[发明专利]检测血红蛋白中异常的方法

说明书

所述方法描述了经过MALDI‑ToF质谱快速筛查全血样品、针刺和血点卡。生成谱并与来自正常健康对照的那些比较。特征性谱表示存在血红蛋白病并且可使用该方法来筛查/诊断所有镰状细胞病、α和β地中海贫血。

该方法描述了快速筛查全血样品、针刺和血点卡，经过以下MALDI-ToF质谱：

1)在蒸馏的去离子水中(或冷冻)中裂解并且以1/10至1/8000的范围在蒸馏的去离子H₂O或蒸馏的去离子H₂O中的0.1％TFA中大量稀释。所得的谱检验为15000m/z至16200m/z的质/荷比范围的单电荷离子；但优选7550至8200m/z的双电荷离子。

2)用柠檬酸盐缓冲的福尔马林孵育，之后在蒸馏的去离子水中(或冷冻)中裂解并且以1/10至1/8000的范围在蒸馏的去离子H₂O或蒸馏的去离子H₂O中的0.1％TFA中大量稀释。在15000m/z至100,000m/z的质/荷比范围以单电荷离子检验所得谱。

优选使用芥子酸作为基质生成谱并且特征性的谱表示存在血红蛋白病并且可筛查/诊断所有镰状细胞疾病、α和β地中海贫血。

背景

血红蛋白病是世界上最大的一组遗传人单基因病并且是由于编码形成α2β2-杂四聚体复合物-血红蛋白的球蛋白的基因中的一种或多种中的突变，该杂四聚体复合物在血红细胞中结合氧。患者中产生的结构变化(Hb)可能是临床上温和的，甚至隐藏的，是严重慢性发病甚至新生儿死亡的原因。

在阿拉伯国家，血红蛋白病是最常见的遗传疾病；报道了1-11％的β-地中海贫血，1-58％的α-地中海贫血以及0.3-30％镰状细胞性状的携带者频率。

在印度，最常见的血红蛋白病是镰状细胞性状，Hb D和Hb E。据估计，在2000年，对于10亿人口和千分之25的出生率，在印度每年会有约4500万携带者和约15000个婴儿患有血红蛋白病。

血红蛋白本身应该是含有与2个β基因球蛋白结合的2个α基因球蛋白产物的杂四聚体复合物。组分球蛋白的遗传和蛋白质生物化学是复杂的：人β-球蛋白基因座由位于染色体11的短区域上的5个基因组成，负责产生血红蛋白的β部分。这种基因座不仅含有经典表达的beta(β)球蛋白基因的基因，也含有delta(δ)、gamma-A(Aγ)、gamma-G(Gγ)、和epsilon球蛋白(ε)的基因。人α-球蛋白基因簇发现于染色体16上并且含有表达的球蛋白基因Alpha 1(α1)和Alpha 2(α2)和Zeta(ξ)(参见图1)，但是最近已经鉴定到称为Hb Mu(μ)的新α-球蛋白基因。随着人的生命从早期胎儿到晚期妊娠，出生和婴儿/成年生命，α和β基因配对变化以匹配子宫内和子宫外生命的环境。

例如，妊娠头三个月期间，非常早期的配体由卵黄囊中形成的血红干细胞产生Hb组合ξ₂ε₂(Gower)；α₂ε₂(Gower II)和ξ₂γ₂(Portland)。在中三个月和末三个月期间，其被胎儿肝脏的血红干细胞产生的α2γ2(HbF)迅速代替。在出生之后，这变为主要α₂β₂(HbA)，一些α₂δ₂(HbA2)和痕量的HbF(参见图1)。

并不令人意外的是，根据杂四聚体血红蛋白复合物的特性而不是分离的球蛋白的特征来命名鉴定的各种血红蛋白病。在镰状细胞疾病中，血红蛋白Hb S是其中球蛋白基因β在β球蛋白的6位处有特定的氨基酸变化突变β6Glu-Val并且被称为Sβ；并且杂四聚体Hb是α₂Sβ₂。镰状细胞性状是由杂合性导致的红细胞组成血红蛋白分子内的正常β和Sβ的复合物，并且通常不被注意。