医学遗传学-遗传病的诊断

第十四章遗传病的诊断遗传病的诊断概念：临床医生根据患者症状、体征以及各种辅助检查结果并结合遗传学分析，从而确认是否患有某种遗传病并判断其遗传方式及遗传规律。根据诊断时期的不同，可分为：现症患者诊断症状前诊断产前诊断——新分支：植入前诊断遗传病的诊断诊断水平：临床诊断细胞学诊断蛋白质水平诊断基因诊断遗传病的诊断第一节遗传病的临床诊断一、病史采集家族史、婚姻史、生育史、疾病的始发年龄、病程特点——综合分析，初步确定是否为遗传病，实验室进一步检查确诊。第一节遗传病的临床诊断一、病史采集二、症状与体征遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有共性的，但也有其特有的临床表现，甚至形成特异性症候群。得出对疾病的初步印象，为进一步选择其他检查提供帮助。特异性症候群•智力发育不全•毛发黄•腐臭味（尿液、汗液）苯丙酮尿征？副性征发育不良原发性闭经身体矮小肘外翻45，XO?常见染色体病伴随体征单凭症状和体征不能准确诊断，但可得出疾病初步印象，为进一步选择其他检查提供帮助。第一节遗传病的临床诊断一、病史采集二、症状与体征三、系谱分析系谱分析可以有效地记录遗传病的家族史，确定遗传病的遗传方式，还能用于遗传咨询中个体患病风险的计算和基因定位中的连锁分析。绘制系谱应注意的事项系统、完整去伪存真注意新基因突变三、系谱分析系谱分析中要注意孟德尔遗传病非孟德尔遗传病具有特殊遗传学现象的疾病（一）孟德尔式遗传病（二）非孟德尔式遗传病(三)具有特殊遗传方式的疾病(三)具有特殊遗传方式的疾病第二节遗传病的细胞学诊断一、染色体检查—核型分析染色体检查的适应征：智能发育不全、生长迟缓或伴有其它先天畸形者夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等家族中已发现染色体异常或先天畸形个体多发性流产的妇女及其丈夫原发闭经和男女不育症者34岁以上的高龄孕妇有两性内外生殖器畸形者第二节遗传病的细胞学诊断一、染色体检查—核型分析二、性染色质检查X染色质、Y染色质：方法简单，可鉴别胎儿性别以助于X连锁遗传病诊断；协助诊断两性畸形或性染色体数目异常疾病诊断或产前诊断标本来源发根鞘细胞、皮肤或口腔上皮细胞、女性的阴道上皮细胞、也可取自绒毛和羊水的胎儿脱落细胞。第二节遗传病的细胞学诊断一、染色体检查—核型分析二、性染色质检查第二节遗传病的细胞学诊断一、染色体检查—核型分析二、性染色质检查三、荧光原位杂交(FISH)技术三、荧光原位杂交(FISH)技术应用荧光素标记的DNA探针与标本进行原位杂交后，使杂交区域发出荧光。优点：快速、安全灵敏度高特异性强。图示为21三体综合征患者的FISH检测三、荧光原位杂交(FISH)技术第三节遗传病的蛋白质水平诊断◎蛋白质水平诊断基因突变引起单基因病：酶和蛋白质的质和量的改变或缺如——定性定量分析诊断单基因病或分子代谢病。◎临床上常用检测方法Pr和酶分析：确定单基因病代谢产物检测：反映酶活性◎标本来源产前诊断：绒毛、羊水、脐带血和皮肤。新生儿筛查：血、尿。上海：1981～1987年对284,396名新生儿进行PKU筛查，查出PKU患儿15名，高苯丙氨酸血症4名。生物化学检查第四节遗传病的基因诊断概念：利用分子生物学技术，直接探测遗传物质的结构或表达水平的变化情况，从而对被检查者的状态和疾病做出诊断。基因诊断材料：DNA：分析基因结构RNA：分析基因功能一、基因诊断的特点1、以探测基因为目标，属于“病因诊断”，针对性强；2、基因诊断取材来源广泛；3、利用基因探针进行检测，灵敏度高、特异性强；4、基因探针适用性强，诊断范围广；5、目的基因是否处于活化状态均可,无组织和发育特异性。基因诊断——诊断遗传病最有前途方法二、基因诊断的基本途径直接诊断：直接检测致病基因本身异常间接诊断：当致病基因已知而异常未知时，或者致病基因尚属未知时，可通过对受检者或者家系进行连锁分析,以推断其是否获得了带有致病基因的染色体。基因诊断标本症状前诊断——外周静脉血产前诊断——孕早期的绒毛细胞孕中期羊水胎儿脱落细胞母亲外周血中胎儿有核红细胞植入前诊断——受精卵卵裂细胞产前诊断是针对胎儿的诊断，其适应征（P207-209）(1)夫妇之一有染色体畸变，特别是平衡易位携带者，或者夫妇染色体正常，但出生过染色体异常的患儿的夫妇(2)35岁以上的高龄孕妇(3)夫妇之一有开放性神经管畸形，或出生过这种畸形患儿的夫妇(4)夫妇之一有先天性代谢缺陷，或出生过这种患儿的夫妇(5)X连锁遗传病基因携带者孕妇(6)原因不明的习惯性流产的孕妇(7)羊水过多的孕妇(8)夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇(9)具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇医生在超声波探头的引导下，用一根细长的穿刺针穿过腹壁、子宫肌层及羊膜进入羊膜腔，抽取20～30ml羊水，以检查其中胎儿细胞的染色体、DNA、生化成分等，是目前最常用的一种产前诊断技术。