pediatrics, from the year of 2008 to 2014. Methods: 42 unrelated patients, 27 were β-Thalassemia and 15 had β-Thalassemia/HbE; 25 were King people, 17 were minority ethmic people, 27 were major form of β-Thalassemia and 15 were intermedia form, were observed. Gene β-Thalassemia mutations were analysed by Multiplex ARMS – PCR and gene sequencing by single chain PCR. Results: 83 different mutations were identified in 42 patients, with 9 various types of mutations, three most friquent mutations were Cd 17 (A>T) 32.6%, Cd 41/42 (-CTTT) 32.6% end Cd 26 (AGG-AAG) 19.2%. The six other mutations observed at lower frequency were Cd 71/72 (+ A) 6%, - 28(A>G) 4.8%, Cd 35 (TAC>TAA) 1.2%, IVS2-654 (C>T) 1.2%, IVS1-5 (G>T) 1.2%, và IVS Nhận bài: 10-7-2017; Thẩm định: 20-8-2017 Người chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Hoàng Nam Địa chỉ: Khoa Huyết học lâm sàng Bệnh viện Nhi trung ương 47 phần nghiên cứu 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Beta-Thalassemia là một bệnh hemoglobin di truyền phổ biến ở Việt Nam, phát hiện thấy ở tất cả các tỉnh thành trong cả nước, phổ biến nhiều hơn ở dân tộc ít người. Các nghiên cứu trước đây cho thấy, tần số mang gen bệnh ở người Kinh là 1% - 2% dân số, ở người dân tộc ít người là 12% [1]. Beta-thalassemia là một bệnh di truyền đơn gen, di truyền lép nhiễm sắc thể thường. Gen beta- thalassemia ở nhiễm sắc thể 11. Hiện nay đã phát hiện thấy có trên 300 đột biến khác nhau ở các dân tộc trên thế giới, tác động lên chức năng của gen beta-globin. Nhiều đột biến gen đặc hiệu (kiểu gen) có liên quan chặt chẽ tới mức độ nặng trên lâm sàng của bệnh (kiểu hình) đã được xác định. Do đó, nghiên cứu đột biến gen beta-thalassemia sẽ giúp ích trong việc định hướng mức độ nặng của bệnh trong điều trị, tiên lượng đồng thời còn là cơ sở cho chẩn đoán trước sinh để tư vấn di truyền, giảm trường hợp bệnh nặng mới mắc trong phòng bệnh. Đã có vài nghiên cứu về đột biến gen beta- thalassemia ở Việt Nam, song chưa đầy đủ, do đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu này. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xác định các kiểu đột biến gen beta-thalassemia ở bệnh nhân miền Bắc được chẩn đoán là beta-thalassemia vào điều trị tại Bệnh viện Nhi trung ương. Hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ góp phần hiểu biết đầy đủ hơn về đột biến gen beta-thalassemia ở Việt Nam. 2. ĐỐI TƯỢNG Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu là những bệnh nhân beta-thalassemia khu vực miền Bắc vào điều trị tại khoa Huyết học lâm sàng, Bệnh viện Nhi Trung ương từ năm 2008 đến nay. * Tiêu chuẩn chẩn đoán là beta-thalassemia - Lâm sàng: Biểu hiện thiếu máu tan máu mạn tính, vàng da, lách to - Huyết học: Có thay đổi thành phần hemoglobin (Hb): HbF tăng HbA2 bình thường hoặc tăng không quá 10% HbA1 giảm. Với thể phối hợp β-thal/HbE: Ngoài HbF