Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 6 * 2019

KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐỘT BIẾN GEN BETA GLOBIN HIẾM GẶP
Ở NGƯỜI VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGS
Nguyễn Hồng Sơn*, Trần Tuấn Anh*, Nguyễn Lê Anh*, Nguyễn Thùy Trang*, Bạch Quốc Khánh*,
Dương Quốc Chính*

TÓM TẮT
Mục tiêu: Từ kết quả nghiên cứu toàn quốc về đột biến gen globin, chúng tôi bước đầu nghiên cứu về đặc
điểm một số đột biến gen beta globin hiếm gặp ở người Việt Nam.
Đối tượng:
Tổng số 58 mẫu máu ngoại vi của người nghi ngờ mang gen bệnh beta thalassemia với các tiêu chí sau: hồng
cầu nhỏ (MCV < 80), nhược sắc (MCH < 28), tỷ lệ huyết sắc tố A2 tăng (HbA2 > 3,5%) và có kết quả PCR âm
tính với 9 đột biến phổ biến trên gen beta globin.
Phương pháp nghiên cứu: Mô tả cắt ngang. 12.555 mẫu máu ngoại vi chống đông bằng EDTA được tách
chiết ADN và phân tích 9 đột biến gen beta globin bằng phương pháp PCR. 58 mẫu âm tính với PCR được tiếp
tục chuẩn bị thư viện theo và giải trình tự gen trên hệ thống MiSeq (Illumina, Mỹ) để tìm các đột biến hiếm gặp.
Kết quả: Kết quả phân tích đặc điểm đột biến của 58 mẫu nghiên cứu bằng phương pháp giải trình tự toàn
bộ gen beta globin (HBB) bằng phương pháp NGS cho thấy tỷ lệ phát hiện ra đột biến là khá cao (chiếm 53%).
Kiểu hình β0 / β chiếm tỷ lệ 71%, trong đó đột biến codon 26 (G>T) tạo bộ ba kết thúc chiếm tỷ lệ cao nhất
(51,6%) trên tổng số gen đột biến phát hiện được. Đột biến codon 15 (G>A) cũng tạo thành bộ ba kết thúc với
kiểu hình β0 tương tự như codon26 (G>T). Các đột biến hiếm -29 (A>G), -30 (T>C) xảy ra tại vùng promoter của
gen beta globin, gây rối loạn quá trình phiên mã. Đột biến IVS-II-848 (C>G), sự thay thế C ở vị trí 848 trên
intron 2 đã làm giảm hiệu quả của việc lắp ráp mARN. Bên cạnh đó chúng tôi cũng phát hiện biến thể huyết sắc
tố (Hope) hiếm gặp do đột biến trên gen beta globin.
Kết luận: Chúng tôi phát hiện những đột biến gen beta globin hiếm gặp, mở rộng dữ liệu đột biến gen beta
globin gây bệnh beta thalassemia tại Việt Nam; phát hiện ra biến thể huyết sắc tố bất thường (Hope) - một biến
thể rất hiếm gặp trên thế giới, ở Việt Nam cũng chưa có báo cáo về biến thể này. Đồng thời chúng tôi cũng thấy
được vai trò, giá trị của việc ứng dụng phương pháp giải trình tự gen NGS trong việc phát hiện đột biến hiếm

blood samples were subjected to extract DNA and performed PCR analysis for 9 common mutations of beta
globin gene. 58 samples with PCR negative result were further analized with next-generation sequencing, using
Illumina MiSeq sequencer, for rare mutation of beta globin gene.
Results: The mutant characteristics of 58 subjects analysed by NGS sequencing which showed that the
rate of mutant detection is quite high (53%). The phenotype β0 / β accounts for 71%, in which mutation
codon 26 (G>T) creates a stop codon with the highest percentage (51.6%) of the total number of mutated
genes detected. The codon 15 mutation (G>A) also forms a stop codon with a phenotype β0 similar to codon26
(G>T). Rare mutations -29 (A>G), -30 (T>C) occur in the promoter region of the β – globin gene, disrupting
the transcription process. Mutation IVS-II-848 (C>G), replacement of C at position 848 on intron 2 to
decreases the efficiency of splicing mRNA. In addition, we also found a rare hemoglobin variant (Hope) due
to mutations in beta globin gene.
Conclusion: We found the rare beta globin gene mutations and extended the beta globin mutation data in
Vietnam; discovered the variant of abnormal hemoglobin (Hope) - a very rare variant in the world, this variant
has not been reported in Vietnam before. At the same time, we also found the role and value of the application of
NGS sequencing method in diagnosing the rare and new mutations. Since then, we found several shortcomings
that lead to confusion and errors of hemoglobin electrophoresis. There are many mutations of the beta globin gene
that we have not found, we believe that this study will contributed importantly to establish new gene mutations
and rare gene mutations data.
Keywords: beta thalassemia, mutant alleles, β-globin genotype
tố do bất thường trên chuỗi beta globin đã
ĐẶT VẤN ĐỀ
được ghi nhận(24). Ngày nay, khi những tiến bộ
Thalassemia là nhóm bệnh hemoglobin di
trong việc phát hiện và xác định sự bất thường
truyền do thiếu hụt tổng hợp một hay nhiều
thông qua điện di huyết sắc tố và giải trình tự
mạch
polypeptid
trong
globin

