1、研究背景1.1地贫是广东的多发病和常见病地中海贫血(简称“地贫”)是全球分布最广、累及人群最多的一种单基因病,而中国属于地贫高发国家之一。我国长江以南各省发病率高、影响大,其中广东、广西的发病率最高。广东全省各地均有较多地贫基因携带者,其中以梅州、韶关、清远、肇庆、云浮等地市更为高发,粤东地区相对低发。既往一些抽样调查显示,全省人群地贫基因携带率约11%,一些高发地区5人中就有1人携带地贫基因。我国成人中常见的地贫分为α和β两种类型,常见地贫基因型有23种,其中α地贫基因型6种,β地贫基因型17种。1.2地贫是广东严重的公共卫生问题高发地区中重型地贫是危害严重的公共卫生问题。重型α地贫多数在围产期因重度胎儿水肿死亡,少数出生后数小时便死亡,会增加产科并发症风险。重型β地贫则在胎儿期和出生后3个月内无任何症状,出生后3-6个月会出现进行性加重的贫血症状,需要终生输血治疗或造血干细胞移植治疗,不治疗者多在5岁以内死亡。由于我国目前治疗资源和医疗保障水平有限,很多重型患儿不能接受到及时正规的治疗,患儿平均存活年龄只有约10岁。同时,由于1例重型β地贫的规范治疗每年需要花费约10万元,随着年龄的增长而增加,这给患儿家庭和社会造成极大的经济和心理负担。根据遗传规律测算,广东省每年出生8000余例重型α地贫和1000余例重型β地贫,每年由此造成的直接疾病治疗负担超过10个亿。中间型α和β地贫患儿的临床表现个体差异巨大,部分贫血症状很轻,部分则需要定期输血。1.3地贫可防可控,但作为公共卫生层面的地贫防控还不足由于地贫是常染色体隐形遗传病,多数携带地贫基因的夫妇虽然自身没有任何临床或自觉症状,但同型地贫夫妇可以通过遗传对子代造成巨大健康影响。根据遗传规律,携带同型地贫基因的夫妇,每次妊娠子代均有1/4的几率会发生重型地贫,有1/2的几率为地贫基因携带者,有1/4的几率不携带地贫基因。国内外的经验均表明,重型地贫患儿重点是防控其出生,防控措施重要是通过婚前、孕前或产前夫妇地贫筛查、基因检测和产前诊断等联合措施,发现重型地贫患儿并及时人工终止妊娠。因此,广东省政府准备自2012年开始由省财政拨付专项资金开展全省地贫产前防控项目。广东省地贫防控工作虽然已有近30年的历史,但是既往的地贫防控并未上升为公共卫生层面,只有少数医疗保健机构开展地贫产前筛查工作。全省各地市地贫基因流行状况、各级各类医疗卫生机构开展地贫防控服务的能力和服务提供状况、人们对地贫的知晓情况和防控服务的依从性等重要的基础数据缺乏全面系统的了解,既往广东相关的地贫流行病学资料范围较局限,无法满足科学决策需要。因此,政府和相关专家如何科学制定各地适宜的地贫公共卫生防控策略和方案、如何确定工作重点、如何预算经费投入等,均缺乏必要的数据支持。2、研究目的和意义2.1目的了解广东省各地市育龄人群地贫患病和基因型分布以及地贫产前防控状况。2.2意义为实施全省地贫防控公共卫生项目提供必要的科学依据。3、研究内容3.1广东地贫基因携带和患病现状：通过基因检测分析全省21个地市户籍育龄人群地贫基因携带率、患病率和地贫基因型分布。3.2评价常用地贫筛查指标和技术方案：评价广东常用地贫筛查指标以及联合筛查方案开展人群地贫筛查的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、ROC曲线以及成本效益。3.3广东省地贫防控服务现状：通过问卷调查,了解不同级别服务机构提供地贫防控服务的能力和存在主要问题；了解服务对象对地贫防控服务的认识和参与现状及相关影响因素。4、研究方法和过程4.1研究对象和地点4.1.1抽样方法。采用分层随机整群抽样的方法。在广东省21个地市中每个地市随机抽取1个县或区,每县或区选取年分娩量大于1000例的助产服务机构3-5间,每县(区)共调查750个住院分娩家庭。4.1.2研究对象4.1.2.1地贫现状和筛查指标评价：被抽助产服务机构2012年6-12月住院分娩的孕妇及其丈夫和胎儿。根据11%的地贫携带率,利用公式计算每个抽样点所需样本量,每个抽样县或区共750例孕妇及其丈夫和所生胎儿。每个机构的样本量根据其年分娩量的构成进行分配。纳入条件：(1)夫妇双方之一为广东户籍；(2)在被抽机构住院分娩。排除条件：拒绝接受调查者。