分子诊断在神经系统疾病中的应用(项目介绍)PPT课件.ppt

1、分子诊断技术在分子诊断技术在神经系统神经系统遗传病遗传病中中的应用的应用10101 PART ONE两代测序技术介绍2DNA分子分子 基本单位：脱氧核苷酸 含氮碱基+磷酸+脱氧核糖 反向平行 碱基配对原则 人体大约有30亿碱基对1953年4月自然杂志刊登了美国的沃森和英国的克里克在英国剑桥大学合作的研究成果：DNA双螺旋结构的分子模型，被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现。3基因基因基因(Gene)(遗传因子）是具有遗传效应的DNA片段（部分病毒如烟草花叶病毒、HIV的遗传物质是RNA。p人体内大约有25000个基因。“除了外伤，一切疾病的发生都与基因有关。” 诺贝尔生理学和医学奖获得者利

2、根川进博士4染色体染色体染色体(chromosome) 是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果，是染色质的高级结构，仅在细胞分裂时才出现。染色体有种属特异性，随生物种类、细胞类型及发育阶段不同，其数量、大小和形态存在差异。5DNADNA、基因、染色体、基因、染色体基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是由DNA和蛋白质组成。6突变突变基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定条件下，由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。变异1.大区域

3、的删除、重复、易位、倒转（可从染色体层面解释） 如：21-三体综合征2单个基因层次的变异：碱基置换、移码、缺失和插入4种。7大区域的删除、重复、易位、倒转大区域的删除、重复、易位、倒转8突变突变蛋白功能改变蛋白功能改变基因突变改变了DNA碱基序列，进而改变了转录形成mRNA的序列。mRNA在翻译时导致相关氨基酸的改变，从而影响蛋白质功能。9一代测序技术一代测序技术一代测序又称Sanger测序双脱氧链终止法测序原理1977年，英国人Fred Sanger发现，如果在DNA复制过程中掺入ddNTP,就会产生一系列末端终止的DNA链，并能通过电泳按长度分辨。10一代测序技术一代测序技术 不同末端终止

4、DNA链的长度是由掺入到新合成链上随机位置的ddNTP决定的。11二代测序技术二代测序技术1）Illumina原理：桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像主要步骤：DNA文库制备超声打断加接头Flowcell吸附流动DNA片段桥式PCR扩增与变性放大信号测序测序碱基转化为光学信号2）Ion Torrent 原理：油包水PCR+4种dNTP车轮大战+微电极PH检测主要步骤：DNA文库制备喷雾打断加接头乳液PCR注水入油独立PCR微电极pH检测磁珠入池记录pHIllumina测序平台Ion Torrent测序平台12两代测序技术优势比较两代测序技术优势比较类别类别读长读长准确度准确度时间时间成

5、本成本通量通量一代测序一代测序较长（较长（80-80-800bp800bp）高高长长高高小小二代测序二代测序短（短（200-200-300bp300bp）相对较高相对较高（需用一（需用一代测序验代测序验证）证）快快低低高高点突变（SNV）短序列插入缺失（Indel）内含子和调控序列重排和融合CNV大片段的缺失和重复短片段串联重复序列测得测得准准测不测不准准13不同的疾病对应不同的测序方法拷贝数变异（拷贝数变异（CNV）：如）：如DMD，SMA ( MLPA )三核苷酸重复：如三核苷酸重复：如SCA, Huntington, Kennedy （MLPA+片段分析）片段分析）线粒体基因突变：如线粒

6、体脑肌病线粒体基因突变：如线粒体脑肌病 ( mtDNA检测）检测）染色体基因点突变：如染色体基因点突变：如FFI、CADASIL、肝豆状核变性、肝豆状核变性 ( NGS panel )140202 PART TWO分子诊断技术分子诊断技术在神经系统在神经系统疾病中疾病中的应用的应用15拷贝数变异（拷贝数变异（CNV）：如）：如DMD，SMA三三核苷酸重复：如核苷酸重复：如SCA, Huntington, Kennedy线粒体基因线粒体基因突变：如突变：如线粒体脑线粒体脑肌病肌病染色体染色体基因基因点突变：如点突变：如FFI、CADASIL、肝豆状核变性、肝豆状核变性神经系统基因病分类（不同的突

7、变类型）神经系统基因病分类（不同的突变类型）16 MLPA即多重连接依赖探针扩增法，采用多重即多重连接依赖探针扩增法，采用多重PCR的方的方式进行核酸样品检测，能够在一个简单的反应内检测多达式进行核酸样品检测，能够在一个简单的反应内检测多达50个特异核酸序列的拷贝数变化个特异核酸序列的拷贝数变化 ，因此能够检测大量基，因此能够检测大量基因的缺失和重复突变。因的缺失和重复突变。MLPA技术检测拷贝数变异技术检测拷贝数变异17MLPA技术检测拷贝数变异技术检测拷贝数变异Eg:1. DMD 是由编码肌营养不良蛋白（dystrophin）的DMD基因突变引起。该基因是目前发现的人类最大的基因，长2.4