tăng, có nhiều HbE với bệnh nhân thiếu máu xảy ra sớm từ nhỏ, thiếu máu nặng, phải truyền máu nhiều, thường xuyên được xếp vào thể nặng. Với bệnh nhân thiếu máu vừa, phải truyền máu ít được xếp vào thể trung gian. - Có kết quả đột biến gen phù hợp * Phương pháp nghiên cứu: Mô tả, phân tích, tiến cứu * Kỹ thuật phát hiện đột biến gen: Multiplex ARMS-PCR và giải trình tự gen bằng PCR sợi đơn. Chúng tôi chú trọng phát hiện 7 đột biến gen β-thalassemia thường gặp nhất: Cd41/42(-CTTT), Cd17(AAG→TAG), -28(A→G), Cd71/72(+A), IVS2-654(C>T), IVS 1-5(G>C), IVS 1-1(G>T). Tìm đột biến HbE: CD26 (GAG>AAG) cũng bằng phương pháp ARMS - PCR. * AND được tách từ máu toàn phần chống đông EDTA 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong thời gian từ 2008 đến 2014 đã có 42 bệnh nhân β-thalassemia vào bệnh viện được nghiên cứu, 27 là β-thalassemia, 15 là β-thalassemia/HbE 3.1. Đặc điểm bệnh nhân nghiên cứu 1-1 (G>T) 1.2%. β0-Thalassemia mutations were more frequent than β+-Thalassemia. 15 of 42 studied patients were homozygous mutations, the other were double heterozygous; homozygous mutations observed were Cd 41/42 (9 patients) và Cd 17 (6 patients). Cd 17 mutations were more frequent in Kinh people, and Cd 41/42 in minrity ethmic group. Cd 41/42 mutation were more detected in major form of β-Thalassemia, Cd 26 were more in intermedia form. Conclusions: Thus β-Thalassemia mutations were various, no different so much to that in southern of Vietnam, although at different frequencies. These results help to understand more the clinical heterogeinity of disease, and were scientific basic for prenatal diagnosis for prevention an control thalassemia in Vietnam. Keywords: Thalassemia; Molecular basic of thalassemia. tạp chí nhi khoa 2017, 10, 5 48 Bảng 1. Đặc điểm bệnh nhân nghiên cứu Số lượng % Tuổi: 0 - 1t 2 - 5t 6 - 10t 11 - 15 t 2 21 16 3 4,8% 50,0% 38,1% 7,1% Nam Nữ 27 15 64,3% 35,7% Dân tộc: Kinh Ít người 25 17 59% 41% Phân bệnh: - Nặng - Trung gian 27 15 64,3% 35,7% 3.2. Các đột biến gan β-thalassemia phát hiện Bảng 2. Các đột biến gen β-thalassemia đã phát hiện Đột biến Kiểu Thalassemia n % Cd42/42 (-CTTT) β0 27 32,6% Cd 17 (AAG-TAG) β0 27 32,6% Cd26 (GAG-AAG) HbE 16 19,2% Cd71/72 (+A) β+ 5 6,0% -28 (A>G) β0 4 4,8% Cd35 (TAC>TAA) β0 1 1,2% IVS 2-654 (C>T) β0 1 1,2% IVS 1-5 (G>C) β0 1 1,2% IVS 1-1 (G>T) β0 1 1,2% Cộng 83 100% Nhận xét: Đã phát hiện 83 gen đột biến với 9 kiểu đột biến khác nhau. Kiểu đột biến gen Cd41/42 và Cd 17 là phổ biến nhất, mỗi thứ chiếm 32,6%. Đột biến gen gây HbE cũng phổ biến, chiếm 19,2%. Bảng 3. Phân loại đột biến theo kiểu di truyền Kiểu gen n % Cd41/42 – Cd41/42 9 21,4 Cd17 – Cd17 6 14,3 Cd17 – Cd26 6 14,3 Cd41/42 – Cd26 4 9,5 Cd41/42 – Cd17 4 9,5 -28 – Cd17 3 7,1 Cd41/42 – Cd71/72 2 4,8 Cd26 – Cd71/72 2 4,8 -28 – Cd41/42 1 2,3 IVS 1-1 – Cd26 1 2,3 IVS 1-5 – Cd26 1 2,3 IVS 2-265 – Cd71/72 1 2,3 Cd35 – Cd26 1 2,3 Cd17 1 2,3 Tổng cộng 42 100,0 Nhận xét: Có 35,7% trường hợp là đột biến gen đồng hợp tử, còn lại hầu hết là đột biến gen dị hợp tử kép. Kiểu gen đồng hợp tử Cd41/42 phổ biến hơn đồng hợp tử Cd17. 