遗传流行病学

关于遗传流行病学主要内容第一节概述第二节研究方法第三节遗传性疾病预防第2页,共33页，2024年2月25日，星期天遗传学基本概念

孟德尔定律

显性原则：相对性状是受一对等位基因控制的，这些基因之间存在着显性和隐性的关系。分离定律：等位基因是在配子形成的时候开始分裂的，其中只有一个等位基因被分配到配子中去。

等位基因：位于一对同源染色体上相同位置的一对决定同一性状的基因。第3页,共33页，2024年2月25日，星期天第一节概述1.定义：geneticepidemiology

研究与遗传有关的疾病在人群的分布、病因以及制订预防和控制对策的学科。主要任务（1）疾病是否具有家族聚集性（2）产生家族聚集性的原因（3）疾病在家系中的传递方式（4）提出疾病的预防策略和措施第4页,共33页，2024年2月25日，星期天2.病因中遗传与环境的相对意义蚕豆病半乳糖血症糖尿病苯丙酮尿症高血压

脊灰

血友病

唇裂腭裂

肿瘤

白喉

外伤

由遗传决定基本由遗传决定多因子遗传基本由环境决定第5页,共33页，2024年2月25日，星期天3.人类遗传病的种类：

单基因病:

由单个基因或一对等位基因的缺陷或突变引起。如：软骨发育不全，苯丙酮尿症多因子疾病:

受多对基因控制并易受环境因素影响的疾病。如：高遗传度（唇腭裂），低遗传度（冠心病、肿瘤）染色体病：数目异常、结构异常。如：21三体综合征

第6页,共33页，2024年2月25日，星期天第二节研究方法一、研究目的遗传病的传递方式与遗传多态性遗传与环境因素的相对意义遗传易感性、诊断、治疗与预防再发危险性估计其他分析：基因定位，主基因作用研究等第7页,共33页，2024年2月25日，星期天二、资料来源与收集

1.来源：家系调查:

先证者（proband）：家庭中不依赖其他成员被独立检出的病例一般群体调查特殊群体调查常规记录资料

2.收集方法：同其他方法注意问题：频率计算：以出生数为基数

调查方式和内容第8页,共33页，2024年2月25日，星期天三、分析方法（一）疾病分布特征的描述与分析（二）家族聚集性分析：

1.患者亲属的发病率高于一般人群

2.患者亲属的患病率或发病率高于对照亲属或普通病人

3.与患者血缘关系越近发病率越高

4.数量性状亲属对之间的相关大于非亲属对

不能区分是遗传因素还是环境因素所致

第9页,共33页，2024年2月25日，星期天（三）双生子分析

同卵双生子（monozygotictwin,MZ）:基因相同

异卵双生子

(dizygotictwin,DZ)：同两次妊娠

判断遗传因素与环境因素的作用：相似环境：异卵双生性状相同环境因素异卵双生性状差异遗传因素＋环境不同环境：同卵双生性状差异环境因素同卵双生性状相同遗传因素第10页,共33页，2024年2月25日，星期天（三）双生子分析同病率计算：

双生子中某病或性状的一致性同病率=C×100％

C+D

（C:性状一致的对子数D：性状不一致的对子数）第11页,共33页，2024年2月25日，星期天（四）养子和半同胞分析

养子分析：遗传与环境因素相对作用的大小

半同胞分析：分析遗传基因的来源（五）系谱分析

通过系谱图分析遗传方式等符合孟德尔定律：单基因遗传病不符合：多基因遗传病第12页,共33页，2024年2月25日，星期天（六）单基因遗传病分析

1.分离分析(segregationanalysis)

分离比：患者在同胞总数中所占的比例

常染色体显性：分离比=1/2

常染色体隐性：分离比=1/4

研究程序：收集资料、估计分离比、比较理论与实际分离比的符合程度第13页,共33页，2024年2月25日，星期天常染色体显性遗传：分离比=1/2

特点：患者双亲至少一个是患者；双亲无病，子女中无患者；患者子女约一半发病；发病与性别无关；遗传性状不会跳代。第14页,共33页，2024年2月25日，星期天常染色体隐性遗传分离比=1/4特点：一般患者双亲表现均正常，但都是致病基因携带者；散发；同胞中约1/4发病，男女机会均等；近亲婚配其后代发病概率显著增高。第15页,共33页，2024年2月25日，星期天

例：常显为例（分离比为1/2）

正常患病合计

O108127235

（E-O）2E117.5117.5235X2==1.536E

结论：符合常染色体显性遗传∑调查100个软骨发育不全家庭，父母一方患病者，子女235人中127人患病。

第16页,共33页，2024年2月25日，星期天2.Hardy–wenberg定律的应用以群体为对象，估计群体中疾病的基因及基因型频率。Hardy–wenberg平衡

