X连锁遗传病的研究进展

X连锁遗传病的研究进展

甲型血友病的研究进展Research progress of X linked genetic

disease

Research progress of hemophilia A

专业：2012医学美容班

学号：12613026

指导老师：王望九

学生：施磊

论文完成单位：安徽中医药大学

完成时间：2013/12/22

X连锁遗传病的研究进展

甲型血友病的研究进展

Research progress of X linked genetic disease

Research progress of hemophilia A

施磊

Shilei

摘要：甲型血友病又称为抗血友病球蛋白缺乏症或第Ⅷ因子缺乏症，是一种由于患者血浆中凝血因子Ⅷ缺乏从而导致患者产生严重的凝血功能障碍的出血性遗传性疾病，为X连锁隐形遗传病，一般患者受到轻微外伤，便会出血不止，以关节出血最为常见，反复多次关节出血可导致患者致残，严重出血甚至可以危机生命。本文就甲型血友病的遗传机制，疾病诊断以及疾病治疗做出了专门的阐述，对甲型血友病现有的研究进展做出了详细的介绍以及对其未来的研究方向进行了探讨。

Hemophilia A is also called antihemophilic globulin deficiency or factor VIII deficiency, is a lack of coagulation factor VIII in the plasma of patients with leading to disease hereditary bleeding in patients with severe coagulopathy, X linked recessive disease, most patients suffered a slight injury, will be bleeding, with joint hemorrhage was the most common, repeated joint bleeding can lead to disability, severe bleeding can even crisis life. The genetic mechanism of hemophilia A, disease diagnosis and treatment of disease made specifically described, made a detailed introduction to the advances in the study of the existing Alpha hemophilia and the future research directions are discussed.

关键词：甲型血友病；遗传机制；疾病诊断；疾病治疗；研究进展。

Keywords: hemophilia A；genetic mechanism；disease diagnosis；the treatment of disease；research progress.

甲型血友病是最常见的遗传出血性疾病，约占先天出血性疾病的85%，它是由于人类凝血因子Ⅷ编码基因突变导致第Ⅷ凝血因子功能缺陷所致。该疾病为伴X隐形遗传病，多由男性发病，很少见有女性患者，大约每5000个男性活婴中就有一个发病。根据血浆中凝血因子Ⅷ的促凝活性和症状的严重程度，甲型血友病可分为三型：①重型：患者一出生便发病，有关节、肌肉频繁自发性出血的症状；②中间型：出生后一段时间才后发病，有明显出血倾向；③轻型：发病时间较晚，无自发性出血，发病较轻。患者关节处反复出血可致残，严重者可危机生命。目前该病尚无治愈方法，因此研究该病的遗传发病机制，诊断治疗方法具有重要的社会科学意义。本文就该病的遗传机制、诊断以及治疗做出了专门的阐述，对其未来的研究方向以及治愈手段做了一定探讨。

1．甲型血友病的遗传机制

1.1遗传规律

甲行血友病是一种典型的伴X染色体隐性遗传病，男性只有一条X染色体，只要男性基因中出现致病基因，即表现发病。女性有两条X染色体，只有纯合子隐性的基因型会发病，纯合子显性和杂合子基因型均不发病。因此该病符合X连锁隐性遗传病的一般规律，主要是女性传递，男性发病，多见隔代遗传。

1.1.1甲型血友病男性患者与正常女性结婚，其儿子100%正常，女儿100%为携带者，无甲型血友病患者出现.

1.1.2正常男性与甲型血友病女性携带者结婚，其儿子50%正常，50%为患者：其女儿50%正常，50%为携带者。

1.1.3甲型血友病男性患者与甲型血友病女性携带者结婚，其儿子50%正常，50%发病;其女儿50%为携带者，50%发病.

