ROC曲線評(píng)估血紅蛋白A2篩查東莞地區(qū)α-地中海貧血的性能

陳麗莉，黎麗芬，朱學(xué)海，周靜

中山大學(xué)附屬東華醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，廣東 東莞 523000

地中海貧血是常染色體隱性遺傳病，也是發(fā)病率較高的單基因遺傳病，分α、β、δ和αβ等類型，其中以α-和β-地中海貧血最為常見(jiàn)[1]。地中海貧血的發(fā)生具有高度異質(zhì)性和明顯地域性，高發(fā)于我國(guó)南方地區(qū)，而在廣東的育齡人群中，地貧基因攜帶率約為16.8%。東莞地區(qū)雖地處南方，但人口結(jié)構(gòu)復(fù)雜，省外人口占比較大且人口流動(dòng)頻繁，地中海貧血分布可能有別于其他南方城市，因此有必要對(duì)該地區(qū)的地中海貧血類型進(jìn)行分析以及對(duì)地中海貧血的篩查、診斷性能進(jìn)行評(píng)估，以便提高對(duì)該地區(qū)地中海貧血的診斷能力。目前對(duì)該地區(qū)的地中海貧血流行病學(xué)調(diào)查及基因分析已見(jiàn)報(bào)道[2-5]，但對(duì)血紅蛋白篩查地中海貧血的性能評(píng)估尚未見(jiàn)報(bào)道，而在臨床工作中，篩查性能直接影響診斷性能。由于在我國(guó)地中海貧血類型分布中，α-地中海貧血較β-地中海貧血比例高[6-8]，因此本次研究擬分析近兩年?yáng)|莞地區(qū)α-地中海貧血的類型構(gòu)成，進(jìn)而評(píng)估血紅蛋白A2對(duì)該地區(qū)α-地中海貧血的篩查性能，以及確定本實(shí)驗(yàn)室篩查α-地中海貧血的HbA2截?cái)嘀?，以便提高?duì)該地區(qū)α-地中海貧血篩查的準(zhǔn)確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年12月在中山大學(xué)附屬東華醫(yī)院進(jìn)行地中海貧血篩查及地中海貧血基因診斷的成年患者2 119 例，所有患者均排除β地中海貧血、α復(fù)合β地中海貧血及異常血紅蛋白等情況。

1.2 方法

1.2.1 血紅蛋白A2測(cè)定 采集患者外周血2 mL，EDTA-K2 抗凝。 采用法國(guó)Sebia 公司生產(chǎn)的Capilarys2 全自動(dòng)毛細(xì)管電泳儀及其配套電泳試劑盒進(jìn)行血紅蛋白電泳分析，操作嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行。

1.2.2α-地中海貧血基因檢測(cè) 采集患者外周血2 mL，EDTA-K2抗凝。采用深圳亞能生物有限公司生產(chǎn)的地中海貧血基因檢測(cè)試劑盒進(jìn)行基因檢測(cè)，分別用缺口PCR法(GAP-PCR法)檢測(cè)東南亞型缺失、3.7 kb及4.2 kb 缺失等三種缺失型α-地中海貧血，用PCR 結(jié)合反向斑點(diǎn)雜交法(PCR-RDB法)檢測(cè)CS、QS、WS等三種點(diǎn)突變型α-地中海貧血，操作嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01表示差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)算HbA2取不同截?cái)嘀禃r(shí)對(duì)不同類型α-地中海貧血篩查的靈敏度、特異性、陽(yáng)性似然比及陰性似然比。以靈敏度為縱坐標(biāo)，1-特異性為橫坐標(biāo)，繪制受試者工作曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)，計(jì)算曲線下面積(area under curve，AUC)和約登指數(shù)(Youden index)，評(píng)價(jià)HbA2在不同類型α-地中海貧血中的篩查性能以及確定相應(yīng)的最佳截?cái)嘀怠?/p>

