遗传病的诊断与治疗课件

第一节遗传病的临床诊断普遍性原则遗传学的诊断手段产前诊断、症状前诊断、现症患者诊断第一节遗传病的临床诊断普遍性原则一、病史采集1.家族史2、婚姻史3.生育史一、病史采集二.体格检查围绕遗传病的特征二.体格检查三.系谱分析1.系谱的系统性、完整性、可靠性单基因，多基因；显性，隐性；常染色体，性染色体。表现度、外显率、隔代遗传、发病风险。2.注意延迟现象3.新发的基因突变4.显性与隐性的相对性三.系谱分析四.遗传数据库资源应用四.遗传数据库资源应用第二节细胞遗传学检查一.染色体检查：核型分析

标本：外周血、绒毛、羊水、活检组织。

分带：Q-，G-,R-,C-,[荧光原为杂交(FISH)]

分析：数目(单体、多体)、结构（易位、缺失、倒位‥)二、性染色质检查数目和结构第二节细胞遗传学检查一.染色体检查：核型分析

标本：外周血染色体检查指征：①明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者；②多发性流产和不育的夫妇；③已经生有染色体异常患儿的夫妇；④性腺以及外生殖器发育异常者；⑤原发性闭经；⑥35岁以上的高龄孕妇；⑦身材高大，性情粗暴的男性；⑧恶性血液病患者；⑨长期接受X线、电离辐射的人员。染色体检查染色体检查指征：染色体检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要针对三方面：1）蛋白、酶活性；2）反应底物、代谢中间产物或终产物的浓度；3）受体的结合能力。例如疑为苯酮尿症患者，可检测血清苯丙氨酸或尿中苯乙酸浓度。第三节生化检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要第三节生化检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病

酪氨酸酶

毛囊精氨酸琥珀酸尿症

精氨酸代琥珀酸裂解酶

红细胞胱硫醚尿症

胱硫醚酶

肝、白细胞、成纤维细胞组氨酸血症

组氨酸酶

指（趾）甲屑同型脱氨酸尿症

胱硫醚合成酶

肝、白细胞、成纤维细胞酮性高甘氨酸血症

丙酰辅酶A羧化酶

肝、白细胞、成纤维细胞枫糖尿病

支链酮酸脱羧酶

肝、白细胞、成纤维细胞苯丙酮尿症

苯丙氨酸羟化酶

肝酪氨酸血症I

对羧苯丙酮酸羟化酶

肝、肾酪氨酸血症

II

酪氨酸氨基转移酶

肝半乳糖血症

半乳糖磷酸尿苷转移酶

红细胞黑朦性痴呆

氨基己糖酶

白细胞高血病

β葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)腺苷脱氨酶缺乏症

腺苷脱氨酶

红细胞糖原贮积病I型

葡萄糖-6-磷酸酶

肠粘膜糖原贮积病II型

α-1,4-葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞糖原贮积病III型

红细胞脱支酶

红细胞糖原贮积病IV型

支化酶

白细胞、皮肤成纤维细胞糖原贮积病VI型

肝磷酸化酶

白细胞氨酰脯氨酸缺乏症

氨酰脯氨酸酶

白细胞高苯丙氨酸血症

二氢喋啶还原酶

皮肤成纤维细胞瓜氨酸血症

精氨酰琥珀酸合成酶

皮肤成纤维细胞进行性肌营养不良

肌酸磷酸激酶

血清疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)腺苷脱氨酶缺乏症部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病

