临床分子遗传诊断之现况与发展.ppt

AdvancesinClinicalMolecularGenetics临床分子遗传诊断之现况与发展,台大医院基因医学部苏怡宁医师,AdrenoleukodystrophyisanX-linkeddisorderwhichissecondarytoamutationintheABCD1geneandresultsintheapparentdefectinperoxisomalbetaoxidationandtheaccumulationofthesaturatedverylongchainfattyacidsinalltissuesofthebody.Themanifestationsofthedisorderoccurprimarilyintheadrenalcortex,themyelinofthecentralnervoussystem,andtheLeydigcellsofthetestes.ABCD1isanATPasebindingcassetteproteininthesamecategoryoftransporterproteinssuchastheCFTRandMDRproteins.,肾上腺白质退化症ALD,Geneticinformation,ATP-bindingcassette,sub-familyD(ALD),member1Genesymbol:ABCD1Location:Xq28,基因遗传疾病(Geneticdisorders),细胞遗传诊断(Cytogeneticapproach)染色体异常(ChromosomeAbnormalities)分子遗传诊断(Moleculargeneticapproach)单一基因疾病(Single-GeneDisorders)多基因疾病(MultifactorialDisorders)粒线体疾病(MitochondrialDisorders),CGH,FISH,SNPAnalysis,GeneDoseAnalysis,PRINs,LengthMutationAnalysis,STRAnalysis,Karyotyping,遗传基因诊断(+),遗传疾病,?,白化症,SingleGeneDiseases,Over3000knownhumanmonogenicdisordersOver600genesinvolvedhavebeenmapped,遗传方式,自体显性遗传(AD,Autosomaldominant)自体隐性遗传(AR,Autosomalrecessive)性联遗传(X-linkdominant/X-linkrecessive),AD,DeNovo,Inherited,结节性硬化症(TSC),结节性硬化症(TSC)是一种自体显性遗传疾病，估计其盛行率约为1/10000。目前研究了解，已知有两个基因之突变与结节性硬化症有关，分别是TSC1及TSC2。依过去之文献报告，有关TSC1及TSC2之突变皆多属于单点突变，且不同之患者突变点点位皆不相同，约6070之患者属于新发生之突变，而与过去确认之突变点皆不相同，对突变分析而言，相当因难进行大规模之分析，,神经纤维瘤简介,神经纤维瘤是一种遗传性的神经外胚层生成疾病，依照所侵犯的范围分为第一型(周边型)和第二型(中枢型)。神经纤维瘤第一型(简称NF-1)较为常见，这类疾病的发生率，大约是每4000个新生儿中有一位。,神经纤维瘤之遗传方式,在遗传上，约有一半的患者是属于显性遗传；亦即，台湾地区约有6000个NF-1的家庭。由于NF-1基因为自体显性遗传，也就是在神经纤维瘤家庭中，一旦此基因产生突变，其家族子代中所有成员皆有50%之机会带有此突变基因。,神经纤维瘤基因检测之重要,在这些家族中，神经纤维瘤之症状会不断侵袭这些家族中的家属。同一家族中症状严重程度皆不一样所以说NF-1突变基因遗传检测对于早期确认神经纤维瘤之疾患是有其必要性的，尤其是对于具有家族性神经纤维瘤之家族成员而言。,家族性神经纤维瘤之个案,家族性神经纤维瘤之个案,病人,正常人,病人之父,病人之妹,Breastcancer&cancergenetics,About5%-10%ofbreastandovariancancersoccurasaresultofhighlypenetrantgermlinemutationsincancerpredisposinggenesAtleasthalfoftheseareduetomutationsintheBRCA1orBRCA2genes.,BRCA1&BRCA2genes,BRCA1andBRCA2mutationcarriers80-85%lifetimeriskforfemalebreastcancerLifetimeriskforovariancancerBRCA1:60%byage80BRCA2:27%byage80Morethan800distinctsequencevariantshavebeendescribedinBRCA1andBRCA2,Breastcancer,Breastcancer,BRCA1基因起始序列ATGAGG之突变,BRCA1mutations,Breastcancer,Breastcancer,60y/0,OVCancer,58,Breastcancer,Breastcancer,本人,58H/T,80y/o,8y/o,48,？,视网膜母细胞瘤,一种罕见的眼部肿瘤，胚胎期视网膜细胞产生病变而成这些细胞本来会长成眼睛里的感光器，也就是杆细胞与锥细胞，这些细胞感应光线之后，会传送电流信息，经由视神经到脑部遗传型的视网膜母细胞瘤的患者染色体上Rb基因原就有缺陷，此基因负责对产生一种肿瘤抑制蛋白，此对视网膜细胞的生长失去调节功能而长出肿瘤侦测Rb基因对分辨遗传与非遗传型的视网膜母细胞瘤，以及产前诊断有很大帮忙,视网膜母细胞瘤,偶发性患病的儿童并无罹患此病的近亲家族有关（遗传性）根据资料，患病儿童的家族中不只一人得病，而且常好几代都出现患者。,视网膜母细胞瘤,在先进国家，视网膜母细胞瘤的所有病例中，约有10%25%具有家族史。