2021.8.13
近日，融智生物合作單位北京大學(xué)深圳醫(yī)院檢驗科紀玲主任團隊使用QuanTOF新一代寬譜定量飛行時間質(zhì)譜平臺（MALDI-TOF MS），第三次發(fā)現(xiàn)了新型血紅蛋白變體——Hb南昌，文章目前已經(jīng)發(fā)表在Hemoglobin期刊上（https://doi.org/10.1080/03630269.2021.1956946）。
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血紅蛋白（Hb）變體是最常見的遺傳性單基因紅細胞疾病，其特征是一條或多條珠蛋白鏈的結(jié)構(gòu)異常。包括地中海貧血和Hb變體在內(nèi)，目前已經(jīng)被報道的血紅蛋白病有1800多種。陽離子交換高效液相色譜（HPLC）和毛細管電泳（CE）是定量檢測各種Hb變體的一線篩查方法?；|(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）技術(shù)的發(fā)展使得使用質(zhì)譜（MS）檢測完整的珠蛋白鏈成為可能，并且MALDI-TOF MS可以通過質(zhì)量差異來區(qū)分變異珠蛋白鏈與正常珠蛋白鏈。
一名33歲來自江西省南昌市的女性來院進行年度體檢。她的空腹血糖濃度為5.0 mmol/L，HbA1c最初通過毛細管電泳法得到的結(jié)果為5.4%（36 mmol/mol，參考區(qū)間4.0–6.0%），電泳圖無異常。當時，研究團隊正在評估MALDI-TOF MS系統(tǒng)（QuanTOF，融智生物）檢測HbA1c的性能，先證者的全血作為評估樣本之一。
在樣品的質(zhì)譜圖中發(fā)現(xiàn)了一種變異的珠蛋白鏈（15156 Da）出現(xiàn)在正常α鏈的右側(cè)，與正常α鏈的質(zhì)量差為30Da[圖1（B）]。QuanTOF通過傳統(tǒng)的β鏈糖基化得到的HbA1c值為5.1%（31.0 mmol/mol），通過α鏈糖基化得到的HbA1c值為6.8%（51 mmol/mol）。
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圖1. 對照組和Hb南昌的MALDI-TOF質(zhì)譜圖。（A）對照品的質(zhì)譜圖顯示α鏈（15126 Da）和β鏈（15868 Da），以及相應(yīng)的糖基化α鏈（15289 Da）和糖基化β鏈（16031 Da）。（B）箭頭表示變異α鏈峰值（15156 Da）。
研究團隊又通過毛細管電泳和陽離子交換高效液相色譜法分析Hb[圖2], 未發(fā)現(xiàn)Hb變異的證據(jù)，以及正常的HbA2和Hb F。
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圖2. 血紅蛋白分析。(A）毛細管電泳，CE。(B) 陽離子交換高效液相色譜，HPLC。
Sanger測序顯示HBA2基因的核苷酸131（正向引物）或核苷酸367（反向引物）發(fā)生雜合突變（HBA2:c.46G>a）[圖3]，導(dǎo)致甘氨酸（分子量：75 Da）在密碼子15處替換為絲氨酸（分子量：105 Da），證實了QuanTOF的檢測結(jié)果。據(jù)了解，這種突變尚未被報道，所以研究團隊以先證者的出生地命名它為Hb南昌。
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圖3. Sanger測序。(A) 正向引物. (B) 反向引物. 箭頭表示雜合突變Hb南昌（HBA2:c.46G>A）。
許多Hb變體以前是通過測量Hb A1c發(fā)現(xiàn)的。理論上，容易檢測到的變體是電荷差替換，那些無法檢測的變體會導(dǎo)致Hb A峰和變異峰重疊，干擾檢測結(jié)果。MALDI-TOF MS是一種非常有潛力的血紅蛋白定量檢測方法，它能通過野生珠蛋白鏈和變異珠蛋白鏈之間足夠的質(zhì)量差異輕松地檢測到色譜或電泳沉默的Hb變體；并且允許通過α或β鏈糖基化來檢測Hb A1c，以克服Hb變體對Hb A1c定量的干擾（在本研究案例中，QuanTOF給出了基于α鏈糖基化的虛假升高的Hb A1c值，和基于β鏈糖基化的準確Hb A1c值，這一點也證實了先前的發(fā)現(xiàn)）。
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參考文獻：
A Novel?α-Globin Chain Variant, Hb Nanchang [HBA2: c.46G>A, Codon 15 (GGT>AGT) (Gly→Ser)], Detected by Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry，https://doi.org/10.1080/03630269.2021.1956946。
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