8、Mb，含80个外显子，其主要突变类型为外显子缺失，占全部突变的5070，点突变约占25，重复突变约占510，突变位置无固定规律。60%7%7%20%1%DeletionDuplicationIndelSNVSplice piont/intron mutationAartsma-Rus A, et al., Muscle Nerve 34:135144, 2006MLPANGSSangermRNA18SMA患者SMN1基因95%的SMA在外显子7上存在缺失SMN2基因 缺失程度与临床症状的轻重有关MLPA技术检测拷贝数变异技术检测拷贝数变异Eg:2.脊髓性肌萎缩症（SMA）常染色体隐性遗传病。S

9、MN1和SMN2是该病的致病基因，这两个基因高度同源，仅仅存在两个核苷酸的差异，通过7号外显子和8号外显子上的两个基因位点进行区分。19三核苷酸重复疾病三核苷酸重复疾病 三三核苷酸重复疾病是一类由于致病基因内部或调控区核苷酸重复疾病是一类由于致病基因内部或调控区域三核苷酸重复序列如（域三核苷酸重复序列如（CNG）n、（、（GCN）n、（、（GAA/C）n等（等（N示不同碱基，示不同碱基，n示拷贝数）的异常扩增导致的示拷贝数）的异常扩增导致的一类疾病，其扩增的重复序列不稳定地传递给下一代，往一类疾病，其扩增的重复序列不稳定地传递给下一代，往往倾向于增加几个重复拷贝，拷贝数重复越多，病情越严往倾向

10、于增加几个重复拷贝，拷贝数重复越多，病情越严重，发病年龄越小。重，发病年龄越小。20三核苷酸重复序列的检测重复次数1000RFLP连锁分析DNA杂交分析PCR扩增法等单分子实时测序（最新）Eg：在SCA1疾病患者中重复单位CAG的拷贝数为39-91，而正常仅为6-44。三核苷酸重复疾病三核苷酸重复疾病21 是由线粒体基因是由线粒体基因（mtRNA）或者是核基因（）或者是核基因（nDNA ）变变异引起线粒体异引起线粒体代谢代谢酶的功能缺陷，酶的功能缺陷，导致导致ATPATP合成障碍、能量合成障碍、能量来源不足导致的一组异质性来源不足导致的一组异质性病变病变。线粒体基因突变线粒体基因突变22线粒体

11、基因突变线粒体基因突变线粒体疾病谱：Cyt b，cytochrome b（细胞色素b）；FBSN，familial bilateral striatal necrosis（家族性双侧纹状体坏死）；LHON，Leber hereditary optic neuropathy（Leber遗传性）；LS，Leigh syndrome（Leigh综合征）；MELAS，mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes（线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作）；MERRF，myoclonus epilepsy

12、 with ragged-red fibres（肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维）；MILS，maternally inherited Leigh syndrome（母系遗传Leigh综合征）；NARP，neuropathy，ataxia and retinitis pigmentosa（神经病，共济失调和视网膜色素变性综合征）; ND，NADH-dehydrogenase（NADH脱氢酶）； PEO，progressive external ophthalmoplegia（进行性眼外肌麻痹）DiMauro S, Schon EA, Carelli V, Hirano M.The clinical m

13、aze of mitochondrial neurology.Nat Rev Neurol. 2013 Aug;9(8):429-44.2个编码rRNA基因（16s和12s）22个编码tRNA基因13个编码蛋白质基因23染色体基因染色体基因点突变点突变 对致病基因热点突变或者全部编码区进行直接测序，与对致病基因热点突变或者全部编码区进行直接测序，与数据库参考序列进行比对即可发现突变位点数据库参考序列进行比对即可发现突变位点。Eg: 常染色体常染色体显性遗传脑动脉病伴皮质下梗死和白脑质显性遗传脑动脉病伴皮质下梗死和白脑质病（病（CADASIL），是由），是由NOTCH3基因突变引起的非动基因突变

14、引起的非动脉脉硬硬 化性化性、非淀粉样变的遗传性脑小动脉病。、非淀粉样变的遗传性脑小动脉病。24小结：总体而言，NGS 技术具有 通量大、时间短、精确度高和信息量丰富等优点, 测序（Sanger法）的读长可以达到1000bp，二代测序虽然通量高，但读长从几十bp到几百bp不等，就算双端最长也不超过250bp，因此在检测大片段的缺失重复时常用到MLPA等方法。 不同的测序技术在测序范围、数据分析量以及测序费用和时间等方面又有很大差别,如果选择适合的方法,对于临床诊断和科学研究将起到事半功倍的作用。Sanger测序是目前所有基因检测方法（包括荧光定量PCR中的Taqman探针法、普通PCR法、基因

