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