疾病名称

血清检测物

尿液检测物精氨酸琥珀酸尿症精氨酸代琥珀酸瓜氨酸血症

瓜氨酸

瓜氨酸胱硫醚尿症

胱硫酸胱氨酸尿症

胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸胱氨酸病

胱氨酸

胱氨酸、其它氨基酸同型胱氨酸尿症

甲硫氨酸

同型胱氨酸羟脯氨酸血症

羟脯氨酸

羟脯氨酸高甘氨酸血症

甘氨酸及其它有机酸

甘氨酸高赖氨酸血症

赖氨酸

赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸高脯氨酸血症

脯氨酸

脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸低磷酸血症

磷酸乙醇胺枫糖尿病

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸酮衍生物苯丙酮尿症

苯丙氨酸

苯丙酮酸酪氨酸血症

酪氨酸

酪氨酸、苯丙氨酸衍生物组氨酸血症

组氨酸

组氨酸生物化学检查部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病疾病名称第四节基因诊断第四节基因诊断基因表达调控基因表达调控基因的表达鉴定DNA水平：基因表达调控：1、DNA甲基化2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化3、其它基因的表达鉴定DNA水平：聚合酶链反应(PCR)苯丙酮尿症苯丙氨酸羟化酶肝2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。◆具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇。分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技术的不断进步和诊断成本的不断降低，临床应用越来越广泛。限制性片段长度多态性第一节遗传病的临床诊断镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子针对基因突变进行体细胞基因修饰；地中海贫血的骨髓移植等。（3）PCR-SSCP（3）PCR-SSCP瓜氨酸血症精氨酰琥珀酸合成酶皮肤成纤维细胞目前限制分子诊断应用的主要因素有：第18章遗传病的治疗DNA甲基化导致基因沉默

——基因之“锁”沉默启动子区转录永固牌聚合酶链反应(PCR)DNA甲基化导致基因沉默

——基因之“AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致密封闭AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致Southern：1975年，英国人southern创建，是研究DNA图谱的基本技术Southern：1975年，英国人southern创建，是基因的表达鉴定RNA水平：RT-PCR。

PCR：1985年，

KaryMullis发明了PCR表达谱芯片基因的表达鉴定Northernblot

，1977年检测RNA的表达水平

mRNA直接跑胶，转膜，杂交。Northernblot，1977年检测RNA的表达水基因的表达鉴定Protein：Western基因的表达鉴定Protein：Western第0代遗传标记:1、滴血认亲2、血型分析第0代遗传标记:第一代遗传标记：限制性片段长度多态性(restrictionfragmentlengthpolymorphism，缩写RFLP，DNA指纹)：DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小第一代遗传标记：第二代遗传标记：短串联重复序列STR第二代遗传标记：短串联重复序列STR第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：MstII识别序列S:CCTGTGGAG常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸第二节细胞遗传学检查外源基因的表达与检测治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。对病毒载体的免疫排斥。治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。◆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；◆35岁以上的高龄孕妇；病毒载体的安全性，感染，癌变。2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。心脏手术，两性生殖器的手术矫形；分子诊断的特点针对直接病因诊断特异性强，灵敏度高适应性强，诊断范围广目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性。在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体。MstII识别序列分子诊断的特点针对直接病因诊断可以是任何有核细胞，包括：1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞2、活检标本、石腊包埋的组织块3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）4、羊水细胞、绒毛细胞、

进入母体循环的胎儿细胞(应用PCR，样本可微量化到一个细胞)分子诊断的材料可以是任何有核细胞，包括：分子诊断的材料限制性片段长度多态性分析（RFLP）核酸杂交(Southern)

聚合酶链反应(PCR)

DNA测序基因芯片技术其它常用的技术

（1）PCR-RFLP（2）PCR-ASO

（3）PCR-SSCP分子诊断的基本技术限制性片段长度多态性分析（RFLP）分子诊断的基本技术Southern印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分析酶切探针Southern流程Southern印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分SouthernblottingBamHIBamHIα2α1α2

10kb14kbprobeSouthern诊断示例：-地中海贫血SouthernblottingBamHIBamHIα2αSouthernblottingαα/αααα/α-αα/--α-/----/--

14kb10kb正常缺1缺2缺3缺4Southern诊断结果分析Southernblottingαα/αααα/α-RFLP原理RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism

限制性片段长度多态性RFLP原理RFLP:RestrictionFragmeSouthern-RFLPMstII识别序列MstII1.2kbCCTGAGG

CCTGTGG

probe1.4kbxRFLP诊断:镰状细胞贫血症0.2kbSouthern-RFLPMstII识别序列1.4kb1.2kb

βΑ/βΑβΑ/βSβS/βS

正常

镰状

镰状贫血Southern-RFLP结果分析Southern-RFLP结果分析PCR原理KaryMullispolymerasedNTPsPCR原理KaryMullispolymerasedNTP例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；第一节遗传病的临床诊断治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。Southernblotting目前限制分子诊断应用的主要因素有：获取胎儿组织的常用方法：MstII识别序列高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸ASO:allele-specificoligonucleotide,核酸杂交(Southern)高脯氨酸血症脯氨酸脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸可以是任何有核细胞，包括：第19章遗传病的预防表现度、外显率、隔代遗传、发病风险。镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子AAASSSMstⅡ:CCTNAGG

1.2Kb

0.2Kb1.40Kb1.20Kb0.20KbA:CCTGAGGAGS:CCTGTGGAGPCR-RFLP例如，唇裂腭裂的修补；镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密PCR-ASOASO:allele-specificoligonucleotide,等位特异性的寡核酸探针PCR-ASOASO:allele-specificol正常人病人正常探针突变探针正常探针：5’－AAGGCTTAGCTTAGCTTTGGACC突变探针：5’－AAGGCTTAGGTTAGCTTTGGACCASO点杂交检测基因突变举例PCR-ASO正常人病人正常探针突变探针正常探针：PCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,单链构象多态性PCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandPCR-SSCP示例PCR-SSCP示例DNA芯片DNA测序FISHDNA芯片FISH原理FISH原理X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH应用示例X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH利用FISH技术检测染色体易位利用FISH技术检测21-三体(R)和13(G)染色体FISH应用示例利用FISH技术检测染色体易位利用FISH技术检测21-三体分子诊断的限制因素分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技术的不断进步和诊断成本的不断降低，临床应用越来越广泛。目前限制分子诊断应用的主要因素有：大部分遗传相关性疾病的致病基因还未明确，特别是多基因疾病和具有遗传异质性的疾病；2.成本较高、周期较长；3.遗传学和分子生物学知识还未得到广泛的普及。分子诊断的限制因素分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技第18章遗传病的治疗本章主要内容：一般原则，传统方法，基因治疗。第18章遗传病的治疗本章主要内容：3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。大部分遗传相关性疾病的致病基因还未明确，特别是多基因疾病和具有遗传异质性的疾病；精氨酸琥珀酸尿症精氨酸代琥珀酸◆夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇；2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化⑦身材高大，性情粗暴的男性；ASO点杂交检测基因突变举例高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸第18章遗传病的治疗低磷酸血症磷酸乙醇胺4、羊水细胞、绒毛细胞、在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体。针对基因突变进行体细胞基因修饰；镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子遗传病治疗的原则遗传病致病的特殊性导致了其治疗方法的困难，因此大多数遗传病至今没有理想的方法，应以预防为主。目前，遗传病的临床治疗只能暂时控制病症的发展，长远效果不理想。遗传病治疗有常规治疗和基因治疗两种。前者一般只能改善其表型，而后者为遗传病治疗带来了新的希望。治疗的原则：1.针对基因突变进行体细胞基因修饰；2.针对基因表达异常进行调控；3.蛋白质功能改善；4.代谢产物控制；5.临床针对症状的治疗措施。3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）遗传病治疗的原则遗传病致病的第一节手术治疗手术修复手术去除器官移植修补、矫正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；多囊肾的肾移植；糖尿病的胰岛细胞的移植；地中海贫血的骨髓移植等。第一节手术治疗手术修复第二节药物治疗补其所短去其所余螯合剂促排泄剂代谢抑制剂血浆置换或过滤平衡清除法第二节药物治疗补其所短第三节饮食治疗禁其所忌控制饮食药物控制吸收早发现，早治疗。第三节饮食治疗禁其所忌第四节基因治疗基因治疗(genetherapy)是一种用正常基因导入靶细胞，校正或置换致病基因的治疗方法。第四节基因治疗基因治疗(genetherapy)是一种用第一个成功的基因治疗:1990年美国的一个年仅4岁的小女孩（腺甘脱氨酶缺乏症，先天性免疫功能不全

