地中海贫血之植入前遗传诊断

地中海贫血是世界上最普遍的单基因遗传疾病之一，其病因是组成血红素（hemog1obin）的球蛋白（globin)基因发生异常，造成球蛋白制造不足引起贫血。正常成人的血红素(hemog1obin A, HbA）是由两个甲型球蛋白（α-globin)，两个乙型球蛋白（β-globin）及一个含铁色素（heme)所组成，其功能是携带氧气。在胚胎时期及胎儿时期有其他种类球蛋白取代甲型及乙型球蛋白的功能。因发生异常的球蛋白递因的不同，可将地中海贫血分为甲型（α-）及乙型（β-）两大类。因为是基因方面的异常，所以此疾病会代代相传下去。可以利用植入前遗传诊断（Preimplantation Genetic Diagnosis，PGD）来选择基因正常的胚胎植入，藉以达到慢慢消除此疾病的目的。

甲型地中海贫血的主要成因是位于第十六对染色体上制造甲型球蛋白的基因大片段的缺失（de1etion)，造成甲型球蛋白制造不足而引起贫血。甲型球蛋白基因共有四个，贫血症状的严重程度与几个基因发生异常有关。甲型球蛋白在胚胎时期开始少量制造，此时由功能相近的其他球蛋白替代来组成血红素。在胎儿早期（约六周大时）就大量制造，而且无法由其它种类球蛋白替代。若胎儿为带原者则可以生存下来，但若胎儿是重症，则因甲型球蛋白无法制造而常会胎死腹中。根据缺失的基因片段的位置及大小，贫血的症状会有不同程度的表现。在台湾，约有4一5%的人口患有甲型地中海贫血。不同的地理位置会有不同的主要特异型，以台湾来说，有95%的甲型地中海贫血患者为东南亚型（South East Asia type )，其余95%则为秦国型、菲律宾型......等。

乙型地中海贫血是位于第十一对染色体上制造乙型球蛋白（β-hemog1obin）的基因发生点突变（point mutation）所致。全世界目前共发现有两百多种不同的突变位置。在胎儿时期乙型球蛋白并未大量造，而是由其他种类球蛋白代替其功能。因此即使胎儿是重症患者也不会受到影响。在出生后三个月内乙型球蛋白会大量制造，取代原有替代的球蛋白。乙型地中海贫血与甲型地中海贫血不同之处是乙型球蛋白制造不足可以由其他种球蛋白取代。也跟甲型地中海贫血一样，某些型的分布有地理上的特异性。以台湾及大陆沿海人民来说，有四种突变占了所有乙型地中海贫血患者原因的95%，其余5%的原因则有十多种型突变。

茂盛医院试管婴儿中心对地中海贫血所做的植入前遗传诊断都是针对95%的异常型做筛检。若夫妻双方怀疑都是地中海贫血患者，才会被建议接受这种检查。我们会先抽父母的血液做检查，确定父母的基因型。

目前本中心对地中海贫血诊断的方法是聚合酶连锁反应（polymerase chain reaction, PCR）。先抽出血液中白血球的遗传物质（DNA)，再与特定的引子（primer)配对，由DNA聚合酶将核苷酸组合成一段与原来DNA互补的DNA产物。甲形地中海贫血的聚合酶连锁反应产物可以直接跑电泳(electrophoresis)，乙形地中海贫血的聚合酶连锁反应产物需先经过限制酶（restriction enzyme)作用，切成特定长度的产物后才跑电泳分析，判断其基因型。进入试管婴儿疗程后，当胚胎发育至第三天（约八细胞期）时，拿出其中一或二个细胞，因为只有一个细胞，染色体只有两条所以必须进行两次聚合酶连锁反应以增加产物的浓度。若胚胎数够多，只选择正常的胚胎植入；或胚胎数不多，则可以与夫妻双方沟通后考虑植入带原的胚胎，将来小孩贫血的程度跟父母一样。

任何的诊断均不可能百分支百正确，这种地中海贫血的植入前遗传诊断，亦是如此。建议接受诊断的夫妻，在怀孕后还是得接受绒毛膜穿刺检查，确定胎儿的基因型最为妥当。

▲图一、甲型地中海贫血之东南亚型的电泳图

1. 带原者
2. 正常
    

▲图二、乙型地中海贫血最常见四型的电泳图
A:-28(A→B)
B:codon17(AAG→TAG)
C:codon 41/42 (TCTT deletion)
D:IVS-2 nt 654 (C→T)

1. 正常
2. 带原者