認識地中海貧血:α 型與 β 型基因檢測說什麼

各位家長好,我是追求真相沐橙診所新竹中國醫暨台北安民的朱子宏醫師。在兒科與遺傳代謝門診中,我們時常會遇到體力較差、臉色蒼白的小朋友。經過初步檢查,如果發現囡仔兄、囡仔姊有小球性貧血 (Microcytic anemia),且排除缺鐵性貧血後,我們就會進一步探討「地中海貧血」的可能性。

(還有一種是「鉛中毒」)

今天就來和大家聊聊,地中海貧血分型在基因層面上的奧秘,以及目前最新的基因檢驗能為我們帶來什麼幫助!

顯示人類血紅素基因與發育各階段血紅素產量的折線圖,出自 Thompson & Thompson Genetics in Medicine。圖表分為上下兩部分:上半部顯示造血位置隨時間從卵黃囊、肝臟、脾臟轉移至骨髓;下半部顯示各階段血紅素胜肽鏈(如 $\alpha$、$\beta$、$\gamma$ 等)的合成比例變化,特別標示了出生前後 $\gamma$ 鏈下降與 $\beta$ 鏈上升的交替過程。
甲型地中海貧血: 因為 α 鏈從胎兒期就不可或缺,一旦異常,在媽媽肚子裡就會出現嚴重貧血!
乙型地中海貧血: 因為在肚子裡是靠 β 鏈撐場,直到出生後 $\beta$ 鏈應該接手卻「曠職」時(約出生後數個月),小朋友的貧血症狀才會慢慢浮現!

地中海貧血分型

地中海貧血是一種常見的基因遺傳疾病。在台灣,α (甲型)-地中海貧血的盛行率大約是 5.0%,而 β (乙型) -地中海貧血則約為 3.0%。

為什麼會發生地中海貧血?

人體的血紅素是由不同多胜肽鏈(如 α 鏈與 β 鏈)組合而成的。當負責製造這些鏈的基因發生變異時,就會導致血紅素製造不平衡,進而引發紅血球體積變小、提早破裂等狀況。

基因遺傳的奧秘

地中海貧血的嚴重程度,取決於父母雙方遺傳給小朋友的異常基因數量。若父母皆為帶因者,就需要特別注意下一代的遺傳機率,這也是為什麼精準的基因檢測如此重要。

甲型與乙型地中海貧血有什麼不同?

根據醫學文獻,這兩型地中海貧血分型除了影響的胜肽鏈不同之外,在「基因突變的機制」上也有很大的差異。

α-地中海貧血:基因「套數」的缺失

α-地中海貧血的成因,主要來自於基因整個段落的缺失 (deletion)。正常人會有四個 α 基因套數,當套數減少時,就會引發不同程度的貧血。你可以想像成組裝紅血球的積木,直接少了好幾塊。

地中海貧血分型:α 的基因套數決定嚴重度
基因套數決定症狀的嚴重度
根據醫學分類,甲型地中海貧血可以依照「剩下的積木數量」分為以下四種異常狀態:
靜止型帶因者 (剩下 3 個積木)
當 4 個基因中缺失了 1 個,剩下 3 個功能正常的 α 基因 (αα/α-) 時,小朋友的產能還有 75%。 這類小朋友被稱為「靜止型帶因者 (Silent carrier)」,他們完全沒有症狀,連抽血檢查的數值也幾乎都在正常範圍內,通常是透過基因檢測才意外發現。
輕型地中海貧血 (剩下 2 個積木)
當缺失了 2 個,剩下 2 個正常的 α 基因 (α-/α- 或 αα/–) 時,產能降為 50%。 這被稱為「甲型地中海貧血特徵 (α-Thalassemia trait)」,是門診中最常見的狀況。小朋友會有輕微的貧血 (Mild anemia) 以及紅血球體積變小 (Microcytosis)。這類小朋友只要維持正常作息即可,不需要特別補充鐵劑
嚴重型:Hb H 疾病與胎兒水腫
當積木減少到只剩 1 個或完全沒有時,就會對健康造成巨大影響,需要積極改進醫療照護模式:
Hb H 疾病 (剩下 1 個積木)
只剩下 1 個正常的 α 基因 (α-/–),產能僅剩 25%。這會導致中重度的溶血性貧血 (Hb H disease),小朋友容易出現黃疸、脾臟腫大等問題,需要小兒血液科與遺傳科醫師的長期追蹤治療。
胎兒水腫 (剩下 0 個積木)
最嚴重的狀況是 0 個正常的 α 基因 (–/–)。這會導致「胎兒水腫 (Hydrops fetalis)」或稱 Hb Bart’s 疾病,胎兒在子宮內就會面臨極大危險,通常無法順利存活。

β-地中海貧血:基因「點突變」的影響

相反地,β-地中海貧血通常不是因為基因整段不見,而是發生了點突變 (point mutation)。這就像是說明書上的字拼錯了,導致製造出來的 β 鏈無法正常運作。因為 β 鏈不足,體內過剩的 α 鏈會沉澱在紅血球前驅細胞中,造成嚴重的無效造血 (ineffective erythropoiesis) 與紅血球凋亡。

台灣常見的地中海貧血基因型

在臨床上,了解在地人常見的突變基因型,有助於我們改良檢驗流程,並給予家長最準確的醫療回饋。

α-型常見突變

根據針對台灣年輕男性的篩檢研究,在 α-地中海貧血患者中,高達 76.88% 帶有SEA (東南亞型) 的基因缺失。

β-型常見突變

在 β-地中海貧血的患者中,最常見的突變則是 IVS-II-654 (C>T) 以及 codons 41/42 (-TCTT) 的點突變,這兩者合計佔了 55.77% 的比例。

教科書:β 地中海型貧血的分型

為什麼同樣是 β 型,狀況卻大不同?