Thalassemia, thu thập từ hơn 23000 mẫu máu
người dân đại diện cho 53 dận tộc của Việt Nam
phân bố khắp các tỉnh thành cả nước. Các mẫu
bệnh phẩm đã trải qua các vòng sàng lọc
Thalassemia cộng đồng, đó là bộ 3 xét nghiệm cơ
bản: tổng phân tích tế bào máu; định lượng sắt
huyết thanh, Feritin và điện di huyết sắc tố; Các

Hội Nghị Khoa Học BV. Truyền máu Huyết học

401


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 6 * 2019

mẫu có hồng cầu nhỏ (MCV
là 68% và nhóm tuổi 10-19 tuổi chiếm tỷ lệ cao
globin của đối tượng nghiên cứu
nhất 79%. Sự phân bố của các đột biến gen hiếm
Đột biến gen alpha
Tổng
gặp chủ yếu ở miền Trung với tỷ lệ 71%. Trong
Dương tính Âm tính
58 mẫu nghiên cứu được giải trình tự gen này,
n
8
19
27
Giải trình Âm tính
%
29,6%
70,4%
100%
tự gen
chỉ có 31 trường hợp phát hiện được đột biến
beta
n
13
18
31
Dương
gen beta globin hiếm gặp (chiếm 53%).
globin
tính

Đặc điểm đột biến gen của mẫu nghiên cứu

Hội Nghị Khoa Học BV. Truyền máu Huyết học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 6 * 2019
trong đó 2 đột biến gen codon 26 (G>T)
[GAG>TAG] (27,1%) và codon 15 (G>A) [TGG
>TAG] (10,2%) gây ra đột biến vô nghĩa chiếm tỷ
lệ cao nhất. Bên cạnh đó, chúng tôi đã phát hiện
được 3 đối tượng giải trình tự gen cho kết quả
Bảng 2. Tỷ lệ của các loại alen đột biến trong nghiên cứu
Stt
1
2
3
4
5
6
7

Đột biến
HBB:c.-79A>G
HBB:c.-80T>C
HBB:c.47G>A
HBB:c.79G>T
HBB:c.410G>A
HBB:c.316-3C>G
Âm tính
Tổng

Tên đột biến

0
β
Hope
β
β+

%
1,7
5,1
10,2
27,1
6,8
3,4
45,7
100

Bảng 3. Tỷ lệ kiểu hình của những ĐBG hiếm gặp dương tính với giải trình tự gen
Kiểu hình
β /β

0

β

+

β

β /β
0


cd26(G>T)

-29

IVSII-848

/β, β

/ β, β

+

-30

β or β unclear/β

β
β

/β

Hope

/β

HST bất thường
Hope

β

dương tính có phối hợp với ĐBG alpha globin
chiếm tỷ lệ khá cao 13/31 (41,9%), 11/13 (84,6%)
trường hợp ĐBG beta globin phối hợp với tổn
thương một gen α-globin; chỉ có 2/12 (15,4%)
trường hợp phối hợp với tổn thương hai gen
α-globin (--SEA/αα) (Bảng 4).

Bảng 4. Kiểu gen phối hợp đột biến gen alpha và beta
globin của đối tượng nghiên cứu

Một số hình ảnh kết quả phân tích NGS phát
hiện các đột biến hiếm (Hình 1, 2, 3, 4, 5, 6)

ĐBG alpha globin
3,7
α /αα
CS
α α/αα
3,7
α /αα
CS
α α/αα
SEA
-- /αα
3,7
α /αα

ĐBG beta globin
cd26 (G>T)
cd26 (G>T)

lọc thalassemia cộng đồng, đó là bộ 3 xét nghiệm

Hội Nghị Khoa Học BV. Truyền máu Huyết học

403


Nghiên cứu Y học

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 6 * 2019

cơ bản: tổng phân tích tế bào máu; định lượng
sắt, Feritin và điện di huyết sắc tố. Sau đó những
các mẫu nghi ngờ mang gen beta globin sẽ được
xác định lại bằng các phương pháp MARMS–

PCR với 9 đột biến phổ biến. Chúng tôi đã chọn
lọc được 58 mẫu nghi ngờ mang gen β-globin
mà phương pháp MARMS–PCR cho kết quả âm
tính để phục vụ cho nghiên cứu này.

