复旦大学基因诊断与基金治疗教案06基因诊断的临床应用

1、第六章 基因诊断的临床应用1 遗传病的基因诊断 本章详述基因诊断在临床上的应用，分为1.遗传病基因诊断、2.双生子卵性分析、3.法医学分析、4.疾病易感性分析、5.病原微生物的检测五个章节，以遗传病的基因诊断为主，又分为内外科疾病、儿科疾病、眼科疾病、染色体疾病等几部分，以下分别详述。1.1 内外科疾病本节分类详述各疾病的检测方法，分为血液系统疾病、神经肌肉系统疾病、泌尿系统疾病、心血管系统疾病、呼吸系统疾病几大类。1.1.1 内外科疾病：血液系统疾病 血友病A一般特点：经典的X连锁隐性遗传病。英国女王维多利亚（1819-1901）作为携带者把该基因传致欧洲多个王室临床特征：凝血障碍性疾病：出

2、血时间延长、淤血、关节肌肉和颅腔出血发病率：男性1/10000遗传学：X连锁隐性遗传，基因定位Xq28，基因全长186kb，26外显子，25内含子，编码2332个氨基酸基本缺陷：编码凝血因子（因子）基因多种不同的突变病理生理学：因子缺陷致fibrin形成缺陷，不能凝血治疗：补充因子，或从血中提取，或通过基因工程方法获得诊断方式：RFLPs + Southern血友病A外显子24: CTTaq I TCGATTGA AGCTAACTN：1.4kb；M：4.2kb如图所示，检测出单个碱基替换改变了血友病A家族中，因子基因外显子24的Taq I限定酶识别位点。A因子基因探针在X染色体上检测出一段1.

3、4-kbTaq I片段，但在突变体则检测到4.2-kb片段。在这个家族中，女孩不会是突变体的携带者。RFLPs + Southern血友病A多态性Bgl IN：20kb；M：5kb连锁右图：RFLP对因子基因部分缺失所致血友病A的基因诊断。探针A是因子基因1.7kb Kpn I cDNA片段，包括112外显子。探针B是因子基因4.7kb EcoR I cDNA片段，包括1425和部分26外显子。A、B、C、D代表染色体。患者无Bcl/探针B 1.2kb和探针A 4.4kb片段，但有Sst I/探针A14.5kb片段。PCR + ASO 血友病APCR + ASOXba I引物（探针）： Xba

4、 I（+）7.3kbASO探针 5-GCGCATTTCTAGACTGTTG -3 Xba I（-）7.3kbASO探针 5-GCGCATTTCTGGACTGTTG -3右图：利用PCR-ASO探针连锁分析对血友病A做出生前诊断。白细胞和绒毛细胞DNA由PCR扩增Xba I识别部位顺序，用Xba I识别部位（+）的7.3kbASO探针 和Xba I识别部位（-）的7.4kbASO探针杂交。正常因子基因为Xba I（-），突变因子基因为Xba I（+）。本例中胎儿为男性，未受累血友病A。 镰状细胞贫血一般特点：具有杂合子优势的疾病，第一个成功进行基因诊断、产前基因诊断的病例临床特征：红细胞扭曲成镰

5、刀形，溶血性贫血，镰状细胞痛性危象发病率：非洲黑人常见；美洲黑人：1/400遗传学：常染色体隐性遗传，基因定位11p基本缺陷：CCTGAGGCCTGTGG： AS病理生理学：HbA(第6位谷氨酸) HbS(第6位缬氨酸)，Hb溶解度下降，HbS凝聚成管状治疗：临床常规贫血治疗（输血、骨髓移植、基因治疗） Hpa I珠蛋白基因片段（kb） Hb基因型 总 计 13.0kb片段的频率 7.6/7.6 7.6/7.0 7.0/13.0 7.6/13.0 13.0/13.0 白人AS 5 1 1 9 0 16 0.31 SS 0 0 0 4 11 15 0.87 AA 12 0 0 0 0 12 0