1.1.4正常男性与甲型血友病女性患者结婚，其儿子100%为患者，其女儿100%为携带者。

1.2发病机制

血友病是由于人机体内缺乏正常浓度的凝血因子Ⅷ所致，现在已知凝血因子Ⅷ的促凝活性由三种成分组成：抗血友病球蛋白、Ⅷ因子相关抗原、促血小板粘附血管因子。后两种因子由常染色体编码合成，而ⅧAHG由X染色体上的基因控制。甲型血友病是由缺乏ⅧAHG基因所致，该基因位于Xq28,基因跨度超过186kb，由26个外显子和25个内含子组成。编码2351个氨基酸[1]。目前世界范围内已报道的该基因的突变有1900多种，包括倒位，点突变，插入和缺失，重型甲型血友病中22内含子倒位约占40%-50%[2]。，其次为小片段缺失/插入（10.2%）和无义突变（9.3%），而大片段缺失（3%），剪接位点有关的突变(2.6%)则较少见。FⅧ基因内含子一断裂引起的倒位,占重型甲型血友病的5%[3]。中型和轻型血友病中,86%为错义突变,此外还有5.8%患者未找到任何突变位点[4]。多数这些突变的发病机制尚不完全清楚。极少数患者即不存在内含子1或22倒位,也没有点突变或插入和缺失,只能解释为相应基因产物活性的缺失或减少,推测此类患者病因是F8基因的不表达或表达不均衡及mRNA 的快速降解[5]。

1.2.1单个碱基替换

目前已知的血友病患者中基因单个碱基被替代的有797种不同方式，其中约有131种可以导致基因转录停止，95种使翻译凝血因子Ⅷ的mRNA发生改变或者直接缺失。

1.2.2缺失

缺失分为大片段缺失和小片段缺失，大片段缺失共发现10种，约占重型甲型血友病患者病因的5%，小片段缺失共发现340种，几乎全部都能导致重型血友病的发生。

1.2.3插入

目前为止发现158种，小段插入80种，大段插入4种，所有插入均能引起重型甲型血友病。

1.2.4点突变

已确定的点突变有797种，其中只有40种会引起错义突变，其余多引起中间型甲型血友病[6]。

2．甲型血友病的诊断

2.1通过检测胎儿血液中FⅧ活性诊断

2.1.1依据

胎儿期肝脏已经可以合成凝血因子，妊娠19周的胎儿血中已经检测到FⅧ抗原。据有关资料记载，研究人员对264例19-36周胎龄的脐带血进行了凝血因子活性测定，结果显示妊娠中晚期正常胎儿的FⅧ活性为45%~80%[6] [7],此数据高于甲型血友病的诊断标准,提示了中晚期妊娠胎儿的脐带血FⅧ活性测定可以作为甲型血友病高危胎儿产前筛查的可行性指标。由于FⅧ活性随着胎龄的增长而升高,因此个别FⅧ活性低于30%的胎儿可能只是凝血因子合成器官发育不健全而已[8]。另Panigrahi等在18~23周间应用脐带穿刺术抽取脐带血,用

于血友病的产前诊断,结果表明脐带血检验结果和分娩后复查结果没有偏差[9]。

2.1.2收集脐带血方法

在上世纪80年代，收集脐带血的方法主要是胎儿镜取胎儿脐血，这种方法对胎儿的损伤较大，术后一周内手术相关胎儿存在一定的流产可能性。90年代以后，脐带穿刺由于具有快速、准确、安全等特定取代了原来的胎儿镜取样。此术的关键是需要操作人员可以从脐带内抽取无母血或羊水污染的纯脐带血，因此对于操作人员要求很高，最好一次成功，另外羊水过多、腹壁肥胖、小孕周、脐带血管细小等为常见的脐带穿刺术失败的高危因素,将增加不能成功获得纯脐血的风险,直接影响脐血检测FⅧ活性的准确性,易导致误诊或漏诊。

2.2基因诊断

随着分子生物学的迅速发展，基因诊断不仅可以更准确的确定发病原因，阐明发病机制。其另一重要用途是可以利用所了解的基因缺陷本质，对确诊为携带者的女性妊娠者进行产前诊断，避免患儿出生。因此，这项工作对优生、优育和提高人口素质有着十分重要的意义。

目前基因诊断根据采用方法的不同可分为直接基因诊断和间接基因诊断，前者主要是直接检测导致疾病的基因缺陷，后者是利用有缺陷的基因内或其旁与其紧密连锁的多态性位点为标记，进行家系的遗传连锁分析。

2.2.1直接基因诊断

2.2.1.1 F8基因内含子22和内含子1倒位筛选

F8基因内含子22倒位是该基因第22内含子内的Int22-1序列与基因外的2个高度同源序列（Int22h-2,Int22h-3）之一发生染色体的同源重组，导致甲型血友病。检测方法包括Southern印迹法、长链PCR、反向PCR以及改良后的LD-PCR，LD-PCR也是目前最常用的方法。F8基因内含子1倒位的检测可通过双步PCR法，分别对Int1h-1与Int1h-2片段扩增进行分析。