Hình 1. Phân tích trình tự DNA của đột biến hiếm gây biến thể HST Hb Hope Mẫu 91087: Hb Hope [beta136
(H14) Gly → Asp (GGT>GAT)]

Hình 2. Phân tích trình tự DNA của đột biến hiếm codon 26 (G>T) Mẫu 82169: Codon 26 (G>T);
GAG(Glu)>TAG (stop codon) beta0

Hình 3. Phân tích trình tự DNA của đột biến hiếm codon 15 (G>A). Mẫu 89312: Codon 15 (G>A); TGG(Trp) >
TAG (stop codon) beta0


kỹ thuật NGS đã có độ chính xác rất cao và tỷ lệ
âm tính giả và dương tính giả bị loại bỏ đi đáng
kể(8). Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được
tính ưu việt của NGS về cả độ nhạy và độ đặc
hiệu, đưa ra đánh giá toàn diện về các chiến lược
sàng lọc bệnh thalassemia và chỉ ra rằng NGS là
một phương pháp sàng lọc cạnh tranh, đặc biệt
là trong các quần thể có tỷ lệ mắc bệnh
cao(10,22,23).Kết quả phân tích đặc điểm đột biến
của 58 mẫu nghiên cứu bằng phương pháp giải
trình tự gen NGS cho thấy, tỷ lệ phát hiện ra đột
biến là khá cao 31/58 (chiếm 53%).
Theo kết quả Bảng 2, các đối tương nghiên
cứu đều là người mang đột biến gen beta globin,
hầu hết có kiểu hình dị hợp tử, chỉ có 1 cá thể có
kiểu hình đồng hợp tử βHope / βHope. Trong đó đột
biến gây mất 1 chuỗi beta (β0) chiếm tỷ lệ cao
71%. Đột biến gen Codon 26 (G>T) [GAG
(Glu)>TAG (stop)] chiếm tỷ lệ cao nhất (16/31,
chiếm 51,6%) và tất cả đối tượng có ĐBG này
đều tập trung ở khu vực miền nam Việt Nam.
Đột biến này xảy ra ở cùng vị trí với HbE (G>A),
biến thể huyết sắc tố phổ biến nhất ở các nước
Đông Nam Á. Tại đột biến này, có sự thay thế
nucleotid G bằng T, sự thay thế này đã tạo thành
mã bộ ba TAG - mã kết thúc tại codon 26 gây
chấm dứt quá trình dịch mã và tạo đột biến vô
nghĩa. Đột biến này cũng là một đột biến gen
hiếm gặp trong công đồng người Thái Lan(7). Ở
Việt Nam, đột biến này lần đầu tiên được báo

848 cạnh vị trí nối AG trên intron 2 đã làm giảm
hiệu quả của việc lắp ráp mARN, do vậy gây
giảm tổng hợp chuỗi beta globin (β+). Đột biến
này phân bố chủ yếu ở Nhật Bản với tần số
thấp(9).
Trong nghiên cứu, bên cạnh những ĐBG
beta globin hiếm, chúng tôi cũng tìm được biến
thể HST hiếm gặp của chuỗi beta – Hb Hope ở 3
cá thể, đây không phải là biến thể HST phổ biến
trong cộng đồng người Việt Nam; vì vậy, chúng
cần được giải thích một cách thận trọng. Hb
Hope [β136 (H14) Gly → Asp (GGT>GAT)], đây
là một biến thể của chuỗi beta globin, được mô
tả lần đầu tiên trong một gia đình người Mỹ gốc
Phi vào năm 1965(12), chúng cũng được tìm thấy
trong một số gia đình ở Nhật Bản, Thái Lan, Lào
và Cuba; thể dị hợp tử thường kết hợp với đột
biến Hb S, Hb E và với beta thalassemia. HST bất
thường này ở trạng thái dị hợp tử không gây ra
bất kỳ dấu hiệu lâm sàng cũng như những bất
thường trên hồng cầu(16), HST này không ổn định
và làm giảm ái lực với oxy, nhưng nói chung là
vô hại trên lâm sàng. Tuy vậy, trong nghiên cứu
này, khi so sánh với kết quả điện di HST của

Hội Nghị Khoa Học BV. Truyền máu Huyết học


Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 6 * 2019
những cá thể mang Hb Hope, chúng tôi thấy

cứu tận gốc rễ, chúng tôi cần phải làm thêm
nhiều khảo sát hơn nữa, xây dựng các phả hệ
nếu có thể.