15、芯片法、二代测序法等）的金标准。250303 PART THREE纳诺基神经系统项目解读及案例分纳诺基神经系统项目解读及案例分析析26纳诺基神经系统检测项目纳诺基神经系统检测项目序号项目名称疾病种类基因数报告周期价格（RMB）1肌肉病45130120个工作日41602周围神经病12810720个工作日41603运动神经元病736720个工作日38604共济失调和痉挛性截瘫19818920个工作日41605肌萎缩侧索硬化症363920个工作日38606自闭症相关12013820个工作日44607精神发育迟滞11911820个工作日44608心脑血管病34431920个工作日41609脑白质病11

16、311920个工作日416010阿尔茨海默病142120个工作日386011癫痫20316420个工作日446012帕金森病及肌张力障碍474820个工作日386013神经系统遗传性疾病基因谱筛查(包含以上12个项目的 panel)1680104825个工作日5960 注23种复合突变类型疾病大片段缺失重复序列和动态突变基因检查27神经系统神经系统疾病循证医学科研服务疾病循证医学科研服务序号项目名称深度数据量基因数外显子数疾病数1人全外显子测序100X10G22000 180,00085%的致病位点200X20G2人全基因组测序10X30G25000/30X90G28一、遗传性肌肉病一、遗传性

17、肌肉病检测检测内容（内容（451451种疾病，种疾病，301301个基因个基因）序号疾病类别疾病数量基因个数序号疾病类别疾病数量基因个数1肌营养不良47427离子通道肌病16142先天性肌营养不良50368恶性高热223先天性肌肉病41369代谢性肌病53474远端型肌肉病161610遗传性心肌病125935其他肌病333111先天性肌无力27326肌强直综合征8612其他神经肌肉病3334 遗传性神经肌肉病是由于生殖细胞或受精卵遗传物质的数量、结构或功能改变，使发育的个体出现神经系统功能缺损而表现为肌张力障碍、共济失调、不自主运动、精神发育迟滞等症状的一类疾病。29Duchenne或或Bec

18、ker型肌营养不良症型肌营养不良症 (DMD)杜氏肌营养不良(DMD)属于X连锁隐性遗传病，是男性中常见的遗传性疾病。发病率约为1/3 500活男婴，女性多为致病基因携带者，发病者罕见，且症状较轻。DMD患者约30%为自发性突变，其余的为X染色体隐性遗传。在各种类型突变中，单个或多个外显子缺失突变患者占60%65%；无意义或框移造成的点突变占30%，重复占5%15%。DMD基因定位于X 染色体短臂上(Xp21.1)，基因全长约2220kb，含79 个外显子，cDNA 长14kb，是目前已知的最大人类基因。30MLPA or aCGHNGSSangerDMD/BMD基因突变类型与检测路径基因突变

19、类型与检测路径Aartsma-Rus A, et al., Muscle Nerve 34:135144, 200660%7%7%20%1%DeletionDuplicationIndelSNVSplice piont/intron mutation31病例分享病例分享1 1：DMDDMD受检者：男，6岁。现病史：下肢无力，较去年行走主动性下降，不如去年灵活，走路踮脚较去年明显。运动功能：15个月独立行走，3-5岁独立行走，爬楼梯正常，下蹲起需扶膝，跑不快，跳正常。专科检查 精神状态：查体合作，左利手，高颚弓畸形，颞肌正常，双侧腓肠肌肥大，舌体正常，扁桃体正常，步态正常，表 现Gowers征，

20、膝腱反射正常，指鼻稳准，轮替实验：可，无足下垂，脊柱有侧弯，无关节挛缩。肌力：上肢近端左 5、右 5，上肢远端左 5、右 5；下肢近端左 5、右 5，下肢远端左 5、右 5。心电图：心率70次/分，窦性心率不齐。心脏彩超：EF：61%，LVEDD：33mm，结果：三尖瓣少量回流。其他检查：CK值异常升高。初步诊断：DMD32病例分享病例分享1：DMD检测结果检测结果基因名称基因名称参考参考SNP ID 遗传方式遗传方式纯合纯合/杂合杂合改变改变染色体染色体转录本号及转录本号及功能区域功能区域突变类型突变类型DMDrs128627256XR纯合 Xp21.2NM_004006外显子59无义突变碱