在极大的群体中，一定条件下基因频率保持不变。

平衡条件：①群体极大；②随机婚配、非近亲③无选择④无基因突变或达平衡第17页,共33页，2024年2月25日，星期天一对等位基因A和a，群体中的频率各为p和q，p+q=1，随机婚配时子代基因型及其频率为：

A（p）a（q）

A（p）AA（pp）Aa（pq）

a（q）Aa（pq）aa（qq）即为二项分布（p+q）2的展开式第18页,共33页，2024年2月25日，星期天例：常染色体隐性遗传病根据群体调查，黑酸尿症发病率（x）为1/100万，由于该病为一种常染色体隐性遗传，因此发病者的基因型均为纯合子（q2）。根据平衡定律：

x=q2

=0.000001,q=0.001

显性基因频率p=1-q＝12pq=2×1×0.001=0.002

由此可见，该病发病率虽仅为1/100万，但群体中杂合子即隐性基因携带者的频率达1/500。第19页,共33页，2024年2月25日，星期天（七）多基因遗传病的分析1.遗传度heritability,h2

定义：在多因子遗传病中，遗传对易患性所起作用的大小程度

因遗传因素引起的差异

h2=

（遗传因素+环境因素）引起的差异特点：是群体参数而非个体指标,且在5~10代内保持相对稳定第20页,共33页，2024年2月25日，星期天2.遗传度估计方法

（1）Falconer法估计遗传度（2）双生子法估计遗传度第21页,共33页，2024年2月25日，星期天（1）根据Falconer易患性-阈值模型

估计遗传度

①

易患性—阈值模型

liability-thresholdmodel易患性：在多基因遗传病中，遗传和环境因素共同作用决定个体是否易患某病的程度。这种属性变量称为易患性。阈值：易患性超过一定限度即患病，此值为阈值。阈值模型：病人亲属易患性平均值比一般人群易患性平均值更接近阈值。第22页,共33页，2024年2月25日，星期天qra第23页,共33页，2024年2月25日，星期天②Falconer法估计遗传度A=样本中患者数，N=样本数患病率=q=A/N，p=1-qX=人群易患性均值距离阈值的正态离差a=人群易患性均值与患者易患性均值的正态离差b=先证者与亲属的回归系数g=一般人群ra=患者亲属b=(Xg–Xra)/agR=亲缘系数：一级=1/2，二级=1/4，三级=1/8第24页,共33页，2024年2月25日，星期天根据正态分布理论，给定q,就可测得X和a则：h2=b/Rb的方差v=(1/a)g2×(p/a2A)h2的标准误S（h2）=2√v

（一级亲属）

=4√v

（二级亲属）

=8√v

（三级亲属）h2加权均值:根据各级亲属遗传度h2加权均值的标准误第25页,共33页，2024年2月25日，星期天例:先天性髋关节脱位群体频率qg=0.1%

群体频率=0.1%，查表Xg=3.090,ag=3.367

一级亲属频率=35/1777=1.97%，查表，Xra=2.060,ara=2.426b=(Xg-Xra)/ag=(3.090-2.060)/3.367=0.306h2=2b=61.2%,v=(1/a)g2×(p/a2A)=0.00042S(h2)=2√v=4.1%第26页,共33页，2024年2月25日，星期天（2）双生子法估计遗传度对质量性状的多因子遗传病先计算同病率，遗传度为：

CMZ–

CDZ

h2=1–CDZ

CMZ：同卵双生子同病率

CDZ：异卵双生子同病率

S(h2)计算略例：精神分裂症，30对单卵双生共同发病24对，26对异卵双生共同发病3对，求遗传度。

CMZ＝24/30＝0.8

CDZ＝3/26=0.12

遗传度＝（0.8－0.12）/(1-0.12)=77%

第27页,共33页，2024年2月25日，星期天第三节遗传病的预防一、遗传病筛检

考虑：适宜的筛检方法、治疗方法、较好的治疗效果

蚕豆病，苯丙酮尿症二、致病基因携带者定义：表现型正常，但携带致病遗传物质，并能传递给子代使其发病。

带有隐性致病基因者；带有平衡易位染色体者；带有显性致病基因但未外显或迟发外显者第28页,共33页，2024年2月25日，星期天三、婚姻、生育中的遗传预防

避免近亲结婚；计划生育与优生四、监测

环境检测；遗传物质检测；疾病检测第29页,共33页，2024年2月25日，星期天五、遗传咨询

(一)

内容：明确是否为遗传病及遗传方式估计患者亲属再发风险，对预防、治疗及婚姻、生育等予以指导。（二）再发风险的估计

1.单基因遗传病根据：孟德尔定律

Bayes逆概率定律

2.多因子遗传病第30页,共33页，2024年2月25日，星期天多因子遗传病再发风险的估计

1.患者一级亲属发病率与遗传度和一般群体发病率有一定的关系

患者一级亲属发病率

群体发病率遗传度（%）

0.1110501520