thalassemia screening in pregnancy, quality improvement and evidence based practice
TRANSCRIPT
1
Wisit Cheungpasitporn,M.D.
2
• Basic defect is reduced production of selected globin chains
• Most single gene disorder • Autosomal recessive • Alpha thalassemia usually caused by gene deletion ;
Beta thalassemia usually caused by mutation.
RBC Normal
Characteristics: Thalassemia
RBC Abnormal
3
Hemoglobin
4
Hemoglobin
• Alpha globin genes coded on Chrom 16– Each Chrom 16 has 2 alpha gene loci– four total per cell
• Non alpha globin genes on Chrom 11– Arranged from embryonic expression to adult
expression (epsilon, gamma, delta, beta)– Adult chromosome has one copy of beta gene– Two per cell
5
6
Hemoglobin
• Phenotypic expression of Hemoglobin results from variations in “non-alpha” globin genes– Epsilon- during embryogenesis– Gamma- 2 gamma + 2 alpha = Fetal Hb– Delta- 2delta + 2 alpha = HbA2– Beta- 2beta + 2alpha = HbA
7
Site of Erythropoiesis
8
FETAL AND NEONATAL ERYTHROPOIESIS
TABLE 1. Globin-chain development and composition
Developmentalstage
Hemoglobin type
Globin-chaincomposition
EmbryoEmbryoEmbryoEmbryo to fetusFetus to adultAdultAdult
Gower 1Gower 2PortlandFetalAA2
Fetal
Zeta2 , epsilon2a
Alpha2, epsilon2
Zeta2, gamma2
Alpha2, gamma2
Alpha2, beta2
Alpha2, delta2
Alpha2, gamma2b
a This tetramer may be an epsilon tetrad.
b Fetal hemoglobin produced by adults has a different amino acid
heterogeneity of the gamma chain at the 136 position than fetal hemoglobin
9
Normal Hb in adult blood
Hb A Hb A2 Hb F
structure 22 22 22
Normal % 96-98 % 1.5-3.2 % 0.5-0.8 %
10
• Chrom 16-alpha globin1. All four work 2. Only 3 work (trait)3. Two work (minor)4. 1 works (Hb H)5. None work (Hb Barts)
• Chrom 11-non-alpha globin1. Both beta proteins work2. One works (trait/minor)3. Both affected, but not absent
(intermedia)4. Absent (major)
11
• แบงตามระดบความผดปกตของ gene ไดเปน• Thalassemia minor : α-thal trait, β-thal trait,
Homozygous α-thal 2(-α/-α), α/β thal double heterozygote• Thalassemia intermedia : β-thal/HbE(บางสวน), AE Bart
(- -/-α)(βE/ β) , Homozygous HbCS, HbH (--/-α), • Thalassemia major :
– Hb Bart’s hydrops fetalis(--/--)– Homozygous B-thalassemia
– Severe B-thal/HbE
Thalassemia
12
โรคธาลสซเมยชนดรนแรง
Hb Bart’s hydropsHb Bart’s hydrops
• (a-thal 1 / a-thal 1) เปนชนดทรนแรงทสด ผปวยเสยชวตตงแตอยในครรภหรอหลงคลอด ทารกจะซด บวม ตบมามโตมาก และ รกใหญ
• ปญหาทพบในแมระหวางตงครรภคอ ครรภเปนพษ ความดนเลอดสง บวม การคลอดผดปกตและตกเลอดหลงคลอด
13
โรคธาลสซเมยชนดรนแรง
-thal major-thal major
• เรมมอาการซดตงแตขวบปแรก อาการอนๆ ทพบได คอ
• ตบ มามโต • ใบหนาเปลยนเปนแบบ
thalassemic face • รางกายแคระแกรนเจรญเตบโต
ไมสมอาย จำาเปนตองใหเลอด • มกมภาวะแทรกซอนจากธาตเหลก
เกนไดแก ตบแขง เบาหวาน และหวใจลมเหลว
14
โรคธาลสซเมยชนดรนแรง
HbEHbE / /-thal-thal
• อาการทางคลนกมตงแตนอยปานกลางจนถงรนแรงมากเหมอน homozygous beta-thalassemia
15
ความชก: ธาสสซเมยและฮโมโกลบนผดปกตในประเทศไทย