6、黑人 AA 8 6 0 1 0 15 0.03 亚洲 AA 15 0 0 0 0 15 0 RFLP + Southern镰状细胞贫血第1个基因诊断、产前基因诊断成功病例Hpa IRFLP 连锁家系右图：RFLP连锁分析进行产前基因诊断。Hpa I切割人类DNA所形成不同长度的DNA片段，用RFLP连锁分析法可进行镰状细胞贫血症的产前诊断，在此例中，患儿仅出现13kbDNA片段，父母均出现13kbDNA片段，则表明有纯合的s，为镰状细胞贫血症患者，如出现7.6kb、5.4kb、则为正常个体。RFLP + Southern镰状细胞贫血RFLP + SouthernMst II失去酶切位点：CCT

7、GAGGCCTGTGGN：1.15kb + 0.2kb；M：1.35kb右图：用Mst II 酶切，珠蛋白基因做探针的HbS基因诊断。正常珠蛋白基因产生1.15kb和0.2kb两个片段，而HbS的珠蛋白基因失去了这个Mst II识别顺序，只产生1.35kb的片段。ASO 镰状细胞贫血ASO探针 A探针 5-CTCCTGAGGAGGAGTCTGC -3 S探针 5-CTCCTGTGGAGGAGTCTGC -3右图：上：等位基因特异性寡核苷酸探针（ASO Allele-specific-oligonucleotide ）诊断镰形细胞贫血下：某家系的ASO探针诊断结果 地中海贫血一般特点：多见于地中

8、海和华南地区临床特征：贫血，轻重不等，严重者致死，轻微者仅轻度贫血发病率：有地区差异，在地中海和华南地区常见，其他地区少见遗传学：常染色体遗传（显性），基因定位16q13基本缺陷：患者表现为1-4个（4个即全部）基因的缺失病理生理学：由于缺失基因的多少不同，有不同的变化 缺失4个基因：Hb Barts胎儿水肿综合征，聚合为四聚体（4） 缺失3个基因： H病，聚合为四聚体Hb H（4） 缺失2个基因：标准型地中海贫血，Hb减少，贫血 缺失1个基因：静止型地中海贫血，Hb减少，临床上常无症状治疗：临床常规贫血治疗（输血、骨髓移植、基因治疗）RFLP + Southern地中海贫血RFLP + So

9、uthernBamH IN：14kb + 0.2kb；M：1条染色体上缺失1个基因为10kb；1条染色体上缺失2个基因无条带右图：地中海贫血基因缺失的诊断。上：16号染色体上携有数目不同的基因，其中箭头所指为BamH I的切点。下：基因探针杂交的结果PCR地中海贫血PCR引物 基因 PCO1 5-TACTGTAGATACCCGTGTACAA-3 PCO2 5- ATCATGGAAACACAGTAAA-3 基因（对照） PCO3 5-ACACAACTGTGTTCACTAGC-3 PCO4 5-CAACTTCATCCACGTTCACC-3N：136bp；M：无条带(Hb Barts胎儿水肿综合征)

10、右图：应用PCR技术诊断地中海贫血上：和基因的PCR扩增区下：利用PCR法，对地中海贫血最严重的类型Barts胎儿水肿综合征进行基因诊断。1.1.2 内外科疾病：神经肌肉系统疾病 Duchenne肌营养不良症（,录象）一般特点：高突变率，高度致死，基因大（超过2000kb）临床特征：进行性肌无力，腓肠肌假性肥大，男性占多数，儿童期发病，青春期死亡发病率：男性1/3000遗传学：X连锁隐性遗传，基因定位Xp21，高突变率基本缺陷：多种不同的突变类型（缺失、重复等）病理生理学：dystrophin（肌组织结构蛋白）缺失或减少治疗：无特殊Duchenne肌营养不良症诊断方法：抽提先证者外周血gDNA

11、用16对引物扩增DMD基因的外显子 若有产物为非缺失型DMD 有的外显子不能被扩增，为缺失型DMD 用连锁分析用引物扩增先证者和母亲 抽提胎儿羊水/脐血gDNAgDNA，如能提供信息抽提胎儿gDNA 行SRY、脐血G带检查，判断胎儿性别用连锁分析的方法结合SRY检测及G 显带作出诊断 男性，用PCR判断是否 女性，用连锁分析存在与先证者相同的缺失 方法判断是否为携带者 有缺失为患儿 无缺失为正常胎儿用连锁分析的方法加以证实，作出最后诊断肌肉组织的dystrophin免疫检测Duchenne肌营养不良症Becker肌营养不良症肌肉组织dystrophin免疫组织化学右图：肌肉组织的dystrop