21、基改变碱基改变氨基酸改变氨基酸改变ExACExAC东亚东亚人群频率人群频率1000G人群频率人群频率预测结果预测结果相关疾病相关疾病致病危险致病危险等级等级c.C8713Tp.R2905XNANADMDMD明确致病性变异图2-1 受检者DMD基因427m c.C8713T变异的一代测序验证图2-2 受检者母亲DMD基因427m c.C8713T变异的一代测序验证33二、遗传性二、遗传性运动神经元病运动神经元病 遗传性运动神经元病（MND）是一组病因未明的选择性侵犯脊髓前角细胞、脑干运动神经元、皮层锥体细胞及锥体束的慢性进行性神经变性疾病。ALSSMAKD肌萎缩侧索硬化症脊髓延髓肌萎缩症脊肌萎缩

22、症34检测内容（检测内容（73种疾病，种疾病，67个基因）个基因）63种疾病57个基因10种疾病10个基因运动神经元病鉴别诊断相关352.1. 肌萎缩侧索硬化肌萎缩侧索硬化症症 肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）俗称“渐冻人症”，是一种累及人体上、下运动神经元的慢性进行性变性病，属于运动神经元病的一种。 临床表现为自肢体远端开始的非对称性肌无力和肌萎缩，患者会出现吞咽困难、呼吸功能障碍等症状；由于只累及到患者的运动神经元，因而患者的思维和智力都不受影响。u我国ALS患者约有6万多名，通常中年起病（平均年龄46岁，散发性为60岁），起病隐匿，呈

23、慢性进展性病程。u在美国，ALS早期误诊率达43%。362.1. ALS相关分类相关分类ALS亚型致病基因遗传方式染色体位置编码蛋白及功能ALS1SOD1AD/AR21q22.11编码超氧化物歧化酶1，能将超氧化物自由基代谢为氧分子和过氧化氢，从而为氧中毒提供防御ALS2（青少年型）ALS2 AR2q33.1编码肌萎缩侧索硬化蛋白2抗体ALS3（伴或不伴额颞叶痴呆）SQSTM1AD5q35.3编码可调节各种生物功能的支架蛋白ALS4SETXAD9q34.13编码SEN1P蛋白，参与DNA或RNA加工ALS5（青少年型）SPG11AD15q21.1编码在神经元轴突生长、功能和细胞内运输中起作用的

24、一种蛋白质ALS6（伴或不伴额颞叶痴呆）FUS16p11.2编码的蛋白是异质核核糖核蛋白（hnRNP）复合体的一个多功能蛋白质元件ALS8VAPBAD20q13.33编码囊泡相关膜蛋白（VAMP）相关蛋白B和C，参与囊泡运输ALS9ANGAD14q11.2编码血管生成素，参与血管的形成ALS10（伴或不伴额颞叶痴呆）TARDBPAD1p36.22编码TAR DNA结合蛋白，在RNA的处理和新陈代谢中其重要作用ALS11FIG4AD6q21编码磷脂酰肌醇5磷酸酶蛋白，在囊泡运输中起关键作用ALS12OPTN10p13编码Optineurin蛋白，是一种可与多种蛋白质相互作用的适配器蛋白。它涉及到

25、调节许多细胞功能，包括从高尔基体到浆膜的小泡，内吞性交易，以及引导到NF-kappa-B的信号。ALS13ATXN2AD12q24.1编码ATAXIN-2蛋白，该蛋白参与EGFR转运，并且是细胞质膜通过内吞作用内化EGFR的负性调节因子ALS14（伴或不伴额颞叶痴呆）VCPAD9p13.3编码含缬酪肽蛋白，与囊泡运输和融合、26S蛋白酶体功能、过氧化物酶体的组装都与其有关ALS15（伴或不伴额颞叶痴呆）UBQLN2XDXp11.21编码泛素2蛋白，负责通过蛋白酶体调节泛素蛋白降解ALS16（青少年型）SIGMAR1 AR9p13.3编码非阿片胞内受体1，在和内分泌、免疫系统及神经系统相关的多种

26、组织的细胞功能中起重要作用ALS17CHMP2BAD3p12.1编码染色体修饰蛋白（CHMP）2B抗体，该蛋白是胞内分选转运复合体（ESCRT-）的组成元件，该复合物主要参与表面受体蛋白的降解及多泡体（MVBs）的形成ALS18PFN1 17p13.2 编码Profilin-1蛋白，是丝状-肌动蛋白的主要生长调节剂ALS19ERBB4AD2q33.3-q34编码erbB-4酪氨酸激酶受体，与神经调节蛋白结合，并被调节蛋白与其他因子激活，产生有丝分裂分化等多种反应ALS20HNRNPA1AD12q13.13编码的蛋白在新生的RNA聚合酶II转录在细胞核中与特定的蛋白质相关联形成核糖核蛋白复合物H