4.1.2.2地贫防控服务能力调查：被抽机构的相关管理者和医务人员,每县或区共调查80人。4.1.2.3服务对象调查：被抽机构接受婚检服务的准夫妇或者产科门诊就诊或住院分娩的夫妇,每抽样县或区200对。4.2实验室检测4.2.1取样。住院分娩期间,知情同意后,分别先后采集孕妇、丈夫外周静脉血和脐带静脉血各2-3m1,EDTA抗凝,4℃冰箱保存。然后3日内运送至广东省妇幼保健院遗传与代谢病实验室进行血红蛋白电泳分析和地贫基因检测。4.2.2 MCV、MCH检测。由所在助产服务机构为夫妇和脐血进行血常规(MCV、MCH)检测,采血后30分钟内采用通过血细胞自动分析仪进行。4.2.3血红蛋白电泳：1周内通过血红蛋白组份电泳分析采用法国Sebia公司生产的Capillarys2 Flex Piercing仪检测。4.2.4地贫基因检测。采用液相芯片技术检测广东常见23类地贫基因,包括3种缺失型和3种点突变α-地贫基因：-SEA、-α37α、-α4.2α, αcsα, αQSα, αwsα;17种p-地贫基因:codons 41/42(-TCTT),654,-29 (A>G),-28 (A>G), codons 71/72 (+A), codon 17 (A>T), codon 43 (G>T), Hb E [β26(B8) Glu→Lys, GAG>AAG or codon 26 (G>A)], codons27/28 (+C), codon31 (-C),-32 (C>A),-30(T>C), codons14/15 (+G), IVS-I-1 (G>T), IVS-I-5 (G>T), Int and Cap。采用Lab-Aid 820自动分析系统(厦门致善生物科技有限公司)提取血标本DNA。然后使用Luminex 200液相芯片试验系统(美国R&D系统公司)检测珠蛋白基因突变,包括探针设计、聚合酶链反应扩增、探针附着微球、杂交和分析等过程。4.3问卷调查。对医院管理者和医护人员通过自填问卷的方式调查,对于服务对象采用面对面问卷调查。4.4统计方法使用Epidata 3.0建立数据库。采用R 3.0.1统计软件(May 16,2013, copyright 2013, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria)的‘"vcd"、"car"、 "psych"、"genetics"、"pROC"、"multcomp"、"gplots"、"MASS"、"nnet"和“reshape"程序包进行统计分析。对于计量资料,描述均数、标准差,绘制散点图、线图等,采用t检验、方差分析、相关分析和线性回归分析进行统计学检验,P<0.05认为差异有统计学意义。对于计数资料,描述构成、率或比,绘制饼图、柱状图等,采用卡方检验、秩和检验和Logistic回归分析进行统计学检验。绘制ROC曲线分析筛查指标。采用Bootstrap的方法计算基因频率的95%可信区间,并采用人口数校正计算95%可信区间。对于不同地贫筛查指标和筛查方案的比较采用灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、漏诊率、误诊率等进行比较,采用卡方检验对不同检测方法与金标准的相关性进行检验。对地贫等位基因频率进行遗传平衡检验(Hardy-Weinberg-Equilibrium)。5、质量控制5.1调查表和血样条码统一编码和印制；5.2所有参与项目调研的人员均进行统一标准的培训;5.3每个抽样地区妇幼保健院设立项目基线调研负责人,对所有调查表的质量进行审核,省级抽取10%的调查表审核；每张调查表缺项和错项应低于3%；5.4使用统一配发的血样采集管和标本转运箱,建立转运登记,保障标本能在3日内转运,7日内进行血红蛋白电泳和地贫基因检测；5.5所有抽样机构血常规检测均需通过卫生部或省级临床检验质控；5.6对于不合格血样,需重新采集,或替换同一地区符合条件的调查对象重新调查和采样；5.7数据录入由省级统一进行双录入。6、主要结果6.1广东省育龄夫妇及新生儿地贫基因携带率高,防控形势严峻广东省育龄夫妇和子代中地贫基因携带率和患病率均较高,地贫基因携带率存在不同地区间、不同户籍人口间的差异；非广东户籍育龄夫妇地贫基因携带率虽然相对广东户籍育龄夫妇较低,但仍然需要纳入地贫防控对象。