2.2.1.2 F8基因其他突变的直接检测

F8基因除内含子22和内含子1倒位突变外，其他全部序列均可发生突变。检测此内突变一般采用实验室采取核苷酸直接测序法确定家系中先证者F8基因的突变，然后根据突变进行家系女性成员的携带者检测及产前诊断。虽然直接测序有很高的敏感性，但是依然可能存在某些患者的突变不再测序区域内。

2.2.1.3 F8基因拷贝数变异的检测

目前已有多种检测拷贝数变异的技术方法，如实时荧光定量PCR、液相色谱多重PCR、多重连接依赖的探针扩增技术、AccuCopy多重荧光竞争PCR法等位CNVs男性患者及女性患者的诊断提供了大大的便利[12] 13]。

2.2.1.4 F8基因剪接位点突变的检测：

此类检测需对患者进行外周血F8基因mRNA异位转录水平的分析，以此来评估剪接位点突变的影响。另外，在无法得到先证者cDNA标本时，对剪接位点突变致病机制的研究可以采用小基因体外表达的方式。

2.2.2间接基因诊断

由于F8基因不仅庞大而且结构复杂，直接查找突变费时费力，故现在很多地区都采用间接基因诊断的方法进行血友病A的携带者和产前诊断其基因诊断可使用的情况包括：当某家系遗传的致病基因突变未找到，且以前做过多态性位点的连锁分析；当基因的治病突变不能确定；当家系的突变是由于基因大部分缺失导致时。对于散发的血友病A家系，连锁分析仅能在女性成员的多态性位点不同于先证者时可以排除其为携带者的诊断。

间接诊断目前可以使用的位点有三方面：①限制性内切酶片段长度多态性（RFLP），主

要包括外显子18外侧BCL I.②可变数目的串联重复，DXS52是位于F8基因外与F8基因紧密连锁的VNTR。目前可用PCR方法检测不同长度片段的复等位基因。③短重复顺序，F8基因内有3个STR，分别位于内含子13,22,25中，可利用PCR的方法联合对3个多态标志进行检测。应注意，间接诊断的方法必须有先证者的DNA，患者的母亲必须是该分析位点的杂合子。

3甲型血友病的治疗

甲型血友病作为基因突变遗传病，目前尚无治愈方法，目前的治疗方法只能起到改善患者病情，提高患者生活质量的作用。主要治疗方法有预防出血、局部止血、替代疗法、药物治疗和基因治疗。

3.1预防出血和局部止血

在日常生活中，血友病患者就应养成安静的生活习惯，避免出血等意外的发生。若出现出血现象，应首先采用局部压迫止血或用纤维蛋白泡沫、明胶海绵沾组织凝血活酶或凝血酶敷于伤口处。早期关节出血，应卧床休息，并用甲板固定受伤部位，放于功能位置。关节处血液止住后应做适当体疗，以防止关节畸形。

3.2替代疗法

替代治疗是目前唯一有效治疗甲型血友病的方法，其通过对机体注射凝血因子Ⅷ，使体内凝血因子Ⅷ浓度提高到接近正常水平，从而可以有效制止机体出现血流不止和自发性出血现象。治疗时机应越早越好，凝血因子制品用量要根据患者临床分型决定。治疗前应了解患者有无FⅧ抑制物产生，需进行APTT纠正实验和FⅧ抑制物检测。

临床上常用的FⅧ制品有：①新鲜冰冻血浆，一般只在因FⅧ缺乏时使用。②冷沉淀，其FⅧ含量较新鲜血液高，制备应用简单，价格低廉，但易引起机体产生抗原-抗体反应或增加患者染上病毒性疾病的几率。③基因工程产生的FⅧ，其结构与血浆中FⅧ高度相似，具有安全，有效的优点，缺点是价格较高。④动物FⅧ制剂，其活性较高，使用后可使机体抗体效价下降因此可用于伴抗体形成的患者，但易引起机体产生超敏反应，使用前需做皮试。

