2021.8.13
近日，融智生物合作單位北京大學深圳醫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譜平臺（MALDI-TOF MS），第三次發現了新型血紅蛋白變體——Hb南昌，文章目前已經發表在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構異常。包括地中海貧血和Hb變體在內，目前已經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。基質輔助激光解吸電離（MALDI）技術的發展使得使用質譜（MS）檢測完整的珠蛋白鏈成為可能，并且MALDI-TOF MS可以通過質量差異來區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果為5.4%（36 mmol/mol，參考區間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（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。
在樣品的質譜圖中發現了一種變異的珠蛋白鏈（15156 Da）出現在正常α鏈的右側，與正常α鏈的質量差為30Da[圖1（B）]。QuanTOF通過傳統的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質譜圖。（A）對照品的質譜圖顯示α鏈（15126 Da）和β鏈（15868 Da），以及相應的糖基化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], 未發現Hb變異的證據，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）發生雜合突變（HBA2:c.46G>a）[圖3]，導致甘氨酸（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的檢測結果。據了解，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發現的。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致Hb A峰和變異峰重疊，干擾檢測結果。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現）。
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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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