结果显示：在受检的14249孕妇、14230配偶和14254胎儿中,a地贫基因携带率分别为12.76%(1816/14230)、11.31%(1611/14249)和11.61%(1655/14254),β地贫基因携带率分别为3.91%(557/14230)、3.68%(524/14249)和3.74%(533/14254),α合并β地贫基因携带率分别为0.75%(107/14230)、0.50%(71/14249)和0.61%(259/14254)；中间型α地贫的患病率分别为0.28%(40/14230)、0.13%(18/14249)和0.18%(25/14254),中间型p地贫的患病率为0.01%(1/14230)、0.02%(3/14249)和0.03%(4/14254),孕妇和配偶中均无重型a地贫和重型p地贫,胎儿中重型α地贫患病率为0.04%(5/14254)、重型p地贫患病率为0.01%(1/14254)13284对受检夫妇中,同时携带α地贫基因的夫妇占1.66%(221/13284),同时携带地贫基因的夫妇占0.20%(27/13284)。所有42733例检测对象中,前5位α-地贫基因型分别为6.33%(2707)αα/--SEA、 3.29%(1407) αα/α37α、1.15%(493) αα/α42α、0.90%(386) αα/αwsα和0.31%(134) αα/αcsα,占95.99%(5127/5341)；前5位p-地贫基因型的患病率分别为1.74%(744) βA/β41-42、1.12%(479) βA/β654、0.61%(262) βA/β-28、 0.36%(154) βA/P17和0.11%(46)βA/βE,占89.96%(1873/1873)。东翼地区α、β和α合并β地贫基因携带率分别为7.75%(603/7781)、1.89%(147/7781)和0.19%(15/7781),西翼地区分别为13.99%(6439/6439)、4.75%(306/6439)和0.87%(56/6439),山区分别为14.46%(1441/9964)、4.60%(458/9964)和0.99%(99/9964),珠三角地区分别为11.52%(2137/18549)、3.79%(703/18549)和0.48%(2929/18549)；21个抽样县区总的地贫基因携带率分别为阳江阳春23.73%、云浮罗定23.34%、梅州兴宁20.41%、河源城区19.75%、清远英德19.49%、肇庆四会19.47%、茂名化州18.14%、江门新会17.66%、韶关城区17.04%、珠海斗门16.81%、惠州城区16.70%、湛江廉江16.50%、佛山南海15.82%、深圳宝安15.51%、东莞14.41%、广州番禺13.09%、中山12.49%、汕尾海丰10.80%、潮州饶平10.20%、揭阳普宁10.16%和汕头金平8.47%。广东本市户籍、广东非本市户籍和非广东户籍孕妇和配偶中,地贫基因携带率17.16%(3491/20349)、16.04%(906/5647)和11.64(289/2483)。6.2不同地贫筛查指标和联合筛查方案的效果评价6.2.1MCV/MCH或Hb A2作为单一指标产前筛查地贫均有较好效果,但漏诊风险较高MCV和MCH筛查孕妇和配偶地贫均有较好效果,但其筛查不同类型地贫的效果有差异,现行MCV和MCH筛查地贫的切值的效果未达最佳效果,孕妇和配偶应该分别设置不同的切值。MCV/MCH筛查地贫基因携带者、α地贫基因携带者、β地贫基因携带者、中间型α地贫、标准型及以上a地贫、中间型p地贫的ROC曲线下面积,在受检孕妇中分别为0.87/0.88、0.83/0.84、0.91/0.91、0.92/0.97、0.92/0.93和0.94/0.98,在受检配偶中分别为0.88/0.92,0.83/0.88,0.93/0.93,0.98/0.93,0.94/0.95和0.96/0.97。MCV/MCH筛查地贫的最佳切值,孕妇为79.45fL/25.15pg,配偶为83.75 fL/28.05pg,现行方案采用的切值为82fL/27pg。