27、NRP或40SALS21MATR3 AD5q31编码核基质蛋白3，可结合DNA和RNA，起到稳定某种信使RNA的作用ALS22（伴或不伴额颞叶痴呆）TUBA4AAD2q35编码Tubulin Alpha 4A蛋白，该蛋白属于alpha-tubulin基因家族，可帮助构建微管网络NEFH相关ALSNEFHAD/AR22q12.2 编码神经丝蛋白重链，神经丝组成的外骨骼可以维持神经元的外形，在轴突和树突间的胞内运输也起到一定作用Peripherin相关ALSPRPHAD/AR12q13.12编码Peripherin蛋白，是一种型神经中丝蛋白Dynactin 1相关ALSDCTN1AD/AR2p13

28、.1是一种基于微管的生物运动蛋白，直接与微管和胞质染色质结合ALSFTLDC9orf72C9orf72AD9p21.2编码9号染色体开放阅读框72蛋白，在胞内运输调控中起重要作用，参与细胞自噬和内吞运输的RAB蛋白相互作用CHCHD10AD22q11.23编码一种相对较小的线粒体膜间隙蛋白，可能参与氧化磷酸化的过程372.2. 脊脊肌萎缩肌萎缩症（症（SMA） 脊肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）是由于脊髓前角细胞变性为主要病理改变，以近端肌肉对称性、进行性萎缩和无力为主要表现，是儿童最为常见和严重的常染色体隐性遗传病（AR），发病率约为1/100001/800

29、0 ，人群中的携带率为1/35-1/50。SMA亚型亚型别名别名发病时间发病时间致病基因致病基因遗传方式遗传方式SMA1Werdnig-Hoffmann病6个月内SMN1ARSMA2Dubowitz病六个月到一岁半SMA3Kugelberg-Welander病一岁至成年SMA4成人期起病的脊肌萎缩症IV型通常于35岁后SMAX2UBA1相关远端型脊髓肌肉萎缩症多为新生儿发病UBA1XRSMAX3ATP7A相关远端型脊髓肌肉萎缩症可于1-30岁起病ATP7AXRSMAFKFinkel型脊髓肌肉萎缩症（迟发型）平均年龄为48.8岁VAPBADSMALED1常染色体显性遗传性下肢受累为著的脊髓肌肉萎

30、缩症多数人2岁以内起病，也有4-7岁起病DYNC1H1AD38 SMN1基因被称为“运动神经元生存1号”基因，位于5q13，负责编码“运动神经元生存”（SMN)蛋白。SMA患者的SMN1基因由于缺失或突变，导致SMN蛋白缺乏，对运动神经元产生严重影响。缺乏SMN蛋白时，神经细胞将萎缩并最终死亡，从而导致SMA患者身体躯干和四肢近端骨骼肌发生渐进性、对称性肌无力和肌萎缩。 95%以上的SMA患者为SMN1的7号和（或）8号外显子缺失导致，用MLPA检测SMN1基因的拷贝数是SMA携带者筛查和临床确诊的重要手段。 检测可明确生育SMA患儿的遗传风险，或通过产前诊断降低人群中SMA患儿的出生率。22

31、.2. SMA与与SMN1基因基因392.3. 脊髓脊髓延髓肌萎缩延髓肌萎缩症（症（KD） 脊髓延髓肌萎缩症（SBMA/SMAX1）又称Kennedy病（KD）是一种晚发的X连锁隐性遗传病（XR），主要累及下运动和感觉神经元以及内分泌系统，表现为进行性四肢和延髓肌无力、肌束震颤和肌肉萎缩。患者一般于15-60岁发病，平均发病年龄为27岁。Kennedy病是由于雄激素受体（AR）基因1号外显子中编码多聚谷氨酰胺的CAG区域出现重复序列异常拓展所致。CAG重复序列在健康人中的次数为10-36次，而患者大于40次。直接鉴定直接鉴定ARAR基因上（基因上（CAGCAG）n n重复序列拷贝数已成为确诊本

32、病的可靠指标。重复序列拷贝数已成为确诊本病的可靠指标。40三、遗传性周围神经病三、遗传性周围神经病 遗传性周围神经病是一组周围、运动、感觉自主神经元的功能障碍和结构改变所致的疾病，发病率约为1/2500。HMSN（CMT）HSNHSANdHMN遗传性运动感觉神经病（腓骨肌萎缩症）远端型遗传性运动神经病遗传性感觉神经病遗传性感觉自主神经病41遗传性周围神经病检测内容遗传性周围神经病检测内容2135373524353630010203040dHMNHSN和HSAN轴突型CMT脱髓鞘型CMT基因数疾病数128种疾病，107个基因423.1. 遗传性遗传性运动感觉运动感觉神经病神经病 (CMT)遗传性

