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仪器信息网 2019/07/10 17:19:00 点击 233 次

血红蛋白(Hb)变异,是一组由珠蛋白基因突变引起的常见遗传性变异,其特征是血红蛋白分子结构发生变化。迄今为止,已鉴定出1300多个变异体,其中,超过150个不稳定的Hb变异体被记录为引起不同严重程度的溶血性贫血的原因。对Hb变异体进一步的研究,可用于新生儿筛查、产前筛查̷̷此外,许多研究表明Hb变异可能会对糖化血红蛋白(HbA1c)的测量产生干扰,因此,临床相关Hb变异体的鉴定和表征对于做出正确诊断至关重要。目前,高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。

近日,北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物科技(青岛)有限公司的QuanTOF发现了一种新的Hb变种,即Hb辽宁,这是国内首次由MALDI-TOF MS鉴定出来的血红蛋白变异体。相关研究结果已经发表在Clin Chem Lab Med 2019上,论文题为“Detection of a novel hemoglobin variant Hb Liaoning by matrix assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry”(https://doi.org/10.1515/cclm-2019-0300)。

先证者是来自中国辽宁省的一名36岁汉族男子,被送往北京大学深圳医院进行例行健康检查。首先使用毛细管电泳(CE)分析仪测量HbA1c水平,该分析仪没有产生HbA1c值,非典型电生理图显示无明显异常峰值。电泳软件将配置文件识别为“非典型”,主要是由于存在额外的峰值。因此,研究人员假设Hb变异可能会干扰HbA1c分析。随后,使用高效液相色谱法(HPLC)、硼酸亲和力高效液相色谱法、免疫分析法和MALDI-TOF分析仪分别进一步定量HbA1c其中,MALDI-TOF分析仪为融智生物科技(青岛)有限公司的新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF

QuanTOF1和2_副本.jpg 

融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF

 

HbA1c测试结果分别为:5.2%(33mmol/mol,高效液相色谱法),5.1%(32mmol/mol, 硼酸亲和力高效液相色谱法),4.9%(30mmol/ mol,免疫分析法)和4.9%(30mmol/molQuanTOF)。与从硼酸亲和力高效液相色谱法获得的结果比较,观察到高效液相色谱法(2.0%),免疫分析法(-3.9%)和QuanTOF-3.9%)的可接受偏差(国家糖化血红蛋白标准化计划[NGSP]标准,偏差在±5.0%内)。高效液相色谱法的色谱图未显示变异体。然而,QuanTOF的质谱图显示出异常的Hb链(m/z=15,169.4),相对强度占总αHb26.0%(图1B)。在谱图中还发现了正常的Hb链,包括αHb亚基(m/z=15,127.9),βHb亚基(m/z = 15,868.0)和糖化-βHbm/z=16,030.0)(图1AB)。

hbliaoning.jpg 

对照血红蛋白和Hb辽宁的MALDI-TOF质谱。

A)来自正常成人的对照血红蛋白和(B)来自先证者的Hb辽宁。分开的两个峰质量相差41.5Da,清楚地表明存在变异体α链(m/z=15,169.4)。箭头表示存在正常α链(m/z=15,127.9),正常β链(m/z=15,868.0)和糖化-βHbm/z=16,030.0)。

 

使用毛细管电泳(CE)和离子交换高效液相色谱进行随后的Hb分析。令人惊讶的是,没有出现异常峰或非典型色谱图的迹象。研究人员随后进行Sanger测序以确认Hb变异体的存在以及性质。测序数据显示α2基因中存在新的杂合突变[α15A13)(GGT> GTT),Gly> ValHBA2c.47 G> T],导致甘氨酸的编码转换(分子量:75.1 Da)在密码子15处的缬氨酸(分子量:117.1Da)。如图1B所示,从甘氨酸到缬氨酸(42.0Da)的取代诱导的相对分子量的变化也可以从αHb亚基和变异体Hb亚基(41.5Da)之间的m/z变化中找到。由于以前没有报道该变种,研究人员根据患者所在的地区将其命名为Hb辽宁。

 

hbliaoningDNA.jpg 

Sanger测序的结果。 Sanger测序揭示了一种新的突变[α15(A13)(GGT>GTT), Gly>Val, HBA2:c.47 G>T]

 

为了确定患者与Hb辽宁相关的血液学特征,对其进行血液学数据测量显示,得到的血液学指标并没有发现贫血迹象,这表明患者非病理性Hb变异。

Hb变异是溶血性贫血的原因之一,同时也是HbA1c测量中的分析干扰。在本研究的案例中,Hb辽宁没有显示出明显的临床表现。然而,该变异体在使用CE法的HbA1c测量中引起干扰。在以前的研究中,通常使用硼酸盐亲和HPLC方法作为比较方法,因为它无论Hb种类如何都测量总糖化血红蛋白,因而被认为不受大多数Hb变异体的影响。结果中提到的可接受的偏差表明Hb辽宁对高效液相色谱和QuanTOFHbA1c测量没有显著影响。

高效液相色谱法(HPLC)和毛细管电泳(CE)是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。仅有有限的研究显示了MALDI-TOF MSHbA1c测量中的应用。在目前的研究中,阳离子交换HPLC和电泳方法在检测Hb辽宁时面临挑战,因为电荷差异不明显且超出检测限。而MALDI-TOF MS能够通过m/z差异区分Hb辽宁。当然了,MALDI-TOF MS可能无法区分所有类型的Hb变异体,尤其是当m/z差异很小且超出仪器分辨率时。最后同样重要的是,鉴定Hb变异和识别HbA1c检测中的干扰是至关重要的,尤其是在Hb变异的高患病率区域。


[来源:融智生物]  
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