Hemoglobinopatiutredning, B

Hemoglobinopatier er en gruppe arvelige sykdommer som skyldes defekter i syntesen av globinkjeder i hemoglobinmolekylet. Sykdomsgruppen består av talassemier (redusert eller opphevet syntese av normale globinkjeder) og hemoglobinvarianter (syntese av globinkjeder med endret struktur). Hemoglobinopatier er sjeldne hos etnisk norske, men vanlig forekommende i tropiske og subtropiske områder som Afrika, Asia og Middelhavslandene. Den økte innvandringen til Norge fra disse områdene de siste tiårene har ført til at diagnostikk av hemoglobinopatier har blitt mer aktuelt også her i landet.

Hemoglobin består av fire globinkjeder og fire hemgrupper. Normalt hemoglobin hos voksne og barn over ett-års alder utgjøres hovedsakelig av HbA (adult hemoglobin) som består av to α-kjeder og to β-kjeder. I tillegg foreligger små mengder (2-3 %) HbA₂ som består av to α-kjeder og to δ-kjeder. I fosterlivet er derimot det dominerende hemoglobinet HbF (føtalt hemoglobin) som består av to α-kjeder og to γ-kjeder. HbF utgjør omtrent 80 % av barnets hemoglobin ved fødsel og erstattes gradvis av HbA i løpet av spedbarnsalderen.

Hemoglobinvarianter

Hemoglobinvarianter er forårsaket av mutasjoner som medfører endring av en eller flere aminosyrer i en av globinkjedene. De vanligste hemoglobinvariantene på verdensbasis (HbS, HbE, HbD-Punjab og HbC) skyldes aminosyreendringer i β-globinkjeden. Ved HbS (sigdcelle-hemoglobin) er den 6. aminosyren i β-globinkjeden (normalt glutaminsyre) erstattet med valin. HbS i homozygot form og HbS i kombinasjon med beta-talassemi, HbC, HbD-Punjab, HbE samt enkelte sjeldne hemoglobinvarianter gir sigdcellesykdom av ulik alvorlighetsgrad. Sigdcelle-hemoglobinets evne til å polymerisere i deoksygenert tilstand med påfølgende formforandring av erytrocyttene er årsaken til de kliniske manifestasjonene (blant annet kronisk hemolytisk anemi, vasookklusive kriser og sekvestreringskriser) ved denne sykdommen. For øvrig finnes det mange andre rapporterte hemoglobinvarianter, både med og uten kjent klinisk betydning. Enkelte hemoglobinvarianter kan også interferere med måling av HbA1c avhengig av analysemetode.

β-talassemi

β-globingenet (HBB) ligger på kromosom 11. Mutasjoner som fører til nedsatt (β⁺) eller opphevet (β⁰) syntese fra et av de to β-globingenene gir β-thalassemia minor med funn av mikrocytose og ofte lett anemi og/eller erytrocytose. Nedsatt eller opphevet syntese fra begge β-globingenene gir moderat (β-thalassemia intermedia) til alvorlig transfusjonskrevende talassemi (β-thalassemia major). Barn med alvorlig β-talassemi er friske ved fødsel og utvikler symptomer etter hvert som HbF-produksjonen avtar.

α-talassemi

Det foreligger to α-globingener (HBA2 og HBA1) på hvert kromosom 16. Hvert individ har derfor normalt fire α-globingener. Alvorlighetsgraden ved α-talassemi er avhengig av hvor mange av genene som er affisert. Tap av ett gen gir vanligvis lett mikrocytose, tap av to gener gir mer uttalt mikrocytose med eller uten lett anemi, tap av 3 gener gir HbH-sykdom med kronisk hemolytisk anemi, og tap av alle fire genene gir Hb Barts Hydrops fetalis med død intrauterint eller like etter fødsel dersom ubehandlet.