羊膜穿刺法——创伤性产前诊断孕中期（16-18周）的羊水胎儿脱落细胞在怀孕12周之前，一般不采用羊膜穿刺法进行采样与诊断.0.5%的孕妇会出现羊膜炎、胎膜破裂及流产。羊膜穿刺法—创伤性产前诊断绒毛取样--创伤性产前诊断绒毛膜绒毛取样比羊膜穿刺法更早采样与检查的诊断方法怀孕10～12周但风险比羊膜穿刺法要高。流产率高达2%母亲外周血中的胎儿有核红细胞—非侵入性产前诊断孕妇血有核红细胞（NRBC）含量极少，大约每1ml母血中只含5～20个胎儿细胞，NRBC更少，为每1ml含2～6个胎儿细胞，必须进行分离纯化才能利于进一步分析，做产前诊断。正常胎盘并非是完善的、细胞透不过的屏障。在人类正常妊娠当中，进入母体血液循环中的胎儿血量估计是0.1～0.3ml。胚胎植入前遗传学诊断（PreimplantationGenerticDiagnosis，PGD）PGD主要是对体外受精的胚胎进行遗传学诊断。PGD是辅助生育技术与分子生物学技术相结合而发展的产前诊断技术，俗称第三代试管婴儿。从体外受精第3日的胚胎或第5日的囊胚取1-2个卵裂球或部分细胞进行核型胚胎移植，取样不影响胚胎发育，得到健康下一代。三、基因诊断常用方法及应用原理：用已知核苷酸序列测定未知核苷酸序列。方法：分子杂交、DNA体外扩增（PCR）、DNA测序、基因芯片技术，其中最基本技术是核酸分子杂交技术。应用：1978年简悦威（YWKan）首次用DNA重组技术进行镰刀型贫血病产前诊断；1982年普遍开始试用基因诊断技术；迄今已对数百种遗传性疾病进行基因诊断和产前基因诊断。应用特异性探针在复杂的待检DNA中，利用碱基互补配对的原理来鉴定其同源DNA分子的过程。Southern印迹杂交ASO斑点杂交◆分子杂交Southern印迹杂交-+ASO斑点杂交1986年，胡流清等基于点突变原理，用寡核苷酸探针进行基因诊断。正常探针突变探针PKU，AR苯丙酮尿症(AR）◆PCR技术PCR技术：体外快速扩增特异性DNA片断地技术，使能够达到足够分析的纯度和量。模板DNA可以来自一个细胞，一根头发、一滴精斑等都可以得到有效的扩增。PCR-SSCPPCR-RFLPPCR-SSCP（单链构象多态性）1989年，Orita等建立的PCR产物单链DNA凝胶电泳技术。检测无过氧化氢酶症1：正常人2,4,5：纯合体患者3：杂合体(2的弟弟)左为泳动变位模式：A正常人；B纯合体患者RFLP(限制性片段长度多态性)人群中不同个体基因的核苷酸序列存在差异——DNA多态性。DNＡ序列上发生变化而出现或丢失某一限制性酶切位点，使酶切产生的片段长度和数量发生变化称为RFLP（restrictionfragmentlengthpolymorphism）。镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子MstⅡ：CCTNAGGHbA：CCTGAGGAGHbS：CCTGTGGAG1.2Kb0.2KbRFLP(限制性片段长度多态性)RFLP分析在亲子鉴定中的作用XXXXXXXX犯罪现场RFLP分析在法医学中的作用1234567RFLP分析在遗传病诊断中的作用根据上述分析，这个胎儿的基因型是：1.AS2.AA3.SS4.Unknown◆DNA序列定DNA自动测序仪采用4种不同颜色的荧光分别标记4种双脱氧核苷酸，基本实现了测序自动化。DNA自动测序仪生成序列◆DNA芯片成千上万个寡核苷酸或cDNA探针密集、规律地排列在1cm2大小的硅片或玻璃芯片上，容量可达20～40万个基因探针。荧光标记的DNA或cDNA样品送到在芯片上与探针杂交，通过激光共聚焦显微镜获取信息,以计算机系统对荧光信号做出比较和检测，可迅速得出所需的信息，比常规方法快几十到几千倍。DNAmicroarray基因异常方法探针、引物或限制酶基因缺失基因组DNA印迹杂交\PCR扩增缺失基因的探针引物包括缺失或在缺失部位内点突变RFLP分析\ASO杂交突变导致其切点消失的限制酶PCR产物的多态性分析正常和异常的ASO探针（RFLP、SSCP、DGGE）引物包括突变部位基因已知基因内或旁侧序列多态性基因内或旁但异常不明（RFLP、SSCP、AMP-FLP）侧序列探针或引物连锁分析基因未知与疾病连锁的多态性，与疾病连锁的多态如SSCP、AMP-FLP连锁分析，位点探针或引物RFLP位点单体型连锁分析遗传的基因诊断方法系谱分析应注意的事项染色体检查适应症基因诊断本章节重点