Bài giảng Đột biến gen Beta-globin ở bệnh nhi Beta-thalassemia miền bắc Việt Nam

ĐỘT BIẾN GEN BETA-GLOBIN
Ở BỆNH NHI BETA-THALASSEMIA
MIỀN BẮC VIỆT NAM

Nguyễn Hoàng Nam, Dương Bá Trực
Bệnh viện Nhi trung ương

1

HNNKTQ TpHCM 30/11-1/12-18


ĐẶT VẤN ĐỀ
• Beta-thalassemia là bệnh di truyền phổ biến ở Việt Nam,
do giảm hay không tổng hợp được mạch beta globin của
Hb, do đột biến gen beta-globin.
• Nghiên cứu về đột biến gen beta-globin gây betathalassemia giúp ích cho việc tư vấn di truyền, chẩn đốn
trước sinh.
• Mục tiêu nghiên cứu:
“ Nghiên cứu một số đặc điểm đột biến gen beta-globin ở
bệnh nhân beta-thalassemia phía bắc Việt Nam ”
2


ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
Đối tượng nghiên cứu
• 104 bệnh nhân đủ tiêu chuẩn chẩn đoán : 55 là betathalassemia,

49 là beta-thalassemia / HbE vào Bệnh viện Nhi trung ương.
• Tuổi - Dưới 5 tuổi

: 89 (85,6%), trong đó < 1 tuổi 50 (44,4%)

- Từ 5-10 tuổi : 12 (11,5%)

- Từ 10-15 tuổi : 3 ( 2,9%)
• Giới :
• Dân tộc

Nam / Nữ : 59/45 (1,3/1)
- Kinh

: 71 (68,3%), - Ít người gồm Thái, Tày,

Mường, Nùng, Sán Dìu, Dao, Bố Y : 33 (31,7%).
• Địa phương : Hà Nội và 28 tỉnh thành miền bắc.

3


Phương pháp nghiên cứu
• Nghiên cứu tiến cứu, mơ tả, phân tích, cắt ngang. bằng các kỹ thuật
lâm sàng và xét nghiệm, tại BVNTƯ

• Phát hiện đột biến gen tại Khoa Sinh học phân tử, BVNTƯ :
- Tách DNA từ máu ngoại biên với bộ kít QIA gen DNA của Đức.
- Sử dụng kỹ thuật Multiplex ARMS-PCR phát hiện 9 đột biến điểm
thường gặp ở Châu Á là CD41/42, CD17, IVS1-1, -28,
IVS2-654, CD71/72, IVS1-5, CD95, CD26 (HbE).
- Giải trình tự gen khi không thấy đột biến với Multiplex ARMS-PCR
- Sử dụng kỹ thuật GAP-PCR để phát hiện đột biến xóa đoạn nếu cần.

4


Sơ đồ quy trình phát hiện đột biến gen β-globin
Bệnh nhân β-thalassemia
Thu thập mẫu máu và tách DNA
Phát hiện đột biến gen bằng Multiplex PCR
và ARMS-PCR

Có đột biến gen
Xác định kiểu gen đột biến:
Dị hợp tử, đồng hợp tử

Không thấy đột biến gen
Giải trình tự gen

Có đột biến gen

Phát hiện đột biến
xóa đoạn bằng
GAP- PCR


Một số đột biến gen -globin phát hiện bằng kỹ thuật ARMS
1 2 3 4 5 6 7 8

Nội kiểm
-28
17

654

Nội kiểm
43
71-72

Panel 1: 1-6
1: Dị hợp tử -28
2: Dị hợp tử kép -28/71-72
3: Dị hợp tử Codon 17
4: Dị hợp tử Codon 43
5: Thang DNA 100 bp
6: Mẫu nội kiểm không DNA

Panel 2: 7-8
7: Di hợp tử IVS 2-654
8: Mẫu nội kiểm không DNA


Phân tích đột biến gen theo chức năng và vị trí
ĐỘT BIẾN SAO MÃ
(Kiểu hình β+- thalassemia)
- Vùng khởi động (promotor)
- Vị trị 5’UTR (5’ - Vùng không phiên mã)
ĐỘT BIẾN HỒN THIỆN RNA (Kiểu hình β+ hay β0-thalassemia)
- Vị trí nối (splice junction)
- Vị trí nối địng thuận (consensus splice site)
- Exon
- Intron

- Vị trí 3’UTR.
ĐỘT BIẾN DỊCH MÃ RNA
(Kiểu hình β0-thalassemia)
- Codon khởi đầu (Initiation Codon)
- Codon vơ nghĩa (Nonsense Codon)
- Dịch khung (Frameshift)
7


KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
ĐỘT BIẾN GEN β-GLOBIN GÂY BETA-THALASSEMIA
Đã phát hiện 208 alen đột biến gen ở 104 bệnh nhân β-thalasemia
Đột biến gen β – globin ở
β – thalassemia
CD 41/42 (-TCTT)
CD 17 (AA – TAG)
CD 26 (GAG – AAG)
CD 71/72 (+ A)
IVS 2 -654 (C – T)
- 28 (A – G)
- 88 (C – T)
CD95 (TAC – TAA)
IVS 1 – 1 (G – T)
IVS 1- 5 (G – C)
Các đột biến hiếm gặp
c-140 (C – T)
c-441-c442 ins AC
2.3kb – deletion
Tổng

Kiểu hình
β0
β0
HbE
β0
β+
β+
β++
β0
β0
β0
β+

Số alen đột
biến
63
62
49
10
6
6
3
2
2
2
3
1
1
1
208

Tỷ lệ %
30,3
30,0
23,5
4,8
2,9
2,9
1,4
1,0
1,0
1,0
1,4
0,5
0,5
0,5
100


35
30
25
20
15
10
5
0

Các đột biến gen β -globin phát hiện ở 104 bệnh nhân

Phân bố đột biến gen beta-globin theo dân tộc
Khác
Đột biến gen
β – globin
CD41/42
CD17
CD26
CD71/72
IVS 2-654
- 28
- 88
CD95
IVS 1-1
I VS 1-5
Đột biến hiếm gặp
Cộng

Kinh
n
43
41
33
8
5
3
3
2
2
1

1
142

%
30,3
29,9
23,2
5,6
3,5
2,1
5,6
1,4
1,4
0,7
0,7
100

Tày
n
10
6
1
1
0
1
0
0
0
0
1

20

(Mường,
Nùng, Sán
Dìu, Dao, Bổ
Y)

Thái
%
50
30
5
5
5

5
100

n
6
6
12
0
0
0
0
0
0
0
0

24

%
25
25
50

100

n
4
9
3
1
1
2
0
0
0
1
1
22

%
18,2
40,9
13,7
4,5
4,5
9,1

4,5
4,5
100


Tần số các đột biến gen beta-globin ở β-thalassemia tại Việt Nam

Đột biến

CD41/42
CD17
CD26
CD71/72
IVS 2-654
-28
-88
CD95
IVS 1-1
IVS 1-5
c-140
c441-c442 ins AC
2.3 kb deletion
Khác

Miền Bắc

Miền Bắc
2.000

(Nghiên
cứu này)

[Filon,
[Saovaros, [Hảo LT. và
và cs.]
cs.]
Trực, cs.] [Triết LPM.]

30,3%
30,0%
23,5%
4,8%
2,9%
2,9%
1,4%
1,0%
1,0%
1,0%
0,5%
0,5%
0,5%
-

34,5%
48,3%
3,5%
13,8%
-

Miền Trung Miền Nam Miền Nam
2013
2002
1988

+
+
+
+
-

35,7%
25%
7,3%
7,3%
7,3
6,0%
11,8%

43.5%
13.0%
8.7%
13.0%
4.4%
17.4%


Phân bố đột biến gen β– thalassemia phổ biến ở Châu Á
*Việt Nam [Nghiên cứu này] *Các nước khác [Southat F.2011]
Nhận xét: Các đột biến phổ biến ở Việt Nam khá giống với Trung

Quốc,Thái Lan: giống một phần với Myanma, Indonesia,
Malaysia.


Tần xuất đột biến Beta Thalassemia phổ biến ở các
nước châu âu và địa trung hải
Quốc gia

Đột biến
CD39 C – T
41,90%
IVS 1-110 G – A 25,70%
Pháp
IVS 1-1 G – A
10,50%
IVS 1-6 T – C
8,60%
CD39 C – T
50,00%
IVS 1-110 G – A 16,50%
Tây Ban Nha
IVS 1-6 T – G
12,60%
IVS 1-1 G – A
11,50%
CD39 C – T
37,30%
IVS 1-1 G – A
21,00%
Bồ Đào Nha

IVS 1-1 T – C
19,00%
IVS 1-110 G – A 11,50%
CD39 C – T
34,80%
13,00%
Vương Quốc CD 121 G – A
Anh
IVS 1-1 G – A
8,70%
CD5 – CT
8,70%

Quốc gia

Đột biến
CD39 C – T
41,00%
IVS 1-110 G – A 23,50%
Italia
IVS 1-6 T – C
10,10%
IVS 1-1 G – A
10,10%
IVS 1-110 G – A 43,10%
CD39 C – T
20,90%
Hy Lạp
IVS 1-1 G – A
13,50%

IVS 1-6 T – C
8,60%
IVS 1-110 G – A 78,40%
IVS 1-6 T – C
6,40%
Cyprus
IVS 2-745 C – G 5,70%
CD39 C – T
CD39 C – T
95,70%
CD6 – A
Sardinia
IVS 2-745 C – G


Phân bố đột biến gen β -globin theo vị trí

Exon 1 (30%)
Exon 2(59,6%)