MCV/MCH筛查新生儿地贫的效果较差,ROC曲线下面积为0.79/0.84,切值为101.95fL/25.65pg。HbA2(血红蛋白A2)筛查孕妇和配偶地贫的效果不同类型间差别较大,对于p型地贫和中间型a地贫具有较好效果,新生儿地贫筛查则需要综合考虑Hb A、HbA2、Hb Bar’s和Hb F,并且对于新生儿p地贫的效果更好。HbA2筛查α地贫基因携带者、p地贫基因携带者、中间型α地贫、标准型及以上α地贫和中间型β地贫的ROC曲线下面积,在受检孕妇中分别为0.72、0.98、0.86、0.74和1.00,在受检配偶中分别为0.82、0.97、0.94、0.91和0.97。Hb A2筛查α地贫的最佳切值,孕妇为小于2.45和大于3.75,配偶为小于2.55和大于3.45；HbA2筛查β地贫的最佳切值,孕妇为大于3.25,配偶为大于3.45。Hb A、Hb A2和Hb Bar’s筛查新生儿α地贫的ROC曲线下面积分别为0.35、0.54和0.35,HbA.Hb A2和Hb F筛查新生儿p地贫的ROC曲线下面积分别为0.91、0.52和0.10。6.2.2并联筛查和夫妇同时筛查均具有更好效果,但成本相对较高结果显示单一筛查指标均存在不足,地贫筛查需要多指标联合筛查,基于孕妇的MCV/MCH和Hb A2串联筛查(简称“方案一”)、基于孕妇的MCV/MCH和Hb A2并联筛查(简称“方案二”)和基于孕妇夫妇双方的MCV/MCH和Hb A2的串联筛查(简称“方案三”)均具有较好的产前地贫筛查效果。在13284对夫妇MCV/MCH、Hb A2和地贫基因检测结果齐全者中：筛查同时携带α地贫夫妇的漏诊率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值,方案一分别为50.68%、49.32%、98.77%、40.37%和99.14%,方案二分别为11.76%、88.24%、85.13%、9.12%和99.77%,方案三分别为11.31%、88.69%、59.86%、3.60%和99.68%；筛查同时携带α0地中海贫血或血红蛋白H病夫妇的漏诊率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值,方案一分别为17.46%、82.54%、98.35%、19.26%和99.92%；方案二分别为4.76%、95.24%、88.18%、3.70%和99.97%：方案三分别为3.17%、96.83%、59.31%、1.12%和9.99%；对于漏诊率,方案一和方案二间(χ2=3.938,P=0.0472<0.05)、方案一和方案三间(χ2=5.489,P=0.0191<0.05)的差异均具有统计学意义,方案二和方案三间(χ2=0.0,P=1.0>0.05)的差异均无统计学意义。方案一平均每发现1对同时携带α0地中海贫血或血红蛋白H病的夫妇需要37049.23元,方案二则需要50836.00元、方案三则需要40321.64元。筛查同时携带β地贫夫妇的漏诊率、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值,方案一分别是11.11%、88.89%、100.0%、100.00%和99.98%；方案二分别是0.00%、100.00%、95.55%、4.38%和100.00%；方案三分别是0.00%、100.00%、91.69%、2.39%和100.00%。方案一平均每发现1对同时携带β地中海贫血基因夫妇需要27166.40元,方案二则需要49837.86元、方案三则需要45429.29元。6.3广东省基层医疗保健机构提供地贫防控服务的能力普遍存在不足,地贫防控服务可及性不够6.3.1广东省基层医疗卫生机构普遍存在提供地贫防控服务不足的现象,不同经济发展程度地区的医疗卫生机构提供地贫防控服务的状况和能力差别较大。共调查104家机构,珠三角和非珠三角地区的被调查机构中,开展遗传咨询、血红蛋白电泳筛查分析、地贫基因检测的分别占51.92%和28.85%、69.23%和57.69%、53.85%和44.23%。医疗卫生机构是否开展遗传咨询服务主要与机构的卫生技术人员数和妇产科门诊数相关,而妇产科门诊量是决定是否开展地贫筛查和诊断服务的关键。