33、运动感觉神经病（HMSN）又称为腓骨肌萎缩症（CMT），是一组遗传异质性非常高的周围神经系统的神经遗传病，其临床特点为四肢远端肌肉进行性肌无力和萎缩伴感觉障碍，腱反射减弱或消失，可呈典型的弓型足、脊柱侧弯以及“鹤腿样”畸形，通常在20岁以前发病。患病率为30-40/10万。其遗传方式绝大多数为常染色体显性遗传（AD），也可呈常染色体隐性（AR）和X连锁遗传（XR）。新发突变似乎比较常见，多达1/3的患者属于此类突变。433.1. CMT相关分类相关分类疾病亚型基因亚型基因亚型基因亚型基因亚型基因亚型基因CMT1（AD）CMT1ACMT1EHNPPPMP22CMT1BMPZCMT1CLITAF

34、CMT1DEGR2CMT1FNEFLCMT1（AR）CMT4AGDAP1CMT4B1MTMR2CMT4B2SBF2CMT4B3SBF1CMT4CSH3TC2CMT4DNDRG1CMT4EMPZ CMT4FPRX CMT4GHK1CMT4HFGD4CMT4JFIG4CMT4KSURF1CMT2CMT2A1KIF1BCMT2A2MFN2CMT2BRAB7ACMT2B1LMNACMT2B2MED25CMT2CTRPV4CMT2DGARSCMT2ENEFL CMT2FHSPB1CMT2IMPZCMT2JMPZCMT2KGDAP1 CMT2LHSPB8CMT2NAARSCMT2ODYNC1H1CMT2P

35、LRSAM1 CMT2QDHTKD1CMT2RTRIM2CMT2SIGHMBP2 CMT2TMMECMT2UMARSCMT2VNAGLUCMT2WHARSCMT2XSPG11 CMT2YVCPCMT2ZMORC2CMTDCMTDIAPMP2CMTDIBDNM2CMTDICYARSCMTDIDMPZCMTDIEINF2CMTDIFGNB4CMTRCMTRIAGDAP1CMTRIBKARSCMTRICPLEKHG5CMTRIDCOX6A1CMTXCMTX1GJB1CMTX4AIFM1CMTX5PRPS1CMTX6PDK3 443.2. 遗传性遗传性压力易感性周围神经压力易感性周围神经病（病（HNP

36、P）p遗传性压力易感性周围神经病(HNPP)又称压迫敏感性周围神经病（腊肠体样周围神经病、家族性复发性多神经病），主要临床特征是在轻微的机械损害和压迫的情况后反复出现肢体麻木、无力，弥漫性的神经传导速度(NCV)减慢。p常染色体显性遗传，部分患者为散发。p发病年龄差异较大，可7-62岁，但大多在10-30岁起病，男女无差异。p本病为自限性疾病，无须特殊治疗。p病理特征：髓鞘增厚形成腊肠体样结构和节段性脱髓鞘。p与HNPP相关的基因PMP22基因PMP22基因定位于17号染色体短臂1区2带（17p12），编码外周髓磷脂的蛋白。该蛋白与生长调控及外周神经系统髓鞘形成有关453.3. 远远端遗传性运

37、动神经端遗传性运动神经病病(HMN)远端遗传性运动神经病（HMN）是一组由于脊髓前角运动神经元退行性变引起的以远端为主的遗传性周围运动神经病，占所有遗传性神经病的10%，绝大部分为常染色体显性遗传（AD）。有时伴有锥体束征、声带麻痹或偏好从手开始发病。亚型基因染色体亚型基因染色体HMN2AHSPB812q24.23HMN2BHSPB17q11.23HMN2CHSPB35q11.2HMN2DFBXO385q32HMN5ABSCL2/GARS11q13/7p15HMN5BREEP12p11.2HMN6IGHMBP211q13.3HMN7ASLC5A72q12.3HMN7BDCTN12p13.146

38、四、四、遗传性心脑血管遗传性心脑血管病病(CVD)类别序号疾病大类疾病种类基因个数类别序号疾病大类疾病种类基因个数脑血管病1小血管病77心血管病12先天性心脏病30372大血管病2213遗传性心肌病125933血管畸形2221与心脑血管病相关的代谢性疾病14高脂血症17244血栓和栓塞162215先天性糖基化病31315血管瘤222316同型半胱氨酸血症796淀粉样血管病变6517溶酶体病117血管炎6618其他代谢性疾病558动脉闭塞性疾病56鉴别诊断相关疾病19脑白质病449止血障碍172520其他疾病7710未归类脑出血5711肿瘤相关911检测内容：20大类疾病，344种疾病，319个