）接受了基因治疗而且取得了成功。第一个成功的基因治疗:策略1.基因修正（genecorrection）2.基因置换（genereplacement）3.基因增补（geneaugmentation）4.基因干预（geneinterference）基本流程1.目的基因的选择和制备2.靶细胞的选择3.目的基因的转移方法4.外源基因的表达与检测策略1.基因修正（genecorrection）基本靶细胞的选择坚固、易增殖、易转化、组织特异性基因转染途径物理法：电击法化学法：转染试剂病毒法：靶细胞的选择途径生殖细胞体细胞直接整合体外整合途径生殖细胞其它方案RNA修复剪接控制RNA调控其它方案RNA修复1990年美国进行了第一例人类体细胞基因治疗。治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。

2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。

Roth等对6例血友病A患者实施基因治疗：取患者的皮肤成纤维细胞体外培养，通过电穿孔把携带有删除B区域的FⅧ基因质粒转染皮肤成纤维细胞，体外培养后，筛选能产生FⅧ的细胞进行克隆，然后在腹腔镜帮助下注入患者的大网膜。随访12个月，4例患者FⅧ水平较治疗前提高，并且外源性FⅧ使用减少。FⅧ水平提高最高的患者，临床症状的改善持续大约10个月，随访期间无明显副作用，未检测出FⅧ抑制物。

基因治疗的临床应用1990年美国进行了第一例人类体细胞基因治疗。治疗实验是把腺1.表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。2.病毒载体的安全性，感染，癌变。3.表达效率不高。4.对病毒载体的免疫排斥。5.伦理问题尽管目前转基因技术在基因治疗中成功率很低，长期疗效难以确定，安全性、可靠性及伦理等方面存在问题，但是临床基因治疗的成功范例，仍将激励学者们进一步加强这一领域的基础、临床及相应策略的研究。相信未来伴随基因转移、DNA重组、基因克隆和表达等技术的迅猛发展，基因治疗将成为人类攻克遗传病的一种常规治疗手段。基因治疗存在的问题1.表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。尽管目SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,产前诊断主要从三个方面进行：低磷酸血症磷酸乙醇胺第一节遗传病的临床诊断部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病糖原贮积病IV型支化酶白细胞、皮肤成纤维细胞常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)（3）PCR-SSCP第一节遗传病的临床诊断（3）PCR-SSCP⑦身材高大，性情粗暴的男性；掌握染色体检查的适应症治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,第19章遗传病的预防第一节、普查地区、民族、个体等发育史生育史系谱SSCP:SingleStrandConformati第二节遗传筛查新生儿筛查携带者检出第二节遗传筛查新生儿筛查第三节遗传咨询婚前咨询和体检生育咨询和体检评估再发风险对策和措施第三节遗传咨询婚前咨询和体检产前诊断适应症◆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；◆35岁以上的高龄孕妇；◆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；◆夫妇之一有先天性代谢缺陷，或出生过这种患儿的夫妇；◆X连锁遗传病基因携带者孕妇；◆原因不明的习惯性流产的孕妇；◆羊水过多的孕妇；◆夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇；◆具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇。

产前诊断适应症◆夫妇之一有染色体畸变，特别是平衡易位携带者，产前诊断主要从三个方面进行：①遗传物质检查，如染色体检查、基因诊断等；②生化检查，如特殊蛋白质、酶、代谢底物、中间产物和终产物等；③物理诊断，如B超、X线、胎儿镜、电子监护等。获取胎儿组织的常用方法：1.羊膜穿刺法2.绒毛取样法3.脐带穿刺4.胎儿镜检查5.孕妇外周血胎儿细胞富集产前诊断的关键是如何获得胎儿细胞产前诊断方法产前诊断主要从三个方面进行：获取胎儿组织的常用方法：产前诊断羊膜穿刺示意图羊膜穿刺羊膜穿刺示意图羊膜穿刺绒毛取样示意图绒毛取样绒毛取样示意图绒毛取样本章重点内容掌握染色体检查的适应症了解遗传病临床诊断方法了解分子诊断所用技术的原理了解产前诊断适应症及诊断方法了解基因治疗策略、途径及方法本章重点内容掌握染色体检查的适应症基因表达调控基因表达调控基因的表达鉴定DNA水平：基因表达调控：1、DNA甲基化2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化3、其它基因的表达鉴定DNA水平：AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致密封闭AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致SouthernblottingBamHIBamHIα2α1α2