在较落后的国家，如尼日利亚或菲律宾的偏远小岛，眼睛长恶性肿瘤的小孩经常因延误治疗，使得肿瘤发生脑部及眼球外的蔓延，在很小的年龄就死于癌症，这些肿瘤的基因，因而没有机会传递到下一代，所以在落后的国家，反而不易发现具有家族史的病例。在台湾早年，也是类似的情形，绝少发现有家族性病例，近年来因医药的进步，罹患癌症的病童可以存活到婚娶的年龄，并繁衍下一代；又因健保的实施，罹患癌症的小孩，不致于拖垮家庭的经济，被放弃治疗的孩童已经越来越少，所以家族性病例有越来越多的趋势。,视网膜母细胞瘤,一个双侧性、遗传性的视网膜母细胞瘤的病人，其子女有50%机会罹病。一对无家族史的父母在生了一个罹癌的小孩后，其下一胎再罹病的机会是2%5%，如果已有2个罹病的小孩，其下一个子女罹病的机会则提高到50%。一个单侧性无家族史眼癌的病人，其下一代罹病的机会则只有5%。一个双侧性眼癌的病人，他的健康的手足或子女的下一代，仍有2%6%的机会罹病。,遗传谘询,遗传而来的视网膜母细胞瘤是以体染色体显性遗传的方式，传给下一代其遗传基因已被证实存在于第13对染色体。一个单侧性、无家族史视网膜母细胞瘤的患者，其下一代罹病的机会只有5%。一个双侧性视网膜母细胞瘤的患者，他的健康的手足或子女的下一代，仍有2-6%的机会罹病。,遗传谘询,遗传型的网膜母细胞瘤与双眼均受侵犯的患者很容易得到次发性癌症，其中以骨肉瘤（骨癌）最多，次常见的则为肺癌与乳癌。现今已可将网膜母细胞瘤的相关基因Rb基因鉴定出来，对这些Rb基因缺乏或失去功能的病人，更应终生密切追踪，以期早日发现次发性癌症。至于非遗传型病人，以后产生第二种癌症的危险性和一般人大致相同。,遗传谘询,高危险群的病人家族成员，应该做遗传谘询。如果能经由产前检查之基因鉴定，事先知道胎儿是否罹病，对病人家属将是莫大的福音由于近年来医学的进步，使得罹患癌症的小朋友有机会可以存活到生育年龄，因此家族性病例偶有发现，不能掉以轻心；否则一旦再生出一个罹病小孩，对整个家族将造成相当大的打击。,CerebralCavernousHemangiomas,X-linked,Hemophila,血友病是一种遗传的血科疾病，患者的血液中缺少一种凝血因子，以致受伤后，伤口的血液凝固比常人较慢，故容易因失血过多，而导致生命危险。血友病病人主要是男性，因为女性另有一个相对的正常遗传因子，故不会发病，只会将病变因子遗传下一代。,血友病(Haemophilia),不论A型或B型血友病,携带血友病基因的女性有二分之一的机会传给子女,即儿子有二分之一成为血友病人者,而二分之一的女儿将成为带因者。带因者大都无症状,且血浆中凝固因子活性大都正常,通常只能用分子诊断来做检测,以往利用linkageanalysis来筛检,linkageanalysis虽然便宜,但受限在必须有家族史,即必须有病人检体,另外还必须考虑重组(recombinantevents)和gemlinemutation等问题。而直接检测基因序列(directsequence),虽然敏感高,但花费较高,且所须时间较长,DuchenneMuscularDystroply(DMD),为所有肌肉萎缩症中较常见的一种，通常只发生在男性身上。与人类X染色体上的DMD基因有关。60-65%属于大片段缺失(deletion)或重复(duplication)突变。其他则可能属于小片段缺失/插入突变(smalldeletions/insertions)或点突变(pointmutation)。,对于自体隐性遗传疾病而言,高效率之带因者检验计划及流程为进行产前诊断及预防疾病发生之唯一途径,海洋性贫血是台湾最常见之单一基因自体隐性遗传疾病,且是目前唯一能够进行全国性带因者筛检之单一基因疾病,AR,-thalassemia,乙型海洋性贫血(-Thalassemia)是一种常见的单基因遗传性血液疾病，属自体隐性(autosomalrecessive)遗传。台湾大约有1%的人民为某种乙型海洋性贫血的带因者。,a-thalassemia,甲型海洋性贫血(a-Thalassemia)是一种常见的单基因遗传性血液疾病，属自体隐性(autosomalrecessive)遗传。台湾大约有3-5%的人民为某种甲型海洋性贫血的带因者。,筛检成功与否之关键,为是否具备高效率之带因者检验计划,SpinalMuscularAtrophy(SMA),1.一种脊髓性的肌肉萎缩症:是因脊髓的前角运动神经元渐进性退化，造成肌肉逐渐软弱无力、萎缩的一种疾病。2.AotosomalRecessiveInheritance(隐性遗传)3.也是人类常见的新生儿疾病,仅次于海洋性贫血。4.Carrierrate高达1/351/50。,RodriguesNR,etal(1995)HumMolGenet4:631634,SpinalMuscularAtrophy(SMA),平均每5000-10000个新生儿就有一个得到这种疾病,Carrierrate高达1/351/50,SMA的遗传方式,隐性遗传疾病AR,全血1-3ml,DHPLCanalysis,SinglegenedisordersdetectedbyDHPLC-basedtechniquesinourlab,SMA(SMN1/2gene)Thalassemia(aandbglobingene)HBOCsyndrome(BRCA1/2gene)ADPKD(PKD1/2gene)Tuberoussclerosis(TSC1/2gene)Achondroplasiaandrelatedsyndromes(FGFR3gene)APC(FAPgene)HNPCC(Mlh1,Msh2gene)HemophiliaA/B(F8/F9gene)DMD/BMD(Dystrophingene)Neurofibromatosis(NF1gene)Hereditarycavernousangiomas(Krit1gene)Osteogenesisimperfecta(Col1A1and1A2gene)LongQTsyndromerelatedgeneothers,产前胎儿基因诊断,CVS（