49 phần nghiên cứu Bảng 4. Phân loại đột biến gen β-thalassemia theo dân tộc Đột biến Kinh (n= 25) Dân tộc ít người (n=17) Cd17 (A>T) 18 (36,7%) 9 (26,4%) Cd41/42 (-CTTT) 13 (26,5%) 14 (41,2%) Cd26 (AGG-AAG) 11 (22,4%) 5 (14,7%) Cd71/72 (+A) 6 (6,1%) 2 (5,9%) -28 (A>G) 1 (2,0%) 3 (8,8%) Cd35 (TAC-TAA) 0 1 (2,9%) IVS 2-654 (C>T) 1 (2%) 0 IVS 1-5 (G>C) 1 (2%) 0 IVS 1-1 (G>T) 1 (2%) 0 49 (100%) 34 (100%) Nhận xét: Cả 3 đột biến Cd17, Cd41/42, Cd26 đều phổ biến ở mọi dân tộc, Cd17 phổ biến ở dân tộc Kinh nhiều hơn, Cd41/42 ở dân tộc ít người nhiều hơn. Bảng 5. Phân bố đột biến gen β-thalassemia theo mức độ bệnh Đột biến Thể nặng Thể trung gian n % n % Cd17(A>T) 20 33,3% 7 30,5% Cd41/42 (-CTTT) 25 41,7% 2 8,7% Cd26(GAG-AAG) 7 11,7% 9 39,1% Cd71/72 (+A) 3 5% 2 8,7% -28(A>G) 3 5% 1 4,4% Cd35(TAC>TAA) 1 1,6% IVS 2-654(C>T) 1 1,6% IVS 1-5(G>C) 1 4,4% IVS 1-1(G>T) 1 4,4% Cộng 60 100,0 23 100,0 Nhận xét: Đột biến Cd41/42 gặp phổ biến ở bệnh nhân thể nặng, còn Cd26 gặp phổ biến ở thể trung gian.4. BàN LUẬN Trong thời gian từ 2008 đến 2013 đã nghiên cứu được 42 bệnh nhân β-thalassemia, kết quả như sau: 4.1. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu Trong số 42 bệnh nhân được nghiên cứu thì 27 là β-thalassemia, 15 là β-thalassemia/HbE, đa số là trẻ nhỏ dưới 5 tuổi (54,8%) tiếp là 6-10 tuổi (38,1%), trẻ lớn ít hơn (7,1%). Về giới, có 27 trẻ trai (64,3%), còn 15 trẻ gái (35,7%). Tất cả bệnh nhân đều đến từ các tỉnh thành miền Bắc, 25 là dân tộc Kinh (59%), 17 là dân tộc ít người (41%), bao gồm 8 trẻ dân tộc Tày, 2 trẻ dân tộc Mường, 2 Nùng, 2 Thái, 2 Dao và 1 trẻ dân tộc Sán Dìu. Các nghiên cứu trước đây ở Việt Nam đều kết luận β-thalassemia phổ biến ở dân tộc ít người hơn dân tộc Kinh. Dân tộc ít người chiếm 10 – 15% dân dân số Việt Nam, trong nghiên cứu này dân tộc ít người chiếm 41% số nghiên cứu. Về lâm sàng, đa số bệnh nhân trong nghiên cứu này là thể nặng (64,3%), còn lại là thể trung gian (35,7%). 4.2. Đột biến gen β-thalassemia Kết quả ở bảng 2 cho thấy đã phát hiện được 83 đột biến gen β-thalassemia, với 9 kiểu đột biến khác nhau. Ba loại đột biến phổ biến nhất là Cd41/42 (32,6% đột biến), Cd17 (32,6%) và Cd26 (19,2%). Các đột biến khác ít gặp hơn, lần lượt là Cd71/72 (6%), - 28 (4,8%), Cd35 (1,2%), IVS 1-1 (1,2%), IVS 1-5 (1,2%), IVS 2-654 (1,2%). Trừ 15 đột biến Cd26 là đột biến gen HbE, còn lại 68 đột biến là đột biến của gen β0-thalassemia và β+-thalassemia. Đột biến gen β0-thalassemia là chủ yếu, nhiều hơn hẳn gen β+-thalassemia. Kết quả này rất phù hợp với các nghiên cứu trước tạp chí nhi khoa 2017, 10, 5 50 đây ở Việt Nam, gen β0-thalassemia phổ biến hơn gen