10kb14kbprobeSouthern诊断示例：-地中海贫血SouthernblottingBamHIBamHIα2αRFLP原理RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism

限制性片段长度多态性RFLP原理RFLP:RestrictionFragme临床针对症状的治疗措施。第一节遗传病的临床诊断修补、矫正、器官移植。Southern-RFLP瓜氨酸血症精氨酰琥珀酸合成酶皮肤成纤维细胞4、羊水细胞、绒毛细胞、4、羊水细胞、绒毛细胞、低磷酸血症磷酸乙醇胺临床针对症状的治疗措施。4、羊水细胞、绒毛细胞、疾病名称检查的酶材料◆35岁以上的高龄孕妇；苯丙酮尿症苯丙氨酸苯丙酮酸（3）PCR-SSCP(应用PCR，样本可微量化到一个细胞)第一节手术治疗手术修复手术去除器官移植修补、矫正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；多囊肾的肾移植；糖尿病的胰岛细胞的移植；地中海贫血的骨髓移植等。临床针对症状的治疗措施。第一节手术治疗手术修复其它方案RNA修复剪接控制RNA调控其它方案RNA修复绒毛取样示意图绒毛取样绒毛取样示意图绒毛取样第一节遗传病的临床诊断普遍性原则遗传学的诊断手段产前诊断、症状前诊断、现症患者诊断第一节遗传病的临床诊断普遍性原则一、病史采集1.家族史2、婚姻史3.生育史一、病史采集二.体格检查围绕遗传病的特征二.体格检查三.系谱分析1.系谱的系统性、完整性、可靠性单基因，多基因；显性，隐性；常染色体，性染色体。表现度、外显率、隔代遗传、发病风险。2.注意延迟现象3.新发的基因突变4.显性与隐性的相对性三.系谱分析四.遗传数据库资源应用四.遗传数据库资源应用第二节细胞遗传学检查一.染色体检查：核型分析

标本：外周血、绒毛、羊水、活检组织。

分带：Q-，G-,R-,C-,[荧光原为杂交(FISH)]

分析：数目(单体、多体)、结构（易位、缺失、倒位‥)二、性染色质检查数目和结构第二节细胞遗传学检查一.染色体检查：核型分析

标本：外周血染色体检查指征：①明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者；②多发性流产和不育的夫妇；③已经生有染色体异常患儿的夫妇；④性腺以及外生殖器发育异常者；⑤原发性闭经；⑥35岁以上的高龄孕妇；⑦身材高大，性情粗暴的男性；⑧恶性血液病患者；⑨长期接受X线、电离辐射的人员。染色体检查染色体检查指征：染色体检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要针对三方面：1）蛋白、酶活性；2）反应底物、代谢中间产物或终产物的浓度；3）受体的结合能力。例如疑为苯酮尿症患者，可检测血清苯丙氨酸或尿中苯乙酸浓度。第三节生化检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要第三节生化检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病

