遺傳病的診斷與治療lsy

第17章遺傳病的診斷第一頁，共六十八頁。由于遺傳病的治療還沒有理想的方法，目前臨床遺傳的重點是如何診斷遺傳病，特別是產(chǎn)前診斷，以達到防止有遺傳缺陷的患兒出生。遺傳病的診斷是一項復(fù)雜的工作，需要多學(xué)科的配合。第二頁，共六十八頁。第一節(jié)遺傳病的臨床診斷普遍性原則遺傳學(xué)的診斷手段產(chǎn)前診斷、癥狀前診斷、現(xiàn)癥患者診斷第三頁，共六十八頁。一、病史采集1.家族史2、婚姻史3.生育史第四頁，共六十八頁。二.體格檢查圍繞遺傳病的特征第五頁，共六十八頁。三.系譜分析1.系譜的系統(tǒng)性、完整性、可靠性單基因，多基因；顯性，隱性；常染色體，性染色體。表現(xiàn)度、外顯率、隔代遺傳、發(fā)病風險。2.注意延遲現(xiàn)象3.新發(fā)的基因突變4.顯性與隱性的相對性第六頁，共六十八頁。四.遺傳數(shù)據(jù)庫資源應(yīng)用第七頁，共六十八頁。第二節(jié)細胞遺傳學(xué)檢查一.染色體檢查：核型分析

標本：外周血、絨毛、羊水、活檢組織。

分帶：Q-，G-,R-,C-,[熒光原為雜交(FISH)]

分析：數(shù)目(單體、多體)、結(jié)構(gòu)（易位、缺失、倒位‥)二、性染色質(zhì)檢查數(shù)目和結(jié)構(gòu)第八頁，共六十八頁。染色體檢查指征：①明顯生長發(fā)育異常、多發(fā)畸形、智力低下者；②多發(fā)性流產(chǎn)和不育的夫婦；③已經(jīng)生有染色體異?；純旱姆驄D；④性腺以及外生殖器發(fā)育異常者；⑤原發(fā)性閉經(jīng)；⑥35歲以上的高齡孕婦；⑦身材高大，性情粗暴的男性；⑧惡性血液病患者；⑨長期接受X線、電離輻射的人員。染色體檢查第九頁，共六十八頁。生化檢查主要用于生化遺傳病的檢測。主要針對三方面：1）蛋白、酶活性；2）反應(yīng)底物、代謝中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物的濃度；3）受體的結(jié)合能力。例如疑為苯酮尿癥患者，可檢測血清苯丙氨酸或尿中苯乙酸濃度。第三節(jié)生化檢查第十頁，共六十八頁。常見通過酶活性檢測的遺傳代謝缺陷病(1)白化病