2 結(jié)果

2.1α-地中海貧血基因類型構(gòu)成及HbA2 含量 2 119 例患者中，檢出α-地中海貧血440 例，其中靜止型α-地中海貧血198例(45%)，輕型α-地中海貧血233 例(53%)，中間型α-地中海貧血 9 例(2%)，地貧基因陰性1 679例。靜止型、輕型、中間型α-地中海貧血患者及地貧基因陰性者的HbA2 含量分別為(2.54±0.26)%、(2.33±0.20)%、(1.1±0.51)%和(2.66±0.33)%，α-地中海貧血患者的HbA2 含量均低于地貧基因陰性者，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)；在α-地中海貧血患者中，靜止型的HbA2含量高于輕型和中間型，輕型的HbA2 含量高于中間型，差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。α-地中海貧血的基因分布及三種類型α-地中海貧血的HbA2含量見(jiàn)表1。

表1 α-地中海貧血基因分布及三種類型α-地中海貧血的HbA2含量

2.2 HbA2 篩查三種類型α-地中海貧血的ROC曲線分析 以基因型為金標(biāo)準(zhǔn)，將靜止型、輕型和中間型α-地中海貧血與地貧基因陰性樣本進(jìn)行比較，計(jì)算HbA2 的不同截?cái)嘀祵?duì)篩查三種類型α-地中海貧血的靈敏度、特異性、陽(yáng)性似然比及陰性似然比，見(jiàn)表2。根據(jù)HbA2 的不同截?cái)嘀祵?duì)篩查三種類型α-地中海貧血的靈敏度和特異性，分別繪制ROC 曲線，見(jiàn)圖1。HbA2篩查三種類型α-地中海貧血的ROC曲線下面積(AUC)、95%可信區(qū)間、約登指數(shù)、最佳截?cái)嘀导办`敏度、特異性等，見(jiàn)表3。

表2 HbA2的不同截?cái)嘀祵?duì)篩查三種類型α-地中海貧血的性能

圖1 HbA2篩查三種類型α-地中海貧血的ROC曲線注：A，靜止型α地貧；B，輕型α地貧；C，中間型α地貧。

表3 HbA2篩查三種類型α-地中海貧血的ROC曲線分析

3 討論

地中海貧血又稱為珠蛋白生成障礙性貧血，是由于珠蛋白基因缺陷，珠蛋白肽鏈合成減少或缺乏導(dǎo)致的一種遺傳性血紅蛋白病[9]。α-地中海貧血(簡(jiǎn)稱α地貧)屬于地中海貧血的一種類型，其發(fā)生是由于人體16號(hào)染色體短臂末端13.3的α珠蛋白基因發(fā)生缺失或點(diǎn)突變，最終導(dǎo)致α珠蛋白肽鏈合成減少，α和β珠蛋白肽鏈?zhǔn)テ胶猓鹬榈鞍咨烧系K性貧血。本研究結(jié)果顯示，東莞地區(qū)α地貧主要以標(biāo)準(zhǔn)型為主，與本地區(qū)其他報(bào)道[4-5]基本一致。但本次檢出靜止型、標(biāo)準(zhǔn)型和中間型α地貧分別占總α地貧的45%、53%和2%，而本地區(qū)其他報(bào)道分別為20%～24%、71%～74%和3%～4%，廣東省婦幼保健院報(bào)道為38.4%、60.9%和0.6%[10]。對(duì)于靜止型和標(biāo)準(zhǔn)型α地貧，本次檢出與廣東省婦幼保健院較為接近，與本地區(qū)其他報(bào)道相差較遠(yuǎn)，而對(duì)于中間型α地貧，本次檢出與本地區(qū)其他報(bào)道及廣東省婦幼保健院報(bào)道均較為接近。檢出結(jié)果與本地區(qū)其他報(bào)道相差較遠(yuǎn)的原因可能是本次研究旨在分析血紅蛋白A2(hemoglobin A2，HbA2)的篩查性能，因此并沒(méi)有以平均紅細(xì)胞體積(MCV)和(或)平均血紅蛋白含量(MCH)作為初篩條件，所以檢出較多靜止型α地貧，導(dǎo)致靜止型α地貧比例較本地區(qū)其他報(bào)道高，標(biāo)準(zhǔn)型及中間型α地貧比例較本地區(qū)其他報(bào)道低。