Utredning

Laboratoriediagnostisk utredning av hemoglobinopati består primært av hemoglobintyping, samt en vurdering av pasientens hematologiske parametere og jernstatus. Ved hemoglobintyping blir de ulike hemoglobinfraksjoner (HbA, HbA₂ og HbF samt eventuelle unormale hemoglobinfraksjoner) separert og kvantitert. Hemoglobintyping kan påvise β-talassemi (økt HbA₂) og hemoglobinvarianter, men ikke α-talassemi (utenom ved HbH-sykdom). Oftest utføres derfor også en gentest for de 7 hyppigst forekommende delesjonene som gir α-talassemi. Utvidet genetisk diagnostikk med DNA-sekvensering og kopinummeranalyse av globingenene utføres ved behov. Slik utvidet diagnostikk utføres kun på enkelte medisinsk-biokjemiske laboratorier i Norge. Dersom tilgjengelige analyser ved utførende laboratorium ikke er tilstrekkelig for å stille/utelukke en diagnose, vil laboratoriet videresende prøven til annet laboratorium for supplerende undersøkelser.

Mistanke om sigdcellesykdom eller alvorlig talassemi. Mikrocytose med eller uten anemi som ikke kan forklares av jernmangel. Utredning av bærertilstand i forbindelse med svangerskap og familieplanlegging hos pasienter fra områder med høy forekomst av hemoglobinopati. Ønske om videre utredning ved tilfeldig funn av hemoglobinopati eller mistanke om analytisk interferens ved HbA1c-analyse. Hemolyse/hemolytisk anemi (når andre, mer vanlige årsaker til hemolyse er utelukket). Polycytemi, cyanose og methemoglobinemi (sjelden).

Pasientforberedelse

Dersom pasienten har fått blodtransfusjon de siste 3–4 månedene før prøvetakingen må dette påføres rekvisisjonen. Kliniske opplysninger og informasjon om pasientens etnisitet, jernstatus og andre relevante opplysninger bør også påføres rekvisisjonen. Dersom jernstatus og CRP ikke er kjent, bør det også tas serum for analysering av ferritin og CRP.

Testing for å påvise eventuell bærertilstand (hvor pasienten ikke har symptomer eller funn) krever genetisk veiledning (Bioteknologiloven). Rekvirerende lege må sørge for at slik informasjon blir gitt der det er påkrevd.

Prøvetaking

2 prøveglass EDTA-blod, minimum 2 mL i hvert glass. Et eget glass må tas til gentest og et glass til hemoglobintyping. Glassene skal ikke åpnes før det sendes til laboratoriet. Ved svært vanskelig prøvetaking kan prøven tas kapillært, men man må være nøye for å unngå kontaminering. EDTA-blod til hemoglobintyping er holdbart 1 døgn i romtemperatur og 7 døgn i kjøleskap. For å bedre diagnostikken analyseres også Hb, MCV, MCH og erytrocytter som har kortere holdbarhet.

Kliniske opplysninger og informasjon om jernstatus, CRP og etnisk opprinnelse er nødvendig. Dersom jernstatus og CRP ikke er nylig tatt, bør det også tas serum for analysering av ferritin og CRP.

HbA₂:

Voksne: 2,0–3,5 %

HbF:

Voksne: 1–2 %

Metode

Hemoglobintyping

Hemoglobintyping utføres med HPLC-metodikk (Tosoh G11 XN) som vil kunne påvise β-talassemi og hemoglobinvarianter som HbS, HbC, HbD og HbE både i heterozygot og homozygot form.

Rutinemessig utføres det i tillegg hemoglobintyping med kapillærelektroforese (Sebia Capillarys 3). Denne metoden vil også påvise β-talassemi og ulike hemoglobinvarianter.

I enkelte utvalgte tilfeller vil det bli utført sekvensering av betaglobingenet. Sekvenseringsmetoden inneholder 5 ulike fragmenter som dekker ulike områder av betaglobingenet og deler av området som regulerer transkripsjonen. Hvilke prøver som er aktuelle for betaglobinsekvensering avgjøres av laboratoriet. Sekvensering er en svært ressurskrevende analyse.

Kommentarer til referanseområdene

Nyfødte har svært lav HbA₂, andelen øker gradvis og når voksne verdier ved 6-12 måneders alder.

Nyfødte har om lag 70–90 % HbF, andelen reduseres gradvis og når voksne verdier ved 6–24 måneders alder.

Referanseområdet for HbA2 er hentet fra pakningsvedlegg (IFU G11BTHALTSHgel) for Tosoh som henviser til National Health Service (UK). NHS Sickle Cell an Thalassemia Screening Program. November, 2006. Referanseområdet for HbF er hentet fra Tosoh.