⑤重组人活化因子Ⅶ（rhFⅦa），该制剂是治疗抗FⅧ抗体的有效制剂。⑥凝血酶原复合物浓缩机（PCC），其治疗效果不是很理想，有增加血栓栓塞的危险。⑦高纯度FIX制剂，该制剂具有疗效高，无血栓危险，不带病毒，似乎迄今治疗血友病的较佳选择[14]。

3.3辅助药物治疗

近年来，出现了越来越多治疗血友病的药物，这些新药不仅丰富了甲型血友病的治疗内容，又扩展了辅助治疗方式。目前常用的药物主要有雷尼替丁、去氨加压素、达那唑、抗纤溶药物、卡洛柳钠[14]。

3.4脾细胞抑制和脾移植

脾脏可以合成凝血因子Ⅷ，理论上可以通过脾脏移植来治疗甲型血友病，也有相关报道证明其具有一定的疗效。

3.5基因治疗

基因治疗作为一种新的治疗方式,给血友病A的治疗提供了新的思路。所谓基因治疗,是指将正常基因转入靶细胞代替遗传缺陷的基因或关闭、抑制异常表达的基因,达到预防和治疗疾病目的的一种临床治疗技术。对于由基因缺陷而导致的疾病,理想的基因治疗策略就是要达到精确的“基因修复”，即通过外面DNA片段的引入修复目的基因，但此种方式的难度较高;另一种策略就是“基因替代”治疗,即将有功能的正常基因转移到缺陷细胞中,合成出目的蛋白以代替缺陷基因发挥作用,亦即传统的基因治疗。目前血友病A基因治疗多采用这种“基因替代”的治疗策略。

3.5.1载体

3.5.1.1病毒载体介导的基因治疗

目前基因治疗采用的载体主要有病毒载体中的逆转录病毒载体以及重组的腺病毒载体，前者可以稳定整合到宿主细胞染色体、能感染多种细胞、免疫原性低等特点,而成为最为常用的载体之一。后者能够获得大容量的载体;易于操作;易于获得高滴度的重组病毒;宿主细胞范围广,既可感染分裂细胞,也可以感染非分裂细胞;以染色体外小分子的形式存在,不会产生插入突变;外源基因表达水平较高。其缺点是易够诱发机体的免疫反应。

3.5.1.2非病毒载体介导的基因治疗

基因治疗中还可采用非病毒作为载体，总体看来，其在基因转移方面比非病毒载体稍差，但因病毒载体具有一定的风险性，所以非病毒载体在一些方面具有很好的发展前景，这其中最简单的一条途径就是直接注射质粒DNA，它是目前基因治疗中最安全的策略之一。

3.5.2靶细胞

肝脏细胞虽然可以生成FⅧ，但它却不是基因治疗的理想靶细胞，目前已有研究表明内皮细胞是很有潜力的靶细胞，体外培养的内皮细胞能合成分泌诱惑性的hFⅧ。骨髓来源的内皮细胞参与新生血管的形成，合成分泌的hFⅧ可直接进入血液循环。

从性质上来说，比较理想的靶细胞是造血干细胞。骨髓中的造血干细胞能够再生一个完整的造血系统，使得经过基因修饰的血细胞在患者体内持续存在成为可能，而且，血细胞可以把分泌的蛋白质直接释放到血液循环中[15]。

4结束语

甲型血友病作为常见的出血性遗传性疾病，到现在为止还没有根治的方法。所以就需要患者在自己的日常生活中做好防护，避免出血。替代疗法作为目前治疗该疾病的最有效疗法应当继续被研究，提取出更人性化的凝血因子Ⅷ，减轻患者用药后的副作用，降低患者家庭经济负担。患者方面也应该积极配合治疗，不能因为疾病无法治愈而放弃，随着科技生物技术的快速发展基因治疗的日渐完善，甲型血友病的根治方法随时可能会出现，只有患者坚持下去，才能有机会更好的活下去。目前影响甲型血友病基因治疗的最大困难就是构建高效表达载体、转染效率提高以及作用时间的延长，只要解决这几个方面的问题，我认为治愈血友病A将成为可能。

基因治疗无疑给甲型血友病以及其他一系列基因遗传病的患者带来了新的曙光，如果基因治疗可以研究成熟并应用于临床，这将是医学史上的又一里程碑。虽然目前存在许许多多的困难，但我坚信，人类的智慧终有一天可以掌握自身的全部，基因治疗也仅仅是开始，它将带领全人类走出遗传病的阴影。

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