ประเภท รอยละในประชากร
แอลฟา ธาลสซเมย
เบตา ธาลสซเมยฮโมโกลบน อ
ฮโมโกลบนคอนสแตน สปรง
20% ในคนกรงเทพฯ30% ในคนเชยงใหม
- 39%13% โดยเฉลย50% อสานใต
-1 8 %
*ศนยขอมลโรคตดเชอและพาหะนำาโรค
16
จำานวนผปวยธาลสซเมยแตละชนดทเกด
ในแตละปและจำานวนทคาดวายงมชวตอย
โรค จำานวนคเสยงตอป
จำานวนเดกทเกดเปนโรคตอป
จำานวนคนไขทงหมดทยงมชวตอย
1. β-thal 2. β-thal/HbE3. Hb Bart4. Hb H
2,50013,0005,00026,000
6253,2501,2507,000
6,25097,5000 420,000
รวม 48,500 12,125 523,750
*ศนยขอมลโรคตดเชอและพาหะนำาโรค
17
นโยบายการสงเสรม ปองกนโรคธาลสซเมย
1 .หญงมครรภทกคนไดรบการปรกษาทางพนธศาสตร2. หญงมครรภไดรบการตรวจคดกรองธาลสซเมยทกราย3. หญงมครรภและสามทคดกรองแลวพบความผดปกต
จะไดรบการตรวจยนยนวาเปนคเสยงทมโอกาสเปนโรคชนดรนแรง
4. หญงมครรภตองไดรบการวนจฉยทารกในครรภกอนคลอดทกราย ทพบวาเปนคเสยง
*คมอการบรหารจดการความร ธาลสซเมย ของประเทศไทย“ ”
18
– Red cell Indices – Osmotic fragility test– DCIP(Dichlorophenol-indophenol precipitation
test)
Screening Method
19
Red Cell indices
– MCV (Mean corpuscular volume)
– MCH (Mean corpuscular hemoglobin)• ผใหญ ทเปนพาหะ α-thal 1, β-thal จะมคา MCV <80 fl
or MCH<27 และ RDW>13• Homozygous HbE, Homozygous α-thal2 และ Iron
def จะพบ MCV ตำาดวย• การทดสอบนให ผลบวกรอยละ 97.6 ของพาหะของ α-thal
1, β-thal
20
One tube osmotic fragility test (OF)
– ไดแกการวดปรมาณการแตกของRBCในนำาเกลอเขมขนรอยละ 0.36
– Normal RBCแตกหมด แตในพาหะของโรคธาลสซเมย หรอ Homozygous HbE จะแตกไมหมด
– การทดสอบนใหผลบวกในรอยละ 97.6 ของพาหะของ α-thal 1, β-thal • ภาวะโลหตจางจากการขาดธาตเหลกกใหผลบวกเชนกน• พาหะของ α-thal 2 และ HbCS จะไดผลเหมอนคนปกต
– ปญหาคอการอานคา OF test แปลผลลำาบากตองมความชำานาญ
21
• Tubes from L to R: Tubes 1-3 and 6-8 are positive samples where black line is not visible through the solution, Tubes 4-5 and 9-10 negative samples where black line is visible through the solution.
22
DCIP
– ส DCIP ทำาใหโมเลกลของ Unstable Hbเกดการสลายตวและตกตะกอน จงใชตรวจกรองหาฮโมโกลบนผดปกตชนดตางๆไดแก HbE และ HbH สามารถตรวจกรองพาหะของHbEไดมากกวารอยละ 95
23
– การตรวจกรองพาหะ α-thal 1 ทแมนยำายงเปนปญหา– อบตการณในชนบทของ Iron def สง วธ OF และ
RBC indices จะแยก iron def กบ thalassemia trait ไมได 100%
Screening Method
24
1.Hemoglobin Electrophoresis (เพอวดปรมาณ HbA2) เปนการตรวจเพอหาชนดและ/หรอ ปรมาณของHb สามารถใหการวนจฉยโรค Thalassemia และ Hbผดปกต เชน HbE trait, Homozygous HbE และ HbCSพาหะของ Thalassemia จะพบ Hb เปน A2+A เชนเดยวกบคนปกต การวนจฉยแยกชนดของ α-และβ-thal และ HbE จะตองวดปรมาณ HbA2
การทดสอบยนยนโดยวธมาตรฐาน
25
1.Hemoglobin Electrophoresis (เพอวดปรมาณ HbA2) คนปกต/พาหะของ α-thal1; ปรมาณ HbA2 ปกต ; พาหะของ α-thal1 ม MCV และ MCH ลดลง
(MCV 67.8+/-3.3 , MCH 21.8+/- 1.2)
พาหะของ β-thal ; HbA2 > 3.5HbA2 และ HbE จะพบทตำาแหนงเดยวกนตองแยกกนโดยปรมาณHbA2ทวดได ถา<10% เปน HbA2 , >10%เปน HbE
การทดสอบยนยนโดยวธมาตรฐาน
26
2.การตรวจหาชนดHb (hemoglobin electrophoresis) สามารถยนยนการวนจฉยโรคธาลสซเมยและฮโมโกลบนผดปกตไดเกอบทกชนด และสามารถบอก genotype ของผปวยบางชนดไดดวย เชน
Hb E และ Hb CS 3.การตรวจวนจฉยภาวการณขาดเหลก ไดแก Serum