12、hin免疫检测图A为正常女性，图B为Duchenne肌营养不良症的男性，图C为Duchenne肌营养不良症的女性携带者。Duchenne肌营养不良症患者的肌肉组织无dystrophin染色。Duchenne肌营养不良症携带者肌肉组织dystrophin免疫检测同时显示出阳性和阴性结果，右图：显微观察Duchenne肌营养不良症和Becker肌营养不良症患者dystrophin基因突变效果图。左栏是苏木精和曙红染色肌肉组织，右栏为对dystrophin蛋白的抗体特异性免疫荧光显微染色。图示标记了正常组织肌细胞膜表面dystrophin蛋白的位置，BMD肌肉组织dystrophin蛋白量较少，DM

13、D肌肉组织无dystrophin蛋白。DMD肌肉组织中的肌细胞见的粘连组织量增多。肌肉蛋白的western印迹Duchenne肌营养不良症Becker肌营养不良症肌肉组织dystrophinwestern印迹右图：Western 印记显示了严重Duchenne肌营养不良症和中度Becker肌营养不良症dystrophin蛋白的有无。SouthernDuchenne肌营养不良症Southerndystrophin基因cDNA探针 spectrin-like repeat domain右图：dystrophin蛋白的四个结构域，dystrophin基因相应的cDNA，以及在DMD和BMD患者dys

14、trophin的缺失分布。右图：用cDNA（取自基因中部的血影蛋白重复序列）探针进行Southern blot 分析DMD病患各种基因片段的缺失1栏为正常DNA，显示出四条与cDNA探针杂交条带，2-4栏DNA来自三位没有血缘关系的病人。两名病人有单个条带的缺失，3栏病人出现整个基因序列的缺失。 脆性X综合征一般特点：第1个动态突变疾病，伴染色体脆性位点，男性智能发育障碍的主要遗传原因临床特征：智能发育障碍发病率：男性1/11001500；女性1/20003000遗传学：X连锁遗传，基因定位Xq27.3基本缺陷：FMR-1基因CGG重复的扩增，高突变率，伴染色体脆性位点（Xq27.3）病理生理

15、学：尚未完全清楚治疗：无特殊治疗,有学者建议大剂量叶酸治疗。脆性X染色体综合症脆性X综合征基因突变类型与临床 无 突 变 前 突 变 嵌 合 型 全 突 变人群分布 正常人 正常男、女传递者 部分男、女患者 男、女患者 女性携带者 部分女携带者(CGG)n重复数 654 52200 52200/200 200扩增片段大小(bp) 18162 160600 160600/600 600CpG岛甲基化 无 无 5090 男100FMR-1 mRNA 均表达 男、女均表达 男表达率降低 男不表达体细胞异质性 无 无 程度较低 广泛fra(X)位点表达 阴性 阴性 多为阳性 多为阳性, 表达 智力低下

16、 无 无 轻中度 男中重度染色体分析脆性X综合征染色体分析脆性位点右图：图A为脆性X综合征患儿，图B：位于Xq27.3的脆性位点与X连锁的智力发育迟缓相关。PCR检测动态突变脆性X综合征PCRCGG重复的扩增Huntington舞蹈病（录象）一般特点：典型的常染色体显性遗传病，第1个通过DNA标志使疾病得到定位的疾病临床特征：35岁左右起发病，进行性痴呆，舞蹈样运动发病率：48/10000遗传学：常染色体显性遗传，基因定位4p16.3基本缺陷：huntingtin基因编码区病理生理学：尚未完全清楚治疗：无有效治疗Huntington舞蹈病PCR检测动态突变Huntington舞蹈病PCRCAG

