医学遗传学-遗传病的诊断

1、.,1,第十四章 遗传病的诊断,.,2,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。,.,3,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,.,4,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,.,5,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。,.,6,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

2、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。,.,7,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 ?,.,8,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。,.,9,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。,.,10,绘

3、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,.,11,（一）孟德尔式遗传病,.,12,（二）非孟德尔式遗传病,.,13,(三)具有特殊遗传方式的疾病,.,14,(三)具有特殊遗传方式的疾病,.,15,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,.,

4、16,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。,.,17,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,.,18,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,.,19,三、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

5、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,.,20,三、荧光原位杂交(FISH)技术,.,21,Normal male,Tumor cell,三、荧光原位杂交(FISH)技术,.,22,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。,.,23,上海：19811987年对284,396名新生儿进行PKU筛查，查出PKU

6、患儿15名，高苯丙氨酸血症4名。,生物化学检查,.,24,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,.,25,一、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,.,26,二、基因诊断的基本途径,直接诊断：直接检测致病基因本身异

7、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。,.,27,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,.,28,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

8、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,.,29,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2030ml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,.,30,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,.,31

9、,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1012周 但风险比羊膜穿刺法要高。流产率高达2%,.,32,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520个胎儿细胞，NRBC更少，为每1ml含26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0.10.3ml。,.,33,胚胎植入前遗传学诊断 （Preimplantation Genertic Diagnosis， PGD）,PGD

10、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。,.,34,三、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（YW Kan）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

11、产前基因诊断。,.,35,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,.,36,Southern印迹杂交,.,37,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。,苯丙酮尿症 (AR）,.,38, 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,.,39,PCR-SSCP（单链构象多态性）,1989年，Orita等

12、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,.,40,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。 DN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（ restriction fragment length polymorphism ）。,.,41,镰状细胞贫血(HbS)： 第57位密码子,Mst： CCTNAGG,HbA： CCTGAGGAG HbS： CCTGTGGAG,RFLP

13、(限制性片段长度多态性),.,42,RFLP分析 在亲子鉴定中的作用,.,43,犯 罪 现 场,RFLP 分析在法医学中的作用,1 2 3 4 5 6 7,.,44,RFLP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. AS 2. AA 3. SS 4. Unknown,.,45, DNA序列定,.,46,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,.,47, 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2040万个基因探针。 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。,.,48,DNA microarray,.,49,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