ferritin, iron, TIBC 4.การตรวจวเคราะยน PCR (polymerase chain
reaction) จะสามารถวนจฉยผทเปนพาหะของ α-thal 1 ได (SEA deletion)
การทดสอบยนยนโดยวธมาตรฐาน
27
Interpretation of Hb ElectrophoresisCase 1 2 3 4 5 6
CBC
Hb 15.0 9.6 11.2 10.2 6.0 12.3
Hct 44.9 30.9 33.5 32.5 17.7 39.1
MCV 83.4 70.9 68.8 60.0 75.1 64.0
MCH 29.3 21.9 23.0 18.9 26.6 20.1
MCHC 35.1 30.9 33.4 31.5 34.1 31.5
Hb type
A2/E 3.4 89.4 4.3 3.0 6.5 2.4
A 96.6 - 95.7 89.0 - 97.6
F - 10.6 - - 93.5 -
H - - - 8.0 - -
Bart’s - - - - - -
CS - - - - - -
Dx Normal Homo HbE
B thal trait Hb H Homo B thal
α-thal 1 trait
28
แนวทางการตรวจคดกรองและการตรวจยนยน
การตรวจกรอง และ ตรวจยนยนแสดงไดหลายแนวทางขนกบความพรอมของ Lab และ งบประมาณ
แนวทาง 1 – ใช Red cell indices เปน screening : HbE trait หรอ Homozygous บางสวน MCV > 80 ทำาให False negative ได
29
แนวทางการตรวจคดกรองและการตรวจยนยน
การตรวจกรอง และ ตรวจยนยนแสดงไดหลายแนวทางขนกบความพรอมของ Lab และ งบประมาณ แนวทาง 2 – ใช OF และ DCIP เปน screening ปญหาคอการอานคา OF test
30
แนวทางการตรวจคดกรองและการตรวจยนยน
การตรวจกรอง และ ตรวจยนยนแสดงไดหลายแนวทางขนกบความพรอมของ Lab และ งบประมาณ
แนวทาง 3 – Red cell indices รวมกบ DCIP เปน Screening test
31
Red cell indicesMCV>80,MCH>27
Not thalassemia
HbA2 determination
MCV<80,MCH<27
HbA2>3.5% β thal.trait
HbA2<3.5%
Hb electrophoresis Abnormal HbE,EE,Hb H disease
Normal
Iron def? αthal1 trait?
PCR for α-thal 1
Neg Pos
αthal- 1 traitMicrocytic hypochromic anemia
Serum ferritin, Serum iron/TIBC
low normal
Iron def
Further investigation
Iron Rx
*ใช Red cell indices เปน screening
32
OF,DCIPNegative
Not thalassemia
HbA2 determination
Positive
HbA2>3.5% β thal.trait
HbA2<3.5%
Hb electrophoresis Abnormal HbE,EE,Hb H disease
Normal
Iron def? αthal1 trait?
PCR for α-thal 1
Neg Pos
αthal- 1 traitMicrocytic hypochromic anemia
Serum ferritin, Serum iron/TIBC
low normal
Iron def
Further investigation
Iron Rx
*ใช OF,DCIP เปน screening
33
หญงฝากครรภ
MCV<80,MCH<27,DCIP +veMCV,MCH,DCIP
Confirm Hb type,HbA2
Hb type ผดปกต: HbE,HbEE HbA2>3.5 = β-thal trait
Hb type: HbH ไมเสยง ดำาเนนการคลอดปกตHb type ปกต
HbA2 normalHb > 11
α-thal1 trait
Hb typeปกตHb A2 normalHb<11
MCV,MCH
abnormal
Iron Rx
normal
เสยงมลกเปน β-thal/Hb E,Homo, β-thalGenectic counseling offer PND
ตรวจ PCR for α-thal1
ตดตามสามมาตรวจ PCR for α-thal1
Hb type ผดปกต: HbE,EEHbA2>3.5%= β-thal trait
Hb typeปกตHb A2 normal
*ใช Red cell indices,DCIP เปน screening
MCV≥80,MCH ≥ 27,DCIP -ve
Not α-thal1 trait ดำาเนนคลอดปกต
ตดตามสามมาตรวจ Hb type,Hb A2
ไมเสยง ดำาเนนคลอดปกต
α-thal1 trait Not α-thal1 trait ดำาเนนคลอดปกต
เสยงมลกเปน Hb Bart’s HydropsGenetic counseling offer PND
34
35
Scenario
• หญงไทยค อาย 23 ป ตงครรภแรก• CC: มาฝากครรภ 12 สปดาหเศษ• PH:แขงแรงด ไมมโรคประจำาตว ไม
แพยา • FH: บดามารดา และญาตพนอง
แขงแรงด ไมมโรคทางดานอายรกรรม ไมมใครมบตรพการแตกำาเนดหรอปญญาออน สามอาย 35ป แขงแรงด ไมมโรคประจำาตว
36
Labs
• CBCHb = 11.5g/dl, Hct= 35.3%, MCV = 70.2, MCH= 22.9
• DCIP = negative
37
Management…?