17、重复的扩增PCR方法检测ITl5基因中的CAG重复拷贝数，阳性率很高，且只需检测患者本人即可。可用于不典型患者、症状前患者的诊断以及产前诊断。 Lesch-Nyhan综合征一般特点：成人与儿童常见的肌肉萎缩疾病。临床特征：手足徐动，肌肉强迫性痉挛，自毁容貌遗传学：X连锁隐性遗传，基因定位Xq26-q27基本缺陷：次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶遗传缺陷，导致次黄嘌呤和鸟嘌呤降解为尿酸治疗：无有效治疗多重PCRLesch-Nyhan综合征多重PCRHPRT右图：用PCR检测Lesch-Nyhan综合征HPRT基因的缺失PCR对正常HPRT基因的扩增检测出所有九个外显子，如5所示，对四位Lesch-

18、Nyhan综合征男性患者DNA样品分析分别缺失了其中的两个，见1号条带；完全缺失，见2；6-9号外显子缺失，见3；9号外显子缺失，见4. 强直性肌营养不良一般特点：成人与儿童常见的肌肉萎缩疾病。临床特征：体征多样性，伴有多器官损害。发病率：1/8000遗传学：常染色体显性遗传，基因定位19q13.31基本缺陷：蛋白激酶基因3端非凡易趣的遗传性不稳定性三核苷酸（CTG）重复顺序扩展突变治疗：无有效治疗Westen法检测强制性肌营养不良EcoR ICTG重复扩增1.1.3 内外科疾病：泌尿系统疾病 男性不育症PCR检测Y染色体相关基因男性不育 SHAPE * MERGEFORMAT YRRM2PC

19、RN：M：无条带 遗传性肾炎一般特点：具有遗传异质性临床特征：又称为眼-耳-肾综合征，说明症状涉及多个器官遗传学：主要为X连锁显性遗传，基因定位Xq22；少数为常染色体显性或隐性遗传基本缺陷：5（）胶原蛋白基因的点突变CG（5（）胶原蛋白丝氨酸胱氨酸）病理生理学：5（）胶原蛋白是肾小球基底膜（GBM）的组成成分，5（）胶原蛋白缺陷，致GBM异常治疗：无特殊治疗RFLP + Southern 遗传性肾炎RFLP + SouthernPst ICGN：2.2kb；M：1.9kb 成年型多囊肾病一般特点：具有遗传异质性临床特征：肾脏多发性囊肿，蛋白尿、血尿、肾性高血压、肾功能衰竭、尿毒症发病率：男性

20、1/1000遗传学：常染色体显性遗传，APKD1基因定位16p13，APKD1基因定位2p基本缺陷：APKD1多位点突变病理生理学：治疗：RFLP分析成年型多囊肾病APKD1成年型多囊肾病RFLPPvu APKD1基因探针 珠蛋白基因连锁分析5.7kb、3.4kb 、2.4kb右图：对成年型多囊肾病的连锁分析当用3HVR作为探针与Pvu酶切后的家系有关成员基因组DNA杂交时，可见有5.4kb、3.4kb和2.4kb三条带。患者的母亲有5.7kb、3.4kb和2.4kb三条带，父亲为2.4kb纯合子，子女中凡有3.4kb带者为患者，无此带者都不是患者。途中对第二代5号的DNA检测只有5.7和2.

21、4kb两条带，故不是患者或致病基因携带者。 21-羟化酶缺乏症临床特征：外生殖器畸形、阴蒂肥大，青春期女性第二性征无发育、闭经、嗓音粗、有喉结、体毛重、阴毛呈男性分布、肌肉相对发达。发病率： 1/14000遗传学：常染色体隐性遗传，编码基因位于6号染色体上，与HLA-B基因座紧密连锁基本缺陷：P-450c21结构基因缺失所致病理生理学：先天性肾上腺皮质增生，雄激素分泌增多治疗：激素治疗Southern + RFLP （缺图）Taq I探针 21-羟化酶基因探针1.1.4 内外科疾病：心血管系统疾病 家族性高胆固醇血症一般特点：最常见的遗传病之一，导致冠心病的主要原因临床特征：杂合子血浆中的LD

22、L水平升高，黄瘤，冠心病；纯合子临床表现出现更早，儿童期即可因冠心病而死亡发病率：杂合子1/500；纯合子1/1000000遗传学：常染色体显性遗传，基因定位19p13基本缺陷：LDL受体基因突变，有多种突变类型病理生理学：由于LDL受体缺陷，使LDL不能进入细胞，在细胞外（血液、黄瘤）堆积 Southern印迹检测LDL受体基因多态性限制酶位置条带大小（kb）等位基因频率Rsa IStu IBcl ISac I/Kpn IApa IPvu IIBsm IBgl IIApaL ITaq ISph IStu IHinc IIAva/Xba ISpe IBstE II5侧翼5侧翼5侧翼5侧翼5侧翼