酪氨酸酶

毛囊精氨酸琥珀酸尿癥

精氨酸代琥珀酸裂解酶

紅細胞胱硫醚尿癥

胱硫醚酶

肝、白細胞、成纖維細胞組氨酸血癥

組氨酸酶

指（趾）甲屑同型脫氨酸尿癥

胱硫醚合成酶

肝、白細胞、成纖維細胞酮性高甘氨酸血癥

丙酰輔酶A羧化酶

肝、白細胞、成纖維細胞楓糖尿病

支鏈酮酸脫羧酶

肝、白細胞、成纖維細胞苯丙酮尿癥

苯丙氨酸羥化酶

肝酪氨酸血癥I

對羧苯丙酮酸羥化酶

肝、腎酪氨酸血癥

II

酪氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶

肝半乳糖血癥

半乳糖磷酸尿苷轉(zhuǎn)移酶

紅細胞黑朦性癡呆

氨基己糖酶

白細胞高血病

β葡萄糖苷酶

皮膚成纖維細胞疾病名稱

檢查的酶

材料生物化學(xué)檢查第十一頁，共六十八頁。常見通過酶活性檢測的遺傳代謝缺陷病(2)腺苷脫氨酶缺乏癥

腺苷脫氨酶

紅細胞糖原貯積病I型

葡萄糖-6-磷酸酶

腸粘膜糖原貯積病II型

α-1,4-葡萄糖苷酶

皮膚成纖維細胞糖原貯積病III型

紅細胞脫支酶

紅細胞糖原貯積病IV型

支化酶

白細胞、皮膚成纖維細胞糖原貯積病VI型

肝磷酸化酶

白細胞氨酰脯氨酸缺乏癥

氨酰脯氨酸酶

白細胞高苯丙氨酸血癥

二氫喋啶還原酶

皮膚成纖維細胞瓜氨酸血癥

精氨酰琥珀酸合成酶

皮膚成纖維細胞進行性肌營養(yǎng)不良

肌酸磷酸激酶

血清疾病名稱

檢查的酶

材料生物化學(xué)檢查第十二頁，共六十八頁。部分通過血清和尿液檢測的遺傳代謝缺陷病

疾病名稱

血清檢測物

尿液檢測物精氨酸琥珀酸尿癥精氨酸代琥珀酸瓜氨酸血癥

瓜氨酸

瓜氨酸胱硫醚尿癥

胱硫酸胱氨酸尿癥

胱氨酸、賴氨酸、精氨酸、鳥氨酸胱氨酸病

胱氨酸

胱氨酸、其它氨基酸同型胱氨酸尿癥

甲硫氨酸

同型胱氨酸羥脯氨酸血癥

羥脯氨酸

羥脯氨酸高甘氨酸血癥

甘氨酸及其它有機酸

甘氨酸高賴氨酸血癥

賴氨酸

賴氨酸、鳥氨酸、γ-氨基丁酸高脯氨酸血癥

脯氨酸

脯氨酸、羥脯氨酸、甘氨酸低磷酸血癥

磷酸乙醇胺楓糖尿病

纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸酮衍生物苯丙酮尿癥

苯丙氨酸

苯丙酮酸酪氨酸血癥

酪氨酸

酪氨酸、苯丙氨酸衍生物組氨酸血癥

組氨酸

組氨酸生物化學(xué)檢查第十三頁，共六十八頁。第四節(jié)基因診斷第十四頁，共六十八頁。基因表達調(diào)控第十五頁，共六十八頁?；虻谋磉_鑒定DNA水平：基因表達調(diào)控：1、DNA甲基化2、組蛋白修飾：乙酰化，磷酸化3、其它第十六頁，共六十八頁。DNA甲基化導(dǎo)致基因沉默

——基因之“鎖”沉默啟動子區(qū)轉(zhuǎn)錄永固牌第十七頁，共六十八頁。AC轉(zhuǎn)錄PolIIACACACACACACMMM疏松開放致密封閉第十八頁，共六十八頁。Southern：1975年，英國人southern創(chuàng)建，是研究DNA圖譜的基本技術(shù)第十九頁，共六十八頁?；虻谋磉_鑒定RNA水平：RT-PCR。

PCR：1985年，

KaryMullis發(fā)明了PCR表達譜芯片第二十頁，共六十八頁。Northernblot

，1977年檢測RNA的表達水平

mRNA直接跑膠，轉(zhuǎn)膜，雜交。第二十一頁，共六十八頁?；虻谋磉_鑒定Protein：Western第二十二頁，共六十八頁。第0代遺傳標記:1、滴血認親2、血型分析第二十三頁，共六十八頁。第一代遺傳標記：限制性片段長度多態(tài)性(restrictionfragmentlengthpolymorphism，縮寫RFLP，DNA指紋)：DNA在限制性內(nèi)切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小第二十四頁，共六十八頁。第二代遺傳標記：短串聯(lián)重復(fù)序列STR第二十五頁，共六十八頁。第三代遺傳標志：單核苷酸多態(tài)性（SNP）：第二十六頁，共六十八頁。分子診斷的特點針對直接病因診斷特異性強，靈敏度高適應(yīng)性強，診斷范圍廣目的基因是否處于活化狀態(tài)均可，無組織和發(fā)育特異性。在感染性疾病的基因診斷中，可檢測正在生長的病原體或潛伏病原體。第二十七頁，共六十八頁。可以是任何有核細胞，包括：1、外周血白細胞、口腔粘膜細胞2、活檢標本、石臘包埋的組織塊3、沉淀細胞（唾液、痰液、尿液）4、羊水細胞、絨毛細胞、

進入母體循環(huán)的胎兒細胞(應(yīng)用PCR，樣本可微量化到一個細胞)分子診斷的材料第二十八頁，共六十八頁。限制性片段長度多態(tài)性分析（RFLP）核酸雜交(Southern)

聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)

DNA測序基因芯片技術(shù)其它常用的技術(shù)

（1）PCR-RFLP（2）PCR-ASO

（3）PCR-SSCP分子診斷的基本技術(shù)第二十九頁，共六十八頁。Southern印跡雜交原理基因組DNADNA片段雜交結(jié)果分析酶切探針Southern流程第三十頁，共六十八頁。SouthernblottingBamHIBamHIα2α1α2