KẾT LUẬN
Nghiên cứu của chúng tôi đã góp phần vào
việc tìm và phát hiện ra những đột biến gen beta
globin hiếm gặp, mở rộng dữ liệu ĐBG beta
globin bệnh tại Việt Nam; phát hiện ra biến thể
HST bất thường Hb Hope-một biến thể rất hiếm
gặp trên Thế giới, ở Việt Nam cũng chưa có báo
cáo về biến thể này. Đồng thời chúng tôi cũng
thấy được vai trò, giá trị của việc ứng dụng
phương pháp giải trình tự gen NGS trong việc

Nghiên cứu Y học

chẩn đoán người mang ĐBG beta globin hiếm
cũng như ĐBG mới. Từ đó nhìn ra được những
mặt thiếu hụt dẫn đến nhầm lẫn, sai sót của
phương pháp điện di HST (HPLC).

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

2.

3.

4.

Cai SP, Zhang JZ, Doherty M, et al (1989). A new TATA box
mutation detected at prenatal diagnosis for beta-thalassemia.
Am J Hum Genet, 45(1):112–114.
Chaudhary S, Dhawan D, Bagali PG, et al (2016). Compound
heterozygous β+ β0 mutation of HBB gene leading to βthalassemia major in a Gujarati family — A case study. Mol
Genet Metab Rep, 7:51–53.
Doro MG, Casu G, Frogheri L, et al (2017). Molecular
Characterization of β-Thalassemia Mutations in Central
Vietnam. Hemoglobin, 41(2):96–99.
Efremov GD (2007). Dominantly Inherited β-Thalassemia.
Hemoglobin, 31(2):193–207.
Fucharoen G, Fucharoen S, Jetsrisuparb A, et al (1990).
Molecular basis of HbE-beta-thalassemia and the origin of HbE
in northeast Thailand: identification of one novel mutation
using amplified DNA from buffy coat specimens. Biochem
Biophys Res Commun, 170(2):698–704.
Haque IS, Lazarin GA, Kang HP, et al (2016). Modeled Fetal
Risk of Genetic Diseases Identified by Expanded Carrier
Screening. JAMA, 316(7):734–742.
Hattori Y, Yamamoto K, Yamashiro Y, et al (1992). Three betathalassemia mutations in the Japanese: IVS-II-1 (G----A), IVS-II848 (C----G), and codon 90 (GAG----TAG). Hemoglobin, 16(1–
2):93–97.
He J, Song W, Yang J, et al (2017). Next-generation sequencing
improves thalassemia carrier screening among premarital
adults in a high prevalence population: the Dai nationality,
China. Genet Med, 19(9):1022–1031.
Huang S, Wong C, Antonarakis SE, et al (1986). The same
“TATA” box beta-thalassemia mutation in Chinese and US
blacks: another example of independent origins of mutation.
Hum Genet, 74(2):162–164.
Ingle J, Adewoye A, Dewan R, et al (2004). Hb Hope

capillary electrophoresis Method. Am J Clin Pathol, 136(1):14–18.
20. Phylipsen M, Amato A, Cappabianca MP, et al (2009). Two new
β-thalassemia deletions compromising prenatal diagnosis in an
Italian and a Turkish couple seeking prevention. Haematologica,
94(9):1289–1292.
21. Pornprasert S, Panyasai S and Kongthai K (2012). Comparison
of capillary electrophoregram among heterozygous Hb Hope,
Hb Hope/α-thalassemia-1 SEA type deletion and Hb Hope/β(0)thalassemia. Clin Chem Lab Med, 50(9):1625–1629.
22. Shang X, Peng Z, Ye Y, et al (2017). Rapid Targeted NextGeneration Sequencing Platform for Molecular Screening and

408

23.

24.
25.

26.

27.

Clinical Genotyping in Subjects with Hemoglobinopathies.
EBioMedicine, 23:150–159.
Tan M, Lu S, Wu LS, et al (2015). Application of Next
Generation Sequencing to Screen the Neonatal Thalassemia
Genes, Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi, 23(5):1404–1409.
Thein SL (2013). The Molecular Basis of β-Thalassemia. Cold
Spring Harb Perspect Med, 3(5).
Vo LTT, Nguyen TT, Le HX, et al (2018). Analysis of Common
β-Thalassemia Mutations in North Vietnam. Hemoglobin,