23、5侧翼5侧翼启动子与第1外显子第3外显子第4外显子第6外显子第8外显子第12外显子第13外显子第15外显子3侧翼3.2/1.820/12.58.7/5.52.05/24.5/4.28.5/4.918/1313/1012/7.21.7/0.63.7/3.20.133/0.0980.133/0.0981.9/1.721/1333/2275/2586/1422/7850/504/9676/2417/838/9295/567/3341/5955/4555/4557/4392/875/25结合家系，通过连锁分析可进行本病的基因诊断长链PCR检测LDL受体基因大片段缺失(列出相应引物) 检测第7、8外显子

24、缺失：PA1 5-CAA CAC ACT CTG TCC TGT TTT CCA-3PA2 5-GCC CTT GGT ATC CGC AAC AGA GAC-3 检测第7外显子缺失：PB1 5-AGT CTG CAT CCC TGG CCC TGC GCA-3PB2 5-AGG GCT CAG TCC ACC GGG GAA TCA-3 检测第8外显子缺失：PC1 5-CCA AGC CTC TTT CTC TCT CTT CGA-3PC2 5-CCA CCC GCC GCC TTC CCG TGC TCA-3 检测第9外显子缺失：PD1 5-TCC ATC GAC GGG TCC CCT

25、CTG ACC-3PD2 5-AGC CCT CAT CTC ACC TGC GGG CCC-3 检测第10外显子缺失：PE1 5-AGA TGA GGG CTC CTG GTG CGA TGC-3PE2 5-GCC CTT GGT ATC CGC AAC AGA GAC-3 家族性肥厚性心肌病一般特点：常染色体显性遗传 肌球蛋白重链突变检测核苷酸顺序碱基突变氨基酸替换832124914431836190228562931GAGACTGCGAGAGA精谷氨酰胺精谷氨酰胺精色甘精缬甲硫谷赖谷赖结合家系，通过突变检测，可进行本病的基因诊断。 Marfan综合征一般特点：先天性结缔组织遗传病，又名蜘

26、蛛指（趾）综合症临床特征：病变主要累及中胚叶的骨骼、心脏、肌肉、韧带和结缔组织。骨骼畸形最常见，全身管状骨细长、手指和脚趾细长呈蜘蛛脚样。发病率：1/25000-1/10000遗传学：常染色体显性遗传，基本缺陷：编码微纤维蛋白-1(fibrillin-1)的基因FBN1突变所致治疗：无有效治疗方法 单倍型分析FBN1基因Amp-FLP 引物 5-CCT GGC TAC CAT TCA ACT CC-3 5-GAG ATA CAT AGA GTG TTT AGG G -3家系连锁分析右图：两个家系图谱及其单倍型分析。上：在此家系中I1 Taq I的酶切RFLP分别为5.0kb（+）和6.0kb（

27、-）两种等位片段。（TAAAA）n扩增片段长度多态性（Amp-FLP）分别为150nt（1）和160nt（2）两种等位基因。下：在此家系中，4是+，1单倍型和纯合子，分别从父母处得到1条+，1单倍型，可见5的单倍型是+，1和-，2，其胞姐3的单倍型也是+，1和-，2。患者3得到-，2单倍型，由于3和3都是患者，所以-，2单倍型必与致病基因连锁。4尚未成年，对其进行症状前诊断。根据以上分析知，致病基因随-，2单倍型传递，患者5的单倍型是+，1和-，2，其中+，1单倍型是与非致病基因连锁的，4得到这一单倍型，则不会患病。1.1.5 内外科疾病：呼吸系统疾病 囊性纤维化一般特点： ASO法检测囊性纤