10kb14kbprobeSouthern診斷示例：-地中海貧血第三十一頁，共六十八頁。Southernblottingαα/αααα/α-αα/--α-/----/--

14kb10kb正常缺1缺2缺3缺4Southern診斷結(jié)果分析第三十二頁，共六十八頁。RFLP原理RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism

限制性片段長度多態(tài)性第三十三頁，共六十八頁。Southern-RFLPMstII識別序列MstII1.2kbCCTGAGG

CCTGTGG

probe1.4kbxRFLP診斷:鐮狀細胞貧血癥0.2kb第三十四頁，共六十八頁。1.4kb1.2kb

βΑ/βΑβΑ/βSβS/βS

正常

鐮狀

鐮狀貧血Southern-RFLP結(jié)果分析第三十五頁，共六十八頁。PCR原理KaryMullispolymerasedNTPs第三十六頁，共六十八頁。鐮狀細胞貧血(HbS)：第5～7位密碼子AAASSSMstⅡ:CCTNAGG

1.2Kb

0.2Kb1.40Kb1.20Kb0.20KbA:CCTGAGGAGS:CCTGTGGAGPCR-RFLP第三十七頁，共六十八頁。PCR-ASOASO:allele-specificoligonucleotide,等位特異性的寡核酸探針第三十八頁，共六十八頁。正常人病人正常探針突變探針正常探針：5’－AAGGCTTAGCTTAGCTTTGGACC突變探針：5’－AAGGCTTAGGTTAGCTTTGGACCASO點雜交檢測基因突變舉例PCR-ASO第三十九頁，共六十八頁。PCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,單鏈構(gòu)象多態(tài)性第四十頁，共六十八頁。PCR-SSCP示例第四十一頁，共六十八頁。DNA芯片DNA測序FISH第四十二頁，共六十八頁。FISH原理第四十三頁，共六十八頁。X染色體Y染色體13號染色體18號染色體21號染色體FISH應(yīng)用示例第四十四頁，共六十八頁。利用FISH技術(shù)檢測染色體易位利用FISH技術(shù)檢測21-三體(R)和13(G)染色體FISH應(yīng)用示例第四十五頁，共六十八頁。分子診斷的限制因素分子診斷方法具有無限廣闊的應(yīng)用前景，隨著技術(shù)的不斷進步和診斷成本的不斷降低，臨床應(yīng)用越來越廣泛。目前限制分子診斷應(yīng)用的主要因素有：大部分遺傳相關(guān)性疾病的致病基因還未明確，特別是多基因疾病和具有遺傳異質(zhì)性的疾??；2.成本較高、周期較長；3.遺傳學(xué)和分子生物學(xué)知識還未得到廣泛的普及。第四十六頁，共六十八頁。第18章遺傳病的治療本章主要內(nèi)容：一般原則，傳統(tǒng)方法，基因治療。第四十七頁，共六十八頁。遺傳病治療的原則遺傳病致病的特殊性導(dǎo)致了其治療方法的困難，因此大多數(shù)遺傳病至今沒有理想的方法，應(yīng)以預(yù)防為主。目前，遺傳病的臨床治療只能暫時控制病癥的發(fā)展，長遠效果不理想。遺傳病治療有常規(guī)治療和基因治療兩種。前者一般只能改善其表型，而后者為遺傳病治療帶來了新的希望。治療的原則：1.針對基因突變進行體細胞基因修飾；2.針對基因表達異常進行調(diào)控；3.蛋白質(zhì)功能改善；4.代謝產(chǎn)物控制；5.臨床針對癥狀的治療措施。第四十八頁，共六十八頁。第一節(jié)手術(shù)治療手術(shù)修復(fù)手術(shù)去除器官移植修補、矯正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修補；心臟手術(shù)，兩性生殖器的手術(shù)矯形；多囊腎的腎移植；糖尿病的胰島細胞的移植；地中海貧血的骨髓移植等。第四十九頁，共六十八頁。第二節(jié)藥物治療補其所短去其所余螯合劑促排泄劑代謝抑制劑血漿置換或過濾平衡清除法第五十頁，共六十八頁。第三節(jié)飲食治療禁其所忌控制飲食藥物控制吸收早發(fā)現(xiàn)，早治療。第五十一頁，共六十八頁。第四節(jié)基因治療基因治療(genetherapy)是一種用正?；?qū)氚屑毎?，校正或置換致病基因的治療方法。第五十二頁，共六十八頁。第一個成功的基因治療:1990年美國的一個年僅4歲的小女孩（腺甘脫氨酶缺乏癥，先天性免疫功能不全