酪氨酸酶

毛囊精氨酸琥珀酸尿症

精氨酸代琥珀酸裂解酶

红细胞胱硫醚尿症

胱硫醚酶

肝、白细胞、成纤维细胞组氨酸血症

组氨酸酶

指（趾）甲屑同型脱氨酸尿症

胱硫醚合成酶

肝、白细胞、成纤维细胞酮性高甘氨酸血症

丙酰辅酶A羧化酶

肝、白细胞、成纤维细胞枫糖尿病

支链酮酸脱羧酶

肝、白细胞、成纤维细胞苯丙酮尿症

苯丙氨酸羟化酶

肝酪氨酸血症I

对羧苯丙酮酸羟化酶

肝、肾酪氨酸血症

II

酪氨酸氨基转移酶

肝半乳糖血症

半乳糖磷酸尿苷转移酶

红细胞黑朦性痴呆

氨基己糖酶

白细胞高血病

β葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)腺苷脱氨酶缺乏症

腺苷脱氨酶

红细胞糖原贮积病I型

葡萄糖-6-磷酸酶

肠粘膜糖原贮积病II型

α-1,4-葡萄糖苷酶

皮肤成纤维细胞糖原贮积病III型

红细胞脱支酶

红细胞糖原贮积病IV型

支化酶

白细胞、皮肤成纤维细胞糖原贮积病VI型

肝磷酸化酶

白细胞氨酰脯氨酸缺乏症

氨酰脯氨酸酶

白细胞高苯丙氨酸血症

二氢喋啶还原酶

皮肤成纤维细胞瓜氨酸血症

精氨酰琥珀酸合成酶

皮肤成纤维细胞进行性肌营养不良

肌酸磷酸激酶

血清疾病名称

检查的酶

材料生物化学检查常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)腺苷脱氨酶缺乏症部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病

疾病名称

血清检测物

尿液检测物精氨酸琥珀酸尿症精氨酸代琥珀酸瓜氨酸血症

瓜氨酸

瓜氨酸胱硫醚尿症

胱硫酸胱氨酸尿症

胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸胱氨酸病

胱氨酸

胱氨酸、其它氨基酸同型胱氨酸尿症

甲硫氨酸

同型胱氨酸羟脯氨酸血症

羟脯氨酸

羟脯氨酸高甘氨酸血症

甘氨酸及其它有机酸

甘氨酸高赖氨酸血症

赖氨酸

赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸高脯氨酸血症

脯氨酸

脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸低磷酸血症

磷酸乙醇胺枫糖尿病

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸酮衍生物苯丙酮尿症

苯丙氨酸

苯丙酮酸酪氨酸血症

酪氨酸

酪氨酸、苯丙氨酸衍生物组氨酸血症

组氨酸

组氨酸生物化学检查部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病疾病名称第四节基因诊断第四节基因诊断基因表达调控基因表达调控基因的表达鉴定DNA水平：基因表达调控：1、DNA甲基化2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化3、其它基因的表达鉴定DNA水平：聚合酶链反应(PCR)苯丙酮尿症苯丙氨酸羟化酶肝2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。◆具有遗传病家族史，又系近亲婚配的孕妇。分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技术的不断进步和诊断成本的不断降低，临床应用越来越广泛。限制性片段长度多态性第一节遗传病的临床诊断镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子针对基因突变进行体细胞基因修饰；地中海贫血的骨髓移植等。（3）PCR-SSCP（3）PCR-SSCP瓜氨酸血症精氨酰琥珀酸合成酶皮肤成纤维细胞目前限制分子诊断应用的主要因素有：第18章遗传病的治疗DNA甲基化导致基因沉默

——基因之“锁”沉默启动子区转录永固牌聚合酶链反应(PCR)DNA甲基化导致基因沉默

——基因之“AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致密封闭AC转录PolIIACACACACACACMMM疏松开放致Southern：1975年，英国人southern创建，是研究DNA图谱的基本技术Southern：1975年，英国人southern创建，是基因的表达鉴定RNA水平：RT-PCR。

PCR：1985年，

KaryMullis发明了PCR表达谱芯片基因的表达鉴定Northernblot

，1977年检测RNA的表达水平

mRNA直接跑胶，转膜，杂交。Northernblot，1977年检测RNA的表达水基因的表达鉴定Protein：Western基因的表达鉴定Protein：Western第0代遗传标记:1、滴血认亲2、血型分析第0代遗传标记:第一代遗传标记：限制性片段长度多态性(restrictionfragmentlengthpolymorphism，缩写RFLP，DNA指纹)：DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小第一代遗传标记：第二代遗传标记：短串联重复序列STR第二代遗传标记：短串联重复序列STR第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：MstII识别序列S:CCTGTGGAG常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(2)高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸第二节细胞遗传学检查外源基因的表达与检测治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。对病毒载体的免疫排斥。治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。◆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；◆35岁以上的高龄孕妇；病毒载体的安全性，感染，癌变。2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。心脏手术，两性生殖器的手术矫形；分子诊断的特点针对直接病因诊断特异性强，灵敏度高适应性强，诊断范围广目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性。在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体。MstII识别序列分子诊断的特点针对直接病因诊断可以是任何有核细胞，包括：1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞2、活检标本、石腊包埋的组织块3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）4、羊水细胞、绒毛细胞、