39、单基因474.1. 常染色体常染色体显性遗传合并皮质下梗死和白质显性遗传合并皮质下梗死和白质脑病脑病(CADASIL)CADASIL是常染色体显性遗传合并皮质下梗死和白质脑病，是一种由NOTCH3基因突变引起的非动脉硬化性、非淀粉样变的遗传性心脑小动脉病。该病的遗传方式为常染色体显性遗传（AD）。大多数在中年早期起病，通常发生在40-50岁，平均年龄为46岁。一般患者从发病到死亡为3-43年，平均23年。最常见的临床表现是偏头痛和短暂性心脑缺血发作或缺血性心脑卒中（85%），可伴有情感障碍。随着病情的发展可出现皮质下痴呆、假性球麻痹和尿失禁等。基本病理表现是血管平滑肌细胞的退变，病变主要见于心

40、脑室周围、外囊、基底核、丘心脑和心脑干等处。484.1. CADASIL相关病例分享：相关病例分享：受检者：男，41岁，国企职工。现病史：起病急。患者于1月前饮酒后出现言语不流利，渐进性加重。无发热、头痛、头晕、饮水呛咳、肢体活动及感觉障碍、抽搐等伴发。起病以来，患者精神、食欲可，大、小便正常。既往史：否认高血压、糖尿病、心脏病、脑卒中病史。否认肝炎、结核病史及其接触史。否认手术、输血史。否认特殊食物、药物过敏史。家族史：父亲、祖父有脑梗病史；家族成员无特殊遗传以及传染病史记载。婚育史：26岁结婚，育有一女。专科检查 精神状态：意识清晰，情感正常，定向力、记忆力正常，理解判断好，自知力存在。言

41、语情况：不完全运动性失语，无构音障碍。头颅MRI：右侧半卵圆中心亚急性脑梗死：双侧脑室旁、双侧基底节区、胼胝体多发陈旧性脑梗死。超声提示：双侧颈部血管未见异常；心内结构及血流未见明显异常。TCD提示：脑血管超声未见明显异常。影像学诊断：1）右侧半卵圆中心区异常信号，考虑亚急性期脑梗死；2）脑内多发软化灶（双侧半卵圆中心区、侧脑室旁白质、基底节区、胼胝体体部）；3）双侧大脑半球皮层下白质内多发异常信号，考虑缺血性改变；4）双侧额叶及侧脑室旁白质内对称性异常信号，考虑缺血性改变可能性大。心脏检查发现：窦性心律不齐，偶发室性早搏，房性早搏，ST段全天未见明显偏移。其他检查：患者血常规、凝血功能、甲状

42、腺功能、免疫学检查等均有异常指标。初步诊断：1.急性脑梗死（右侧半卵圆中心）；2.多发陈旧性脑梗死494.1. CADASIL相关病例相关病例分享分享检测结果检测结果基因名称基因名称参考参考SNP ID 遗传方式遗传方式纯合纯合/杂合杂合改变改变染色体染色体转录本号及转录本号及功能区域功能区域突变类型突变类型TTNrs147879266杂合2q31.2 NM_001256850外显子47错义突变碱基改变碱基改变氨基酸改变氨基酸改变ExACExAC东亚东亚人群频率人群频率1000G人群频率人群频率预测结果预测结果相关疾病相关疾病致病危险致病危险等级等级c.G13388Ap.S4463N0.19%

43、0.1%DM？扩张型心肌病可能致病性变异受检者TTN基因c.G13388A杂合变异一代测序验证504.2. Marfan 综合征综合征(MFS)马凡综合征是常染色体显性遗传病。病人典型表现是骨骼系统四肢细长，包括手指和脚趾细长，伴有韧带的松弛、关节的脱位、脊柱侧弯畸形、眼部病变。马凡综合征最危险的合并症是可以造成主动脉瘤、主动脉夹层、心脏瓣膜病变（主动脉瓣和二尖瓣关闭不全）。基因位于15号染色体长臂2区1带1亚带（15q21.1）。目前已登记的可引发Marfan 综合征的突变有1847种类型，实际类型应该更多，因为很多突变类型都没有登记。其突变谱为：65%为点突变，10%-15%为小删除、插入

44、或重复，10%-15%为剪接突变，25%的突变是新发突变。MFS相关基因：相关基因：FBN151五、共济失调和痉挛性截瘫（五、共济失调和痉挛性截瘫（HSP）94种疾病93个基因104种疾病105个基因遗传性共济失调遗传性痉挛性截瘫包含：188种疾病，179个基因，片段分析检测10种SCA亚型。525.1.遗传性共济失调遗传性共济失调(HA)亚型亚型基因基因突变类型突变类型正常重复数正常重复数亚型亚型基因基因亚型亚型基因基因动态突变的SCA（片段分析）其他突变形式的SCA（二代测序）SCA1ATXN1CAG重复6-39SCA5SPTBN2SCA11TTBK2SCA2ATXN2CAG重复14-30

