中缅边境疟疾选择压力下血红蛋白病的分子特征及疟疾抗性研究

Hemoglobinopathy belongs to autosomal recessive genetic disorder, which divided into thalassemia and abnormal hemoglobin disease, and happens worldwide including the Mediterranean region, Africa, southeast Asia and south of China. Currently it is generally accepted that hemoglobinopathy incidence related to malaria selection pressure, but the mechanism keeps unclear. The study aim is to get hemoglobinopathy prevalence by investigating the hemoglobinopathy incidence in the healthy populations and malaria patients at China-Myanmar border malaria epidemic areas. To reveal the hemoglobinopathy molecular characteristics and gene mutation spectrum using the methods of PCR reverse dot hybridization, Gap-PCR, multiple amplify refractory mutation system (MARMS) and PCR-sequencing. At the same time, to analyze malaria parasite density using microscopy, genotyping parasite antigen genes of PfMSP1, PfMSP2，PfGLURP and PvMSP3α by nested PCR method, to determine the hemoglobinopathy resistance to malaria and plasmodium population genetic characteristics. The study will determine the hemoglobinopathy incidence rate and elucidate the interaction between two disease under malaria selection stress in the region.

血红蛋白病是常染色体隐性遗传病，分为地中海贫血和异常血红蛋白病两类，主要分布于地中海周围、非洲、东南亚及我国长江以南地区。目前认为血红蛋白病与疟疾选择压力有关，但机制不清。本研究拟在中缅边境疟疾流行区进行常见血红蛋白病群体调查，确定当地普通群体及疟疾患者血红蛋白病发病率，用PCR反向点杂交、Gap-PCR、多重等位基因特异性扩增（MARMS）、PCR直接测序等方法分析其分子特征，阐明中缅边境血红蛋白病的分子特征及分布特点，探讨该地区疟疾选择压力下血红蛋白病的的发病率和基因突变谱。同时，通过血红蛋白病疟疾患者中疟原虫密度分析血红蛋白病对疟疾的抗性作用，用巢式PCR方法进行疟原虫PfMSP1、PfMSP2、PfGLURP或PvMSP3α基因分型，确定血红蛋白病患者感染疟原虫的种群遗传特点。该研究将得到中缅边境疟疾选择压力下群体血红蛋白病的基础数据，揭示该地区血红蛋白病与疟疾之间的的相互作用和内在联系。

中缅边境一带长期的疟疾选择压力导致该地区血红蛋白病高发。项目应用GAP-PCR，Nest-PCR直接测序等方法首先确定了中缅边境盈江县那邦镇景颇族和腾冲汉族普通人群及疟疾人群常见血红蛋白病携带率及基因突变谱。项目研究发现景颇族普通人群缺失型α地贫携带率为7.81%，异常血红蛋白E（HbE）携带率为15.72%，腾冲汉族普通人群缺失型α地贫携带率为5.31%，HbE携带率为3.44%。项目检测到景颇族间日疟患者缺失型α地贫携带率为14.94%，HbE携带率为17.4%，汉族间日疟患者缺失型α地贫携带率为7.45%，两地血红蛋白病基因突变谱分析发现-α3.7/αα，βE/βA为主要的突变热点，推测其发生与疟疾选择压力有关。项目通过分子流行病学及病例-对照研究发现景颇族人群HbE对间日疟疾有抗性作用，HbE携带者不容易感染间日疟原虫，并减轻间日疟原虫感染的严重程度。其次项目确定了血液学指标MCV、MCH在腾冲市汉族人群初筛缺失型α地贫和HbE的截断值。项目探讨了上述两地血红蛋白病与疟原虫种群的关系，在间日疟原虫种群与血红蛋白病的研究中，以PvMsp-3α基因作为分子标记，使用PCR-RFLP对间日疟原虫种群多态性进行基因分型，并研究其与血红蛋白病的关系，发现腾冲汉族感染间日疟以A型(~1.9kb)为主，混合感染率为9.59%；景颇族人群感染间日疟以C型(~1.1kb)为主，混合感染率为11.89%。两地血红蛋白病携带者感染的间日疟原虫种群都以感染当地的优势种群为主，统计学分析显示无偏好性。在恶性疟原虫种群与血红蛋白病的研究中，项目完成61例景颇族恶性疟疾患者疟原虫MSP1三个位点（K1,MAD20,RO33）、MSP2两个位点（FC27, 3D7/IC1）的基因分型，发现K1和3D7/IC1为占优势的恶性疟原虫基因型，检测出HbE携带者5例，与血红蛋白病的关系需要扩大样本量后才能进行分析。同时，该项目也发现G6PD缺乏症是人类宿主抵抗疟疾感染的保护因子，发现G6PD Mahidol 487G>A有明显的抵抗间日疟疾作用，为中缅边境高发血液遗传病的诊断和预防提供基础资料。