28、维化： 右图：用ASO技术检测囊性纤维化三对碱基缺失，如图上方为正常等位基因，下方为F508CF等位基因。测定出未受影响的CF儿童同胞的基因分型，也能检测出CF携带者和做产前的诊断。测序法检测囊性纤维化右图：通常囊性纤维化的等位基因三碱基缺失导致氨基酸508丢失，合成蛋白缺陷。由于是三个碱基缺失，并非移码突变。1.2 儿科疾病1.2.1 苯丙酮尿症一般特点：典型的可治疗的（饮食控制）先天性遗传病，也是第一个新生儿筛查的成功疾病临床特征：出生后开始发生发育迟缓、伴有神经、行为异常、智能发育障碍等发病率：高加索人群1/500016000；其他人群1/60000遗传学：常染色体隐性遗传，苯丙氨酸羟化

29、酶（PAH）基因定位12q22-q24基本缺陷：PAH基因的多种类型突变病理生理学：PAH缺陷，使苯丙氨酸不能转化为酪氨酸，前者转化为苯丙酮酸，并在体内堆积治疗：饮食预防控制，可达到临床痊愈RFLP + Southern苯丙酮尿症RFLP + Southern探针 PAH cDNASph I家系，连锁分析11.0kb；9.7kb；7.0kb右图：图A所示为Sph I酶的酶切位点。图B所示为一个苯丙酮尿症的系谱图C示对此家系的RFLP分析。RFLP + Southern苯丙酮尿症RFLP + Southern探针 PAH cDNAHind I家系，连锁分析N：4.2kb；M：4.0kb 右图：苯

30、丙氨酸羟化酶突变基因所致苯丙酮尿症的基因诊断Hind 酶切，苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交，患者仅有4.0kb片段ASO法检测苯丙酮尿症苯丙酮尿症ASO探针 正常探针：5-TCC ATT AAC AGT AAG TAA TTT-3 异常探针：5-TCC ATT AAC AAT AAG TAA TTT -3右图：用寡核苷酸探针对PKU家系的检测分析表明，患儿的父、母均为突变杂合体，患儿从父母获得了突变基因而为纯合体，因而发病。1.3 眼科疾病1.3.1 视网膜色素炎（retinitis pigmentosa）一般特点：视功能进行性损害的遗传性视网膜病变临床特征：眼底改变为视乳头蜡黄，小血管变细以

31、及赤道部附近骨细胞样色素斑沉着。夜盲和视野缩小是最主要的主诉发病率：我国的群体发病率约1/3500遗传学：常染色体显形、常染色体隐性、为性连锁隐性遗传病理生理学：视网膜色素上皮细胞对视细胞外节盘膜的吞噬消化功能障碍，致使外节盘膜崩解物残留，妨碍营养物质转运，引起视细胞的进行性营养不良及逐渐变性和消失。治疗：无有效治疗ASOs法检测视网膜色素炎视网膜色素炎ASO右图：如图所示一个视网膜色素炎常染色体显性家系视紫质突变家系图红色标记了患者个体，下图为系谱诊断分析结果，用ASO进行视紫质突变体和正常个体序列检测。1.4 染色体疾病染色体疾病包括染色体数目异常和结构畸变。目前已发现的人类染色体疾病约1

32、0000多种，已确定或已描述过的综合征约100多种。例如最常见的染色体疾病Down综合征（在新生儿中的发病率约为1/6001/800）、神经管缺陷症以及性腺发育不全等多种染色体异常造成的先天性缺陷。染色体疾病可在光学显微镜下观察和识别，而特异的FISH诊断技术已成型、成熟。不仅可以进行染色体诊断，还可以进行产前筛查，指导优生优育。1.4.1 Down综合征（录象）一般特点：人类中最常见的染色体病临床特征：智能低下、体格发育迟缓和特殊面容发病率： 1/1000-1/500遗传学：21号染色体三体，或嵌合型、易位型基本缺陷：单纯三体型，源自原发性染色体不分离；嵌合体源自合子后早期卵裂时染色体的分离