由于α珠蛋白肽鏈合成減少，β珠蛋白肽鏈相對(duì)增多，導(dǎo)致δ珠蛋白肽鏈合成相應(yīng)降低，最終血液學(xué)指標(biāo)HbA2表現(xiàn)為降低[11]。有文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)MCV降低，且無(wú)缺鐵性貧血的指標(biāo)異常時(shí)，HbA2 可用于判斷地中海貧血類型[12]。本研究結(jié)果顯示，東莞地區(qū)α地貧人群中，靜止型α地貧患者的HbA2 值較地貧基因陰性者低，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)；標(biāo)準(zhǔn)型α地貧患者的HbA2 值較靜止型α地貧患者及地貧基因陰性者低，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)；中間型α地貧患者的HbA2值較標(biāo)準(zhǔn)型、靜止型α地貧患者及地貧基因陰性者低，差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然而，盡管各組患者的HbA2 值差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但地貧基因陰性組、靜止型及標(biāo)準(zhǔn)型α地貧組患者的HbA2值存在較多重疊的部分，因此單靠HbA2 不能較好地篩查區(qū)分出這三種類型。而中間型α地貧組與其他三組患者的HbA2值幾乎不重疊，因此HbA2能較好地篩查區(qū)分出中間型α地貧，研究結(jié)論與何天文等[13]報(bào)道一致。

ROC曲線是目前最常用的診斷實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)工具[14]，ROC曲線下面積(AUC)的值為0.5～1.0，曲線下面積越大，診斷性能越高。曲線下面積在0.5～0.7 時(shí)，實(shí)驗(yàn)診斷性能較低；在0.7～0.9時(shí)，實(shí)驗(yàn)具有一定診斷性能；在0.9 以上時(shí)，實(shí)驗(yàn)具有較高診斷性能。通過(guò)繪制ROC曲線，選取ROC 曲線最靠近左上角的值作為截?cái)嘀?，此時(shí)的診斷性能最高，即假陽(yáng)性和假陰性的總數(shù)最少。本研究利用ROC曲線首次對(duì)東莞地區(qū)篩查α地貧的HbA2 值進(jìn)行分析，從三種類型α地貧的ROC 曲線下面積來(lái)看，單獨(dú)使用HbA2對(duì)靜止型α地貧的篩查性能較低，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型α地貧具有一定的篩查性能但靈敏度不能滿足臨床需求，對(duì)中間型α地貧具有較高的篩查性能且靈敏度達(dá)到100%。為了滿足臨床需求，減少α地貧特別是標(biāo)準(zhǔn)型α地貧的漏篩率，本實(shí)驗(yàn)室將靜止型和標(biāo)準(zhǔn)型α地貧的HbA2 截?cái)嘀刀?.7%，此時(shí)HbA2對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型α地貧篩查的靈敏度為96.57%，特異性為50.39%，在靈敏度達(dá)到95%以上的同時(shí)也保證了一定特異性，本研究結(jié)論與駱明勇等[10]、黃勁柏等[15]報(bào)道相同，與裴元元等[16]的報(bào)道有差異。而對(duì)于中間型α地貧，若將HbA2 截?cái)嘀刀?.35%，此時(shí)靈敏度為100.0%，特異性為88.0%，加之中間型α地貧在電泳時(shí)會(huì)出現(xiàn)HbH特異條帶，因此結(jié)合兩者能進(jìn)一步提高中間型α地貧的特異性。

本研究通過(guò)評(píng)估HbA2 對(duì)東莞地區(qū)α地貧的篩查性能，認(rèn)為HbA2對(duì)該地區(qū)中間型α地貧的篩查性能最高，HbA2能作為獨(dú)立篩查指標(biāo)，但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)型及靜止型α地貧，單獨(dú)使用HbA2 進(jìn)行篩查的性能不如前者，建議聯(lián)合其他指標(biāo)進(jìn)行共同篩查。另外，結(jié)合臨床需求，本實(shí)驗(yàn)室將靜止型和標(biāo)準(zhǔn)型α地貧的HbA2篩查截?cái)嘀刀?.7%。而對(duì)于電泳中出現(xiàn)HbH帶的患者，將HbA2截?cái)嘀刀?.35%，則能進(jìn)一步提高篩查中間型α地貧的特異性。本研究首次利用ROC 曲線分析HbA2對(duì)東莞地區(qū)α地貧的篩查性能，為該地區(qū)人群進(jìn)一步確診α地貧提供參考。