6.3.2广东省基层医务人员普遍缺乏地贫防控相关专业知识和技能培训,医务人员对地贫防控的认识不足,甚至存在一定程度的误区。1833例被调查医务人员中,3年内接受过地贫防治相关培训的,妇产科人员31.71%、儿科专业人员26.33%、实验室人员16.19%、超声人员12.50%。被调查者中,知道血常规(MCH/MCH)可筛查地贫的只有51.94%、知道血红蛋白电泳可筛查地贫的只有45.50%、认为同型地贫夫妇胎儿需要产前诊断的只有55.65%、6.71%的认为不能有效预防重型地贫新生儿出生、10.09%则不知道是否可预防重型地贫新生儿出生、92.80%的认为地贫重在预防重型病例出生、54.12%的不知道广东人群地贫基因携带率。557位产科医生中,只有32.32%(180)回答孕11-14周经腹绒毛活检术,37.88%(211)回答孕16周以上羊膜腔穿刺抽取羊水术,35.73%(199)回答孕23周以上脐静脉穿刺术。6.3.3婚检和产检对象对地贫知识的知晓度较低,掌握正确地贫防控知识的比例较低,从而影响了接受地贫防控服务的态度和依从性。5790例被调查者中,27.69%的被调查对象不知道地贫,而知道地贫的被调查者中,只有75.93%的认为地贫是遗传病、33.25%的认为地贫可有效治愈、67.44%的认为可预防地贫患儿出生(这些人中14.37%的认为预防地贫出生的方法是预防用药、8.54%的人认为是注射疫苗)、只有31.23%的认为夫妇携带同型地贫基因则胎儿需要产前诊断、18.15%的不知道预防地贫患儿出生的时机、通过医生获得地贫知识的只有26.70%；被调查者中,有21.00%的认为没有必要在孕前或孕期进行地贫筛查、婚检产检时接受医生建议进行地贫筛查的只有68.44%、28.01%的不愿意接受免费地贫筛查、只有68.64%的认为重型地贫胎儿需要人工终止妊娠、高达15.53%的认为重型地贫胎儿应该出生由政府和社会抚养。听说过和没听说过地贫的被调查者中,认为没有必要筛查地贫的分别占13.06%和41.73%、接受医生建议筛查地贫的分别占70.72%和58.64%。来自珠三角、东翼、西翼和山区的被调查者中,知道地贫的分别占82.62%、51.02%、71.63%和66.78%。另外,婚检和产检男女双方对地贫防控认识不一致时也会影响接受地贫防控服务的依从性。7、主要结论7.1地贫是广东省重大公共卫生问题,人群地贫基因携带率较高且较稳定的时代遗传,地贫防控需要纳入政府长期公共卫生策略和预算。7.2 MCV/MCH或Hb A2产前筛查地贫具有较好的成本效果,各指标并联筛查或者夫妇同时接受筛查进行产前地贫防控效果更好,应该作为广东全省推广的地贫筛查方案。7.3广东基层医疗保健机构及医务人员提供地贫防控服务的能力不足,进一步加强基层地贫筛查诊断实验室建设和普及地贫防控知识技能培训是产期地贫防控取得成功的重要技术保障。7.4服务对象的地贫的了解不够,接受地贫防控服务的意识较低,开展广泛的地贫防控社会教育是地贫防控工作重要基础性环节。8、防控策略根据广东省地贫基因携带率、遗传规律和出生数预测,全省每年因地贫导致的直接疾病治疗负担超过10亿元,防控形势严峻但防控能力和投入不足,建议实施以下地贫产前综合防控策略：8.1政府财政每年预算2-3亿元专项资金为婚检、孕前和产前检查对象开展免费地贫筛查、诊断、产前诊断和干预。筛查方案应采用夫妇同时进行MCV/MCH和Hb A2串联筛查。逐步为新生儿和育龄夫妇建立地贫基因电子健康档案。8.2建立多部门协作机制,广泛开展地贫防控社会教育,提高公众地贫防控意识和选择权。8.3对广东省医护人员开展地贫防控全员培训,纳入公需培训课程。8.4政府资助经济欠发达地区建立地贫相关检测分级实验室体系。8.5建立覆盖全省的地贫产前诊断转诊网络。9、本研究具有的特色和创新之处9.1按地市抽样,样本量较大,既能反映全省地贫发生状况,又能反映各地市地贫发生状况。9.2能够全面评估血常规(MCV、MCH)联合血红蛋白组份分析进行地贫产前的成本效果。9.3从地贫防控服务提供者角度和接受者角度综合评估地贫防控服务现状。10、存在不足10.1本研究推荐的优化地贫产前筛查方案的可行性和效果还需要更大规模的公共卫生实证研究。10.2本研究重点是现状的调查和评价,对于地贫基因检测方法的评价需要进一步研究。