45、SCA13KCNC3SCA14PRKCGSCA3ATXN3CAG重复12-40SCA15ITPR1SCA19KCND3SCA6CACNA1ACAG重复4-18SCA21TMEM240SCA23PDYNSCA7ATXN7CAG重复4-27SCA26EFF2SCA27FGF14 SCA8ATXN8ATXN8OSCTG重复5-36SCA28AFG3L2 SCA31BEAN1SCA10ATXN10ATTCT重复10-22SCA34ELOVL4SCA35TGM6SCA12PPP2R2BCAG重复7-32SCA36NOP56SCA38ELOVL5SCA17TBP CAG重复25-42SCA40CCDC88

46、CSCA41TRPC3DRPLA ATN1CAG重复4-36SCA42CACNA1GSCA43MME 5.1.1.进行进行性性共济失调共济失调535.1.2. 发作发作性共济失调性共济失调亚型致病基因发病时间临床表型EA1KCNA1 儿童早期发作间肌纤维颤搐EA2CACNA1A儿童期或青春期发作间眼震EA5CACNB420-30岁发作性眩晕、发作间眼震、对乙酰唑胺治疗无反应EA6SLC1A3-偏瘫、偏头痛发作EA7SLC2A1A（p.Glu214Lys），变异比例为33%，为致病性变异。2. 线粒体核基因测序结果：线粒体核基因测序结果未见明确致病性变异。3. 线粒体DNA相关基因MLPA检测结

47、果：应用MLPA技术对线粒体DNA相关基因进行检测，未发现任何大片段缺失或重复突变；未检测到线粒体DNA存在m.11778GA、m.14484TC、m.8344AG、m.3460GA及m.3243AG的突变。67结果说明 线粒体DNA测序结果显示：受检者线粒体DNA上MT-ND1基因存在m.3946GA（p.Glu214Lys），变异比例为33%。该变异为错义突变（预计会使所编码蛋白质的第214位氨基酸由Glu变为Lys）。该变异位于线粒体DNA的MT-ND1基因，有文献报道，该变异与线粒体脑肌病（MELAS）相关。同时，m.3946G位点在进化上高度保守，发生G3946A突变之后会引起酶复合

48、体I（Complex I）的缺乏并影响蛋白结构的稳定性。1 Hum Mol Genet. 2006 Sep 1;15（17）: 2543-52. Epub 2006 Jul 18.PMID: 16849371/Eur J Hum Genet. 2011 Jul; 19（7）: 769-75. PMID: 21364701.68帕金森病例分享患者：宋*，女，16岁临床表现：手抖3年送检项目：帕金森及肌张力障碍69实验结果基因名称基因名称参考参考SNP ID遗传方式遗传方式纯合纯合/杂合改变杂合改变染色体染色体转录本号和外显子转录本号和外显子突变类型突变类型PRKNrs34424986AR纯合Ch

49、r6NM_004562Exon7错义碱基改变碱基改变氨基酸改变ExAC东亚人群频率1000G频率预测结果相关疾病致病危险等级c.C823Tp.R275W0%NADM？遗传性帕金森综合可能致病性变异 受检者受检者PRKN基因（转录本基因（转录本NM_004562)外显子外显子7存在存在c.C823T的纯合型核苷酸变异（编码区的纯合型核苷酸变异（编码区第第823号核苷酸由号核苷酸由C变成变成T)，该变异导致编译第，该变异导致编译第275 号氨基酸号氨基酸R的密码子变成的密码子变成W (p.R275W)，为，为错义变异。错义变异。图1受检者PRKN基因c.C823T杂合变异代测序验证表1受检者PRK

50、N基因变异信息70家系验证 PRKN 基因（转录本基因（转录本NM_004562）外显子）外显子7 c.C823T 变异位点验证：王利变异位点验证：王利PRKN 基因基因（转录本（转录本NM_004562）外显子）外显子7 存在存在c.C823T 的杂合型核苷酸变异位点；宋萍的杂合型核苷酸变异位点；宋萍PRKN 基因基因（转录本（转录本NM_004562）外显子）外显子7 未检测到未检测到c.C823T 的变异位点的变异位点图1A 宋洁PRKN 基因c.C823T 纯合变异一代测序验证图1B 王利PRKN 基因c.C823T 纯合变异一代测序验证图1C 宋萍PRKN 基因c.C823T 纯合变