Intron 1 (1,9%)
Intron 2 (2,9%)
Vùng khởi động (4,3%)
Đột biến khác (1,4%)


Phân bố các đột biến gen β-globin ở theo chức năng gen
Chức năng gen
Số lượng
9

ĐỘT BIẾN SAO MÃ
(Kiểu hình β+ thalassemia)
- Yếu tố điều hòa khởi động
- 28 (A – G)
- 88 (C – T)
10
ĐỘT BIẾN HỒN THIỆN RNA(Kiểuhình β0hay β+thal)
- Vị trí đầu kết nối IVS 1-1 (G – T)
IVS 1-5 (G – C)
IVS 2-654 (C – T)
186
ĐỘT BIẾN DỊCH MÃ RNA (Kiểu hình β0 thalassemia)
-Codon vơ nghĩa CD17 (AAG – TAG)
CD26 (GAG – AAG)
CD95 (TAC – TAA)
-Dịch khung
CD 41/42 (- TTCT)
CD71/72 (+A)
Đột biến ít gặp khác
3
Cộng
208

Tỷ lệ %
4,3

4,8

89,4

1,4
100


Phân bố đột biến theo kiểu gen
Kiểu
gen

Kiểu phối hợp
đột biến

β0β0
Đồng hợp tử

Số
bệnh nhân

Tỷ lệ
%

40

38,46

17

CD41/42 - CD41/42
CD17 - CD17

β+β+

Dị hợp tử kép
CD41/42 - CD17
CD17 - CD71/72
CD41/42 - CD71/72
CD41/42 - CD95
CD41/42 - IVS1.5

23

Dị hợp tử kép
IVS2.654 - 2,3kb del

1

9
8

8,7
7,7

15
3
3
1
1

14,4
2,9
2,9

0,96
0,96
0,96

1

0,96


Phân bố đột biến theo kiểu gen (tiếp)
Kiểu
gen

Kiểu phối hợp
đột biến

Số
bệnh nhân

Tỷ lệ
%

β0β+

Đị hợp tử kép

14

13,46

-28 - CD17
-28 - CD41/42
-88-CD41/42
CD17 - IVS2.654
CD41/42 - IVS2.654
CD71/72 - IVS2.654
IVS1.1 - IVS2.654
-140 - CD17
CD17- c441.c442 ins A
‘

3
2
2
2
1
1
1
1
1

2,9
1,9
1,9
1,9
0,96
0,96
0,96
0,96
0,96

Phân bố đột biến theo kiểu gen (tiếp)
Kiểu
gen

Kiểu phối hợp
đột biến

Số
bệnh nhân

Tỷ lệ
%

β0βE

Dị hợp tử phối hợp HbE

47

45,20

CD17 -CD26
CD41/42 - CD26
CD71/72 - CD26
IVS1.1 - CD26
IVS1.5 - CD26
CD95 - CD26

β+βE

Dị hợp tử phốihợp HbE
-28 - CD26
-88 - CD26

21
20
3
1
1
1

21,2
19,2
2,9
0,96
0,96
0,96

1,92

2
1
1

0,96
0,96

KẾT LUẬN
Các đột biến gen beta-globin đã phát hiện :
• Đã phát hiện 208 alen đột biến ở 104 bệnh nhân, với 13 dạng :
- 4 đột biến phổ biến là CD41/42, CD17, CD26, và
CD71/72 với tỷ lệ 30,3%, 30%, 23,5% và 4,8%;
- 6 đột biến ít phổ biến là :
-28, IVS2-654, -88, CD95, IVS1-1, IVS1-5;
- 3 đột biến hiếm là:
-140, c441-c442 ins AC , và 2,3kb deletion.
• Khơng khác biệt nhiều về đột biến giữa các dân tộc, chỉ thấy CD26 gặp
nhiều ở người Thái hơn Kinh và Tày. CD41/42 gặp nhiều ở Tày hơn
Kinh
19


Đặc điểm đột biến gen beta-globin ở Việt Nam :
• Đột biến ở quá trình dịch mã RNA (80,4%) nhiều hơn hoàn thiện RNA
và sao mã; nhiều ở exon (89,6%), ít hơn ở intron và vùng khởi động.
• Đa số đột biến có kiểu hình β0 (68%), βE (23,5%), đột biến β+ ít
• Đã phát hiện 25 kiểu phối hợp đột biến, 5 kiểu phối hợp phổ biến :
CD17-CD26, CD41/42-CD26, CD41/42-CD17, CD41/42-CD41/42,
CD17-CD17. Kiểu gen β0 βE phổ biến nhất (45,3%), tiếp theo β0 β0
(38,4%), β0 β+ (13,4%), β+ βE (1,92%), cuối cùng là β+ β+ (0,96%).

Từ đó có thể kết luận :

Phần lớn β-thalassemia ở Việt Nam là β0-thalassemia
20

Trân trọng cảm ơn