Ved hemoglobinopatiutredning utgis et tekstet svar fra laboratoriet med en samlet tolkning av funn ved hematologiske analyser, hemoglobintyping, α-talassemi-gentest og eventuelle tilleggsanalyser.

Hemoglobintyping

HbA₂

HbA₂ > 4 % kombinert med en normal, dominerende HbA og typiske hematologiske funn (mikrocytose, ofte erytrocytose og/eller lett anemi) gir diagnosen β-thalassemia minor. HbA₂-verdier mellom ca. 3,5 % og 4,0 % regnes som et gråsoneområde hvor utvidet genetisk utredning kan være nødvendig for å avklare diagnosen. Også HbA₂-verdier fra 3,3 % - 3,5 % kan i sjeldne tilfeller ses ved lette β-talassemimutasjoner. Dersom δ-globingenet er affisert i tillegg til β-globingenet vil ikke HbA₂ være økt. Hos barn under 1 år kan ikke diagnosen β-thalassemia minor utelukkes basert på HbA₂-verdien, da denne øker i første leveår. Analysen må eventuelt gjentas etter ett-års alder ved fortsatt mistanke om lett β-talassemi. Ved mistanke om mer alvorlige former for β-talassemi blir diagnosen vanligvis verifisert med genetiske undersøkelser. Lett redusert HbA₂-verdi kan ses ved α-talassemi og jernmangel.

HbF

Forhøyet HbF hos voksne og barn over ett-års alder kan ses ved β-talassemi, sigdcellesykdom, homozygot HbE, sammensatt HbE/β-talassemi, δβ-talassemi og hereditary persistence of fetal hemoglobin (HPFH). Økt HbF kan også ses ved maligne sykdommer i benmargen, aplastisk anemi, Fanconi-anemi, erytropoietisk stress, behandling med enkelte cytotoksiske medikamenter (f.eks. hydroksyurea) eller graviditet. Ved graviditet vil HbF-nivået normalt ikke overstige 5 %.

Hemoglobinvarianter

Hemoglobinvarianter påvises ved hemoglobintyping og/eller DNA-sekvensering. Laboratoriet bør gi informasjon om variantens kliniske betydning i svaret.

α-talassemi-gentest

α-talassemi-gentest påviser syv ulike delesjoner som gir α-talassemi. α⁰-delesjoner gir tap av begge α-globingenene (HBA2 og HBA1) på affisert kromosom og kan forklare en moderat til uttalt mikrocytose, erytrocytose og/eller lett anemi. α⁺-delesjoner gir tap av kun ett α-globingen på affisert kromosom og kan forklare en lett mikrocytose, erytrocytose og eventuelt en svært lett anemi. Normal hematologi utelukker ikke at det kan foreligge en lett α-talassemi.

De ulike delesjonene testen kan påvise:

α⁰-delesjoner:

• --^SEA
• --^FIL
• --^MED
• --^THAI
• -(α^20.5)

α⁺-delesjoner:

• - α^3.7
• - α^4.2

α-talassemi-gentest påviser om lag 90 % av alle α-talassemier. Andre α-talassemier (punktmutasjoner og sjeldne delesjoner) påvises ved DNA-sekvensering og kopinummeranalyse.

Arv

Hemoglobinopatier er arvelige. Tabellene nedenfor gir en veiledende oversikt over hvilke tilstander barnet har risiko for arve ved ulike kombinasjoner av hemoglobinopati hos foreldrene. Kun de vanligste hemoglobiopatiene er oppgitt i tabellene. Andre sjeldne former for hemoglobinopati kan også være forbundet med risiko for å arve alvorlig sykdom.

β-globingenet

α-globingenene

Referanser til tabellene:

1. EMQN Best Practice Guidelines, European Journal of Human Genetics, 2015;23,426-437
2. https://www.nhs.uk/conditions/thalassaemia/carriers/
3. Hemoglobin, 2002;26:3,261-269
4. N Engl J Med, 1970;283:26, 1417-1425.
5. Disorders of Hemoglobin, Second Edition, Martin E. Steinberg et al, Cambridge University Press 2009
6. Pediatr Blood Cancer, 2018;65:e27220