Hb typingผปวย
ตาม slide Blood smear มาด
Iron Study
CBC สาม
Hb typingสาม
PRC 2unit
Iron Rx
PCR for α thal1 trait
38
CBC สาม• Hb = 12.7 g/dl, Hct = 38%,MCV= 65,
MCH= 22• Blood smear : hypochromia 1+,
microcytosis 1+
39
Iron study
• Normal study
40
Hb typingผปวย• HbA = 97%• HbA2 = 2%• HbF = 1%
• Normal Hb typing , α-thal 1 trait can’t be rule out.
41
Slide Blood smear
• Hypochromia 1+ , microcytosis 1+
42
Hb typingสาม• HbA = 97%• HbA2 = 2%• HbF = 1%
• Normal Hb typing , α-thal 1 trait can’t be rule out.
43
Iron Rx
• Hb = 11.6, Hct = 37%, MCV = 71, MCH = 23.8
44
PCR for α thal1 trait
• PCR for α thal1 trait ผลทงสาม และ ภรรยาเปน α thal 1 trait ทงค
45
Scenario
• ผลการตรวจกรองพบวา ม MCV ตำา differentialได 4 ภาวะทพบบอย คอ– Iron def anemia– Hb E trait or Homozygous Hb E– β-thal trait– α Thal trait
46
Scenario• ผลการตรวจกรอง DCIP = negative ทำาใหไมนกถง Hb E trait
or homozygous Hb E
• Confirmatory test : Hb electrophoresis พบ normal type และ normal HbA2 level สามารถ rule out Hb E trait or homozygous Hb E และ β-thal trait
• ดงนนตองวนจฉยแยกโรค iron def และ α thal1 trait ผปวยไดรบ Iron Rx มา 1 เดอนไมดขน ตองนกถง α thal1 trait และ สามม MCV, MCH ตำา พจารณสง PCR for α thal1 trait ผลทงสาม และ ภรรยาเปน α thal 1 trait ทงค
47
คเสยงทตองสงปรกษาแนะนำาทางพนธศาสตร
Hb Bart’s hydrops fetalis
α-thal 1 กบ α-thal 1 อตราเสยงรอยละ25
Homozygous β-thalassemiaβ-thal trait กบ β-thal trait อตราเสยงรอยละ
25Severe β-thalassemia/Hb E
β-thal trait กบ Hb E trait อตราเสยงรอยละ25
β-thal trait กบ Homozygous Hb E อตราเสยงรอยละ50
48
การวนจฉยทารกในครรภกอนคลอด(Prenatal diagnosis)
1.ตรวจสอบยนยนวาคสมรสนนเปนคเสยงทอาจมลกเปนThallasemiaชนดรนแรง2.ให genetic counselling3.ถาทราบชนดของ mutationของพอและแม
1st trimester : CVS (10-14 wks)2ndtrimester : Amniocentesis (16-20 wks) +
Fetal blood Sampling (18-22 wks)4.ถาไมทราบชนดของmutation ->Fetal Blood Sampling ใน 2nd trimesterเพอวเคราะหHb
49
การวนจฉยทารกในครรภกอนคลอด(Prenatal diagnosis)
โอกาสแทงCVS ประมาณรอยละ 2-4Amniocentesis ประมาณรอยละ 0.5Fetal Bllod sampling ประมาณรอยละ 0.5-2.5
50
การวนจฉยทารกในครรภกอนคลอด(Prenatal diagnosis)
5.เมอผปวยตดสนใจขอรบการวนจฉยกอนคลอด ควรไดรบ U/Sทกรายเพอ
-คะเน GA ทแมนยำาเพอกำาหนดวนทำาการตรวจตอไป
-วนจฉย Major gross structural defects-ทราบตำาแหนง เดก รก และจดเกาะสายสะดอ จด
ทเจาะตวอยางชนเนอหรอเลอด
51