33、异常；罗伯逊易位、相互易位和串连易位，其中半数源自携带者， 病理生理学：治疗：无有效治疗FISH 检 测Down 综 合 征Down综合征21三体FISH右图：图A显示使用FISH技术检测21q22.2 BAC克隆在Down综合征间期细胞中的杂交信号，图B为患儿照片。1.5 肿瘤目前肿瘤的治愈率仍不高，主要原因就是早期诊断及正确选择化疗药物敏感性存在较大困难。造成到医院确诊的癌症患者，85%属晚期，70%以上已有远处转移。因而，肿瘤的早期发现和诊断对肿瘤的预防和治疗至关重要。肿瘤标志在诊断肿瘤、检测肿瘤复发与转移、判断疗效和预后以及人群普查等方面都有较大的实用价值。肿瘤标志可分为基因标志和基因

34、表型标志，基因标志是指基因本身突变和表达异常，能反映癌前启动阶段的变化；基因表型标志是指基因产物表达和调控异常，表现为其所编码的表达产物合成紊乱，产生胚胎性抗原、异位蛋白，一般出现较晚。因此，寻找特异性肿瘤基因标志进行肿瘤基因诊断，对于肿瘤早期发现具有重要意义，并可在患者临床症状出现以前预测肿瘤的易感性。通过检测AFP、CEA、CA、abl、APC、ras、myc、p53、p16、bcl2、BRCA1、BRCA2、c-erbB2、MMR、KALI、微卫星DNA不稳定性、LOH等肿瘤标志或癌基因、抑癌基因的变化，可以为肿瘤患者提供一个可靠的诊断指标。例如导致女性的“第一杀手”乳腺癌，在乳腺癌大家

35、系中三分之二的患者身上可检测到BRCA1和BRCA2基因。 遗传性肿瘤 癌基因检测 肿瘤转移相关基因的检测1.5.1 食管癌食管癌及癌旁组织DNA芯片差异表达1.5.2 DLBCL“DLBCL可分为2类 一类是带有自生发中心产生的B细胞特征的淋巴瘤 另一类是带有激活性B细胞特征的淋巴瘤lymphochip”DLBCL40%的患者能长期存活1.5.3检测P53基因exon2-11错义突变和单碱基缺失的DNA芯片exon8的GCC密码子的C碱基突变的检测根据杂交后的荧光显色图，可分析出该位点为何种突变1.6 性别1.6.1 雄激素受体不敏感综合征临床特征：根据患者有无男性化表现，将AIS患者分为无

36、男性化表现的完全型(Complete AIS，CAIS)和有男性化表现的不完全型(Incomplete AIS，IAIS)两大类。发病率：为出生男孩的1/640001/20000遗传学：AR基因突变较复杂，引起的临床表现也各不相同基本缺陷：雄激素受体与雄激素结合力下降、缺失或质量异常。病理生理学：雄激素受体(AR)是介导雄激素在靶细胞中作用的关键大分子，AR结构与功能异常是造成雄激素不敏感综合征(AIS)或雄激素抵抗征的主要原因治疗：无有效治疗雄激素受体基因雄激素受体(AR)是介导雄激素在靶细胞中作用的关键大分子，AR结构与功能异常是造成雄激素 (AIS)或雄激素抵抗征的主要原因。Southe

37、rn 杂交检测雄激素不敏感综合征 cDNA 探针检测雄激素不敏感综合征将AR cDNN 的探针直接点加在组织切片上，使其与组织中的AR mRNA原位杂交，从而对组织中AR基因表达产物mRNA进行定性和半定量分析。 AR缺陷导致对雄激素不敏感综合征(AIS)的基因诊断AR缺陷系指由于基因突变或缺失导致受体缺失、数量减少或结构异常，这是AIS 的最常见的病因。/content/q/98410 x/1996/002/003/zk06_q2_2263761.pdf Southern 杂 交/content/r/92672a/2004/021/005/yy59_r4_11092388.pdf1.6.2

38、FISH 检测性别FISH法包括荧光素探针的制备、探针和靶DNA的变性与杂交、观察鉴定。FISH技术制备了特异性序列片段探针，杂交在细胞内进行，能通过试验而发光、显色，既能在细胞分裂间期杂交，也能在分裂中期杂交，所以该技术应用广泛。针对性别决定区特定基因序列的荧光原位杂交技术(FISH)提供了早期胚胎植入前鉴定性别的准确、高效、快速的新方法，使性别鉴定和控制进入现实可操作阶段。有学者使用宫颈粘液细胞涂片结合荧光原位杂交技术FISH ,建立起简便实用的产前性别诊断技术。用特异性探针 PY3、4 与孕妇宫颈粘液细胞Y染色体荧光原位杂交，检测孕妇（孕 6-8 周）涂片，预测胎儿性别,以各孕期同一孕妇