）接受了基因治療而且取得了成功。第五十三頁，共六十八頁。策略1.基因修正（genecorrection）2.基因置換（genereplacement）3.基因增補（geneaugmentation）4.基因干預(yù)（geneinterference）基本流程1.目的基因的選擇和制備2.靶細胞的選擇3.目的基因的轉(zhuǎn)移方法4.外源基因的表達與檢測第五十四頁，共六十八頁。靶細胞的選擇堅固、易增殖、易轉(zhuǎn)化、組織特異性基因轉(zhuǎn)染途徑物理法：電擊法化學(xué)法：轉(zhuǎn)染試劑病毒法：第五十五頁，共六十八頁。途徑生殖細胞體細胞直接整合體外整合第五十六頁，共六十八頁。其它方案RNA修復(fù)剪接控制RNA調(diào)控第五十七頁，共六十八頁。1990年美國進行了第一例人類體細胞基因治療。治療實驗是把腺苷酸脫氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏癥患兒體內(nèi)的白細胞，成功地替換了她體內(nèi)不能產(chǎn)生腺苷酸脫氨酶(ADA)的缺陷基因，從而開創(chuàng)了基因療法根治人類遺傳病的新紀元。

2006年11月20日報道：復(fù)旦大學(xué)遺傳學(xué)研究所基因治療研究組研制的“重組AAV-2人凝血因子IX注射液”獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局的《藥物臨床研究批件》。

Roth等對6例血友病A患者實施基因治療：取患者的皮膚成纖維細胞體外培養(yǎng)，通過電穿孔把攜帶有刪除B區(qū)域的FⅧ基因質(zhì)粒轉(zhuǎn)染皮膚成纖維細胞，體外培養(yǎng)后，篩選能產(chǎn)生FⅧ的細胞進行克隆，然后在腹腔鏡幫助下注入患者的大網(wǎng)膜。隨訪12個月，4例患者FⅧ水平較治療前提高，并且外源性FⅧ使用減少。FⅧ水平提高最高的患者，臨床癥狀的改善持續(xù)大約10個月，隨訪期間無明顯副作用，未檢測出FⅧ抑制物。

基因治療的臨床應(yīng)用第五十八頁，共六十八頁。1.表達穩(wěn)定性較差或丟失，錯誤RNA，靶細胞壽命短。2.病毒載體的安全性，感染，癌變。3.表達效率不高。4.對病毒載體的免疫排斥。5.倫理問題盡管目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)在基因治療中成功率很低，長期療效難以確定，安全性、可靠性及倫理等方面存在問題，但是臨床基因治療的成功范例，仍將激勵學(xué)者們進一步加強這一領(lǐng)域的基礎(chǔ)、臨床及相應(yīng)策略的研究。相信未來伴隨基因轉(zhuǎn)移、DNA重組、基因克隆和表達等技術(shù)的迅猛發(fā)展，基因治療將成為人類攻克遺傳病的一種常規(guī)治療手段?；蛑委煷嬖诘膯栴}第五十九頁，共六十八頁。第19章遺傳病的預(yù)防第一節(jié)、普查地區(qū)、民族、個體等發(fā)育史生育史系譜第六十頁，共六十八頁。第二節(jié)遺傳篩查新生兒篩查攜帶者檢出第六十一頁，共六十八頁。第三節(jié)遺傳咨詢婚前咨詢和體檢生育咨詢和體檢評估再發(fā)風險對策和措施第六十二頁，共六十八頁。產(chǎn)前診斷適應(yīng)癥◆夫婦之一有染色體畸變，特別是平衡易位攜帶者，或者夫婦染色體正常，但出生過染色體異常的患兒的夫婦；◆35歲以上的高齡孕婦；◆夫婦之一有開放性神經(jīng)管畸形，或出生過這種畸形患兒的夫婦；◆夫婦之一有先天性代謝缺陷，或出生過這種患兒的夫婦；◆X連鎖遺傳病基因攜帶者孕婦；◆原因不明的習慣性流產(chǎn)的孕婦；◆羊水過多的孕婦；◆夫婦之一有致畸因素接觸史的孕婦；◆具有遺傳病家族史，又系近親婚配的孕婦。

第六十三頁，共六十八頁。