β+-thalassemia và HbE rất phổ biến cùng β-thalassemia [2]. Trong số 42 bệnh nhân nghiên cứu, có 15 bệnh nhân có đột biến đồng hợp tử, còn lại là đột biến dị hợp tử kép. Đột biến gen đồng hợp tử đã gặp là Cd41/42 (9 trường hợp) và Cd17 (6 trường hợp). Dị hợp tử kép hay gặp là dị hợp tử Cd17, Cd41/42 với Cd26 (Bảng 3). Như vậy, đột biến gen β-thalassemia ở bệnh nhân β-thalassemia khá nhiều, giải thích đặc điểm lâm sàng β-thalassemia khá đa dạng [3]. Vì số lượng nghiên cứu chưa nhiều, trong nghiên cứu này không nghiên cứu đột biến gen β-thalassemia ở từng dân tộc khác nhau, nên chúng tôi chỉ chia 2 nhóm, dân tộc Kinh và dân tộc ít người. Kết quả ở bảng 4 cho thấy, các đột biến phổ biến như Cd17, Cd41/42, Cd26, Cd71/72, - 28 đều gặp ở cả người Kinh và dân tộc ít người. Đột biến Cd17 phổ biến ở người Kinh nhiều hơn, Cd41/42 ở dân tộc ít người nhiều hơn (bảng 4). So sánh với các nghiên cứu đã có ở Việt Nam, kết quả như bảng dưới đây: Bảng 6. Tần suất đột biến gen β-thalassemia theo một số nghiên cứu ở Việt Nam Đột biến Nghiên cứu này(Miền Bắc) Filon D và cs 2000 (Miền Bắc) [4] Svasti MLS 2002 (Miền Nam) [5] Hảo LT và cs 1988 (Miền Nam) [6] Cd17(A>T) 32,6% 48,3% 25% 13% Cd41/42 32,6% 34,5% 35,7% 43,5% Cd26 (GAG-AAG) 19,2% - - - Cd71/72 (+A) 6,0% 3,4% 7,3% 8,7% -28 (A>G) 4,8% 0 7,3% - Cd35 (TAC>TAA) 1,2% - - - IVS 2-654 (C>T) 1,2% 13,8% 7,3% 13,0% IVS 1-5 (G>T) 1,2% - - - IVS 1-1 (G>T) 1,2% - 6,0% 4,4% Khác - - 11,8% 17,4% Các nghiên cứu đều cho thấy có nhiều kiểu đột biến gen β-thalassemia khác nhau đã được phát hiện ở cả miền Bắc và Nam. Nghiên cứu này đã phát hiện được 9 kiểu đột biến, nhiều hơn các nghiên cứu trước đây, đã phát hiện được từ 4-8 đột biến. Tất cả các nghiên cứu đều thống nhất, có 4 kiểu đột biến phổ biến ở người Việt Nam, theo thứ tự nhiều ít là Cd17, Cd 41/42, Cd 71/72 và IVS 2-654; trừ Cd26 là đột biến của HbE. Các nghiên cứu về HbE đều cho rằng HbE phân bố ở tất cả các tỉnh thành trong cả nước, đi từ miền Bắc vào miền Nam, miền Nam có tần số HbE cao hơn [1,2]. Đối chiếu kết quả nghiên cứu của chúng tôi với kết quả nghiên cứu khác ở khu vực châu Á như bảng 7 sau đây: Bảng 7. Tần suất đột biến gen β-thalassemia với các nghiên cứu khác châu Á Đột biến Nghiên cứu này Thái Lan (Fucharoen và cs 1997) [7] Philipin (Ko TM và cs 1998 [8] Hàn Quốc (Park SS và cs 2002) [9] Malaysia (Tan M và cs 2004) [10] Miền Nam Trung Quốc (Chen W và cs 2010) [11] Cd17 (A>T) 33,5% 16,5% - 21,2% 9,3% 15,9% Cd41/42 (-CTTT) 33,5% 41,6% 1,7% 4,2% - 19,6% Cd26 (GAG-AAG) 19,2% - 18,6% - 19% 12,6% Cd71/72 (+A) 6% 2,1% - - - 3,7% -28 (A>G) 4,8% 9,3% - - - 20,1% Cd35 (TAC>TAA) 1,2% - - - - - IVS 2-654 (C>T) 1,2% 8,0% - - - 9,3% IVS 1-5 (G>C) 1,2% - - - 33,5% - IVS 1-1 (G>T) 1,2% 1,3% - - 4,8% 2,3% Khác - 21,2% 97,7% 74,6% 33,4% 16,5% 51 phần nghiên cứu Tất cả các nghiên cứu ở một số nước châu Á đều thống nhất là đột