39、的绒毛、羊水细胞或新生儿外周血的染色体核型作对照。本法取材简单,非创伤性,检测技术先进,结果准确。1.7 线粒体疾病部分与mtDNA突变相关的疾病疾病名称临床表现突变类型遗传性老年性痴呆进行性丧失认知能力点突变散发慢性进行性眼外肌麻痹眼肌麻痹和线粒体肌病点突变/重排Leber遗传性眼神经病眼神经损伤引起永久性或暂时性 失明点突变有遗传性线粒体脑肌病、乳酸中毒及中风样发作脑组织机能障碍合并线粒体肌病 及酸中毒点突变有遗传性肌阵挛性癫痫、粗红肌纤维病癫痫合并线粒体肌病点突变线粒体肌病肌无力，退化，肌内有充满异常 线粒体的粗糙红纤维(特殊染色检测)点突变/缺失神经性肌无力、阵挛及着色性视网膜炎肌无力

40、，共济失调，部分脑组 织退化，视网膜变性点突变非胰岛素依赖性糖尿病 HYPERLINK /jibing/ t _blank 高血糖，有不同并发症点突变有遗传性Kearns-Sayre综合征同CPEO，合并视网膜病变， HYPERLINK /JBZT/WK-1/WTW-1/XINZANG/index.htm t _blank 心脏病，听力丧失，糖尿病和肾 HYPERLINK /JBZT/NK-1/MNXT-2/SGNBQ-1/index.htm t _blank 衰竭缺失/重排Pearson骨髓-胰腺综合征儿童期骨髓功能障碍，血细胞死亡，脾衰竭，生存者发展为KSS缺失/重排从表中可看出，某一种疾

41、病可以是不同的几种突变所引起。对于线粒体疾病的检测，一个值得探讨的问题是，不取病理组织而用患者的其他组织来源的DNA样品，能否做出同样的诊断结果，即患者不同组织细胞的mtDNA突变是否具有相同的特征(突变类型及性质)。某些病例检出多种突变的情形说明，要判断究竟什么突变在疾病的产生上起作用，还需做更多的研究。随着mtDNA突变在疾病发生中的作用逐步明确，基因诊断和治疗也应当提上议事日程。Leber遗传性视神经病 Leber遗传性视神经病（Leber hereditary optic neuropathy，LHON）于1871年由Leber医生首次报道，因主要症状为视神经退行性变，故又称Leber

42、视神经萎缩。患者多在1820岁发病，男性较多见，个体细胞中突变mtDNA超过96时发病，少于80时男性病人症状不明显。临床表现为双侧视神经严重萎缩引起的急性或亚急性双侧中央视力丧失，可伴有神经、心血管、骨骼肌等系统异常，如头痛、癫痫及心律失常等。mtDNA11778位点经PCR扩增后，可得到一条长924bp的扩增片段，经Lwe I（SaN I）酶切后可产生797bp127bp两条片段。mtDNA11778位的PCR扩增产物均出现SaN I酶切位点的丢失，酶切后呈现924bp的单一条带，证明该位点出现碱基序列的变化1.8 多基因疾病 多基因疾病是大面积危害人群健康的多发病、常见病，如恶性肿瘤、心血管类疾病（动脉粥样硬化、高血压等）、糖尿病、神经系统疾病（早老性痴呆、重症肌无力等）、精神-心理疾病（精神分裂症、忧郁症等）、白血病、哮喘、自身免疫性疾病（系统红斑狼疮、类风湿关节炎、白塞氏病等）、近视眼等。这些疾病的分子病因十分复杂，大多尚未找到疾病易感基因，可采用已知基因标志（genetic marker）的连锁分析和关联分析方法，对疾病进行亚型的基因分型和鉴定等辅助诊断，以利于疾病的正确治疗。2 双生子卵性分析串联重复多态性在双生子卵性鉴定中的应用串联重复多态性基因扫描和分型技术可用于双生子卵型鉴定法。为在基因组水平上直接判别双生子卵型，提