进入母体循环的胎儿细胞(应用PCR，样本可微量化到一个细胞)分子诊断的材料可以是任何有核细胞，包括：分子诊断的材料限制性片段长度多态性分析（RFLP）核酸杂交(Southern)

聚合酶链反应(PCR)

DNA测序基因芯片技术其它常用的技术

（1）PCR-RFLP（2）PCR-ASO

（3）PCR-SSCP分子诊断的基本技术限制性片段长度多态性分析（RFLP）分子诊断的基本技术Southern印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分析酶切探针Southern流程Southern印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分SouthernblottingBamHIBamHIα2α1α2

10kb14kbprobeSouthern诊断示例：-地中海贫血SouthernblottingBamHIBamHIα2αSouthernblottingαα/αααα/α-αα/--α-/----/--

14kb10kb正常缺1缺2缺3缺4Southern诊断结果分析Southernblottingαα/αααα/α-RFLP原理RFLP:RestrictionFragmentLengthPolymorphism

限制性片段长度多态性RFLP原理RFLP:RestrictionFragmeSouthern-RFLPMstII识别序列MstII1.2kbCCTGAGG

CCTGTGG

probe1.4kbxRFLP诊断:镰状细胞贫血症0.2kbSouthern-RFLPMstII识别序列1.4kb1.2kb

βΑ/βΑβΑ/βSβS/βS

正常

镰状

镰状贫血Southern-RFLP结果分析Southern-RFLP结果分析PCR原理KaryMullispolymerasedNTPsPCR原理KaryMullispolymerasedNTP例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；第一节遗传病的临床诊断治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。Southernblotting目前限制分子诊断应用的主要因素有：获取胎儿组织的常用方法：MstII识别序列高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸ASO:allele-specificoligonucleotide,核酸杂交(Southern)高脯氨酸血症脯氨酸脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸可以是任何有核细胞，包括：第19章遗传病的预防表现度、外显率、隔代遗传、发病风险。镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子AAASSSMstⅡ:CCTNAGG