biến gen β-thalassemia rất đa dạng. Đột biến gen β-thalassemia ở Việt Nam khá tương tự đột biến gen β-thalassemia ở phía nam Trung Quốc và Thái Lan, khác biệt nhiều với đột biến gen ở Philippin, Malaysia và Hàn Quốc (bảng 7). Nghiên cứu sự liên quan giữa các đột biến gen β-thalassemia với mức độ nặng của bệnh, kết quả ở bảng 5 cho thấy tất cả các đột biến gen phổ biến đều thấy ở cả thể nặng và trung gian, đột biến gen Cd41/42 gặp nhiều ở thể nặng, còn đột biến gen Cd26 gặp nhiều ở thể trung gian hơn. Các nghiên cứu trong y, y văn đều thống nhất các thể bệnh phối hợp với HbE (hay dị hợp tử kép với Cd26) thì lâm sàng biểu hiện bệnh nhẹ hơn, thậm chí các trường hợp đồng hợp tử HbE không có biểu hiện bệnh trên lâm sàng [1,2]. 5. KẾT LUẬN Đột biến gen β-thalassemia khá đa dạng, không khác biệt nhiều với các nghiên cứu đã có ở Việt Nam, chỉ khác biệt về tần suất. Nghiên cứu đột biến gen β-thalassemia giúp hiểu biết thêm tính đa dạng về lâm sàng của bệnh, và là cơ sở để chẩn đoán trước sinh để dự phòng, kiểm soát thalassemia ở Việt Nam. TàI LIỆU THAM KHẢO 1. Khanh.NC (1993). Tần số bệnh hemoglobin ở Việt Nam. Y học Việt Nam, Tập 174; 8: 11-16. 2. Viên. BV (2001). Một số đặc điểm lâm sàng huyết học bệnh HbE. Bước đầu tìm hiểu tần suất HbE ở dân tộc Mường, tỉnh Hòa Bình. Luận án Tiến sĩ Y học, Đại học Y Hà Nội. 3. Eleftheriou A (2003). Gene controlling globin synthesis. In: About Thalassemia. Thalassemia International Federation Publications (4): 14-15. 4. Filon D. Oppenheim A, Richmilewitz EA, Kot R, Bá Trực D. (2000) Molecular analysis of β-thalassemia in Việt Nam. Hemoglobin 2000; 24: 99-104. 5. Svasti MLS, Hiếu TM, Munkongdee T, Winichagoon P, Bé TV, Bình TV, Fucharoen S (2002). Molecular analysis of β-thalassemia in South Vietnam. American. J. of Hematology 71: 85-88. 6. Hảo LT, Pissard S, Van PH, Lacobe C, Hanh TD, Gossens M, Kiệt TD. (2001). Molecular analysis of β-thalassemia in South Vietnam Hemoglobin 25: 305-309. 7. Fucharoen S, Winichagoon P (1997). Haemoglobinopathies in Southeast Asia: molecular biology and clinical medicine. Hemoglobin 21: 299-319. 8. Ko MT. Caviles AP, Hwa HL, Liu CW, Hsu PM, Chung YP (1998) Prevalence and molecular characterization of β-thalassemia in Filipinos. Ann Hemotology 77: 257-260. 9. Park SS, Cho HI (2002). Beta-thalassemia in the Korea Population Interational J of Hematology. Supplement II: 93-95. 10. Tan E, George KL, Tan T, Chow PC, Tan J, Hassan P, Chia R, Subramanium R, Chandran R, Yap SF (2004). Molecular defects in the β-globin gene identified in different ethnic groups/ populations during prenatal diagnosis for β-thalassemia: a Malaysian experience. Clin Exp Med 4: 142-147. 11. Chen W, Zhang X, Shang X et al. (2010). The molecular basis of β-thalassemia intermedia in Southern China: genotypic heterogencity and phenotypic diversity. BMC Medical Genetics: 11-13.