地中海貧血的嚴重程度與基因異常的種類息息相關。在分子醫學的層次上,β (乙型) 地中海貧血基因出問題主要可以分為「單純的點突變」與「複雜的大段缺失」兩種情況。

基因「拼錯字」:單純乙型地中海貧血

大部分我們在門診遇到的小朋友,都屬於這一類。您可以把基因想像成一本製造血紅素的說明書,當說明書裡面出現了幾個「錯字」,就會影響機器的運作。

常見的分子機制

根據表格分類,這些拼錯字的狀況包含以下幾種:

  1. RNA 剪接缺陷 (RNA splicing defects): 基因在編輯轉換的過程中剪接錯誤。
  2. 啟動子突變 (Promoter mutants): 基因的啟動訊號微弱,導致產量下降。
  3. 無效或移碼突變 (Nonsense / Frameshift mutations): 產生了提早停止的訊號,導致製造出來的胜肽鏈毫無功能。這些微小的變化,會導致 β 血紅素的產量減少 (β+) 甚至完全歸零 (β0)。

基因「大段撕裂」:複雜型缺失

除了單純拼錯字,有時候狀況會比較劇烈。從圖表中我們可以看到,有些突變是染色體上發生了一大段的基因缺失 (Deletions)。

總開關 (LCR) 的重要性

在 $\beta$ 基因家族的最上游,有一個被稱為「基因控制區」(Locus Control Region, LCR) 的總開關。如果這個總開關連同後面的基因一起被刪除了,將會導致整個 $\beta$-globin 家族基因完全無法表現,這也是在某些罕見案例中會看到的嚴重狀況。

新竹中國醫的精準基因檢驗

一張 1:1 卡通風格的兒科衛教圖卡,標題為「地中海貧血懶人包」。中央為朱子宏醫師的卡通人物與紅血球圖示。左側說明血紅素「破病 (phuà-pīnn)」,強調基因決定血紅素。右側附有血紅素立體分子結構圖,標示出 Alpha 鏈與 Beta 鏈。下方橘色重點區塊詳細列出台灣常見基因型:
👉 甲型(一般人為 4 套 HBA 基因): 包含 alpha 3.7, 4.2 deletion (掉 1 套),以及東南亞型、菲律賓型、泰國型 (掉 2 套)。
👉 乙型(一般人為 2 套 HBB 基因): 包含 codon 17 A>T; 41/42 -TCTT (導致無效 mRNA)、IVS-II-654 C>T (導致 RNA 剪輯缺陷)、promoter -28 A>G (導致 β 產量減)。
左下角附有朱子宏醫師真實大頭照與 Facebook、IG、Threads、WordPress 官網社群資訊。

目前在 新竹中國醫藥大學附設醫院,我們已經具備完善的地中海貧血基因檢驗技術,能夠針對上述常見以及罕見的基因型進行全面分析。

檢驗涵蓋的國際命名項目

以下是我們檢驗報告中涵蓋的具體項目(皆符合國際命名標準):

α-thalassemia 檢測項目

  • SEA type (NG_000006.1:g.26264_45564del119301)
  • Philippine type (NG_000006.1:g.11684_43534del31851)
  • Thailand type (NG_000006.1:g.10664_44164del33501)
  • alpha3.7 deletion type (NG_000006.1:g.34164_37967del3804)
  • alpha4.2 deletion type

 報告上的 alpha 3.7 deletionalpha 4.2 deletion

這代表染色體上「單一個」α 基因發生了小段缺失。這就像是 4 個積木中不小心弄丟了 1 個。

報告上常見的 SEA type (東南亞型)、Philippine type (菲律賓型) 或 Thailand type (泰國型)。

這代表染色體發生了「大段落」缺失,一次弄丟了 2 個 $\alpha$ 基因積木!這會讓小朋友出現輕微貧血與小紅血球,需要門診持續追蹤。

β-thalassemia 檢測項目

我們檢驗報告中常見的項目,其實都能跟上述的機制一一對應:

  • codon 17 A>T (HBB: c.52A>T)
  • IVS-II-nt654 C>T (HBB: c.316-197 C>T)這正是屬於剛剛提到的「RNA 剪接缺陷」。
  • promoter -28 A>G (HBB: c.-78A>G)對應到「啟動子突變」,會影響 $\beta$ 鏈的產量。
  • codon 41/42 -TCTT (HBB: c.125_128delTCTT)屬於嚴重的「移碼突變」,會導致無效的 mRNA 產生。

醫師的貼心回饋

透過完整的基因檢測,我們不僅能找出小朋友貧血的根本原因,還能針對 β 型患者可能面臨的鐵質沉積 (Iron overload) 風險提早擬定追蹤計畫。持續精進與改良醫療流程,是我們守護小朋友健康的最大動力!

國家語言小教室:

  • 台語文: 欠血 (khiàm-huih)
  • 客語文 (海陸): 貧血 (pin hied)

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朱子宏醫師
Tsu Tsír-hông, zhuˋziiˊfen
醫學遺傳/新陳代謝/兒童內分泌/國際醫療/托育人員/多語
於新竹市 沐橙診所 (line) / 竹北 中國醫藥大學新竹附設醫院 /台北 安民家醫 (line) 開診
母語ê/gǎi醫學 迷頁主

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