1.2Kb

0.2Kb1.40Kb1.20Kb0.20KbA:CCTGAGGAGS:CCTGTGGAGPCR-RFLP例如，唇裂腭裂的修补；镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密PCR-ASOASO:allele-specificoligonucleotide,等位特异性的寡核酸探针PCR-ASOASO:allele-specificol正常人病人正常探针突变探针正常探针：5’－AAGGCTTAGCTTAGCTTTGGACC突变探针：5’－AAGGCTTAGGTTAGCTTTGGACCASO点杂交检测基因突变举例PCR-ASO正常人病人正常探针突变探针正常探针：PCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandConformationPolymorphism,单链构象多态性PCR-SSCP原理SSCP:SingleStrandPCR-SSCP示例PCR-SSCP示例DNA芯片DNA测序FISHDNA芯片FISH原理FISH原理X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH应用示例X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH利用FISH技术检测染色体易位利用FISH技术检测21-三体(R)和13(G)染色体FISH应用示例利用FISH技术检测染色体易位利用FISH技术检测21-三体分子诊断的限制因素分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技术的不断进步和诊断成本的不断降低，临床应用越来越广泛。目前限制分子诊断应用的主要因素有：大部分遗传相关性疾病的致病基因还未明确，特别是多基因疾病和具有遗传异质性的疾病；2.成本较高、周期较长；3.遗传学和分子生物学知识还未得到广泛的普及。分子诊断的限制因素分子诊断方法具有无限广阔的应用前景，随着技第18章遗传病的治疗本章主要内容：一般原则，传统方法，基因治疗。第18章遗传病的治疗本章主要内容：3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。大部分遗传相关性疾病的致病基因还未明确，特别是多基因疾病和具有遗传异质性的疾病；精氨酸琥珀酸尿症精氨酸代琥珀酸◆夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇；2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化⑦身材高大，性情粗暴的男性；ASO点杂交检测基因突变举例高赖氨酸血症赖氨酸赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸第18章遗传病的治疗低磷酸血症磷酸乙醇胺4、羊水细胞、绒毛细胞、在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体。针对基因突变进行体细胞基因修饰；镰状细胞贫血(HbS)：第5～7位密码子遗传病治疗的原则遗传病致病的特殊性导致了其治疗方法的困难，因此大多数遗传病至今没有理想的方法，应以预防为主。目前，遗传病的临床治疗只能暂时控制病症的发展，长远效果不理想。遗传病治疗有常规治疗和基因治疗两种。前者一般只能改善其表型，而后者为遗传病治疗带来了新的希望。治疗的原则：1.针对基因突变进行体细胞基因修饰；2.针对基因表达异常进行调控；3.蛋白质功能改善；4.代谢产物控制；5.临床针对症状的治疗措施。3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）遗传病治疗的原则遗传病致病的第一节手术治疗手术修复手术去除器官移植修补、矫正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修补；心脏手术，两性生殖器的手术矫形；多囊肾的肾移植；糖尿病的胰岛细胞的移植；地中海贫血的骨髓移植等。第一节手术治疗手术修复第二节药物治疗补其所短去其所余螯合剂促排泄剂代谢抑制剂血浆置换或过滤平衡清除法第二节药物治疗补其所短第三节饮食治疗禁其所忌控制饮食药物控制吸收早发现，早治疗。第三节饮食治疗禁其所忌第四节基因治疗基因治疗(genetherapy)是一种用正常基因导入靶细胞，校正或置换致病基因的治疗方法。第四节基因治疗基因治疗(genetherapy)是一种用第一个成功的基因治疗:1990年美国的一个年仅4岁的小女孩（腺甘脱氨酶缺乏症，先天性免疫功能不全

）接受了基因治疗而且取得了成功。第一个成功的基因治疗:策略1.基因修正（genecorrection）2.基因置换（genereplacement）3.基因增补（geneaugmentation）4.基因干预（geneinterference）基本流程1.目的基因的选择和制备2.靶细胞的选择3.目的基因的转移方法4.外源基因的表达与检测策略1.基因修正（genecorrection）基本靶细胞的选择坚固、易增殖、易转化、组织特异性基因转染途径物理法：电击法化学法：转染试剂病毒法：靶细胞的选择途径生殖细胞体细胞直接整合体外整合途径生殖细胞其它方案RNA修复剪接控制RNA调控其它方案RNA修复1990年美国进行了第一例人类体细胞基因治疗。治疗实验是把腺苷酸脱氨酶(ADA)基因引入一名ADA缺乏症患儿体内的白细胞，成功地替换了她体内不能产生腺苷酸脱氨酶(ADA)的缺陷基因，从而开创了基因疗法根治人类遗传病的新纪元。

2006年11月20日报道：复旦大学遗传学研究所基因治疗研究组研制的“重组AAV-2人凝血因子IX注射液”获得国家食品药品监督管理局的《药物临床研究批件》。

Roth等对6例血友病A患者实施基因治疗：取患者的皮肤成纤维细胞体外培养，通过电穿孔把携带有删除B区域的FⅧ基因质粒转染皮肤成纤维细胞，体外培养后，筛选能产生FⅧ的细胞进行克隆，然后在腹腔镜帮助下注入患者的大网膜。随访12个月，4例患者FⅧ水平较治疗前提高，并且外源性FⅧ使用减少。FⅧ水平提高最高的患者，临床症状的改善持续大约10个月，随访期间无明显副作用，未检测出FⅧ抑制物。

基因治疗的临床应用1990年美国进行了第一例人类体细胞基因治疗。治疗实验是把腺1.表达稳定性较差或丢失，错误RNA，靶细胞寿命短。2.病毒载体的安全