遗传病的诊断与治疗培训课件.ppt

1、遗传病的诊断与治疗n由于遗传病的治疗还没有理想的方法，目前临床遗传的重点是如何诊断遗传病，特别是产前诊断，以达到防止有遗传缺陷的患儿出生。n遗传病的诊断是一项复杂的工作，需要多学科的配合。2遗传病的诊断与治疗第一节第一节 遗传病的临床诊断遗传病的临床诊断n普遍性原则n遗传学的诊断手段n产前诊断、症状前诊断、现症患者诊断3遗传病的诊断与治疗n一、病史采集n1.家族史n2、婚姻史n3.生育史4遗传病的诊断与治疗n二.体格检查 围绕遗传病的特征5遗传病的诊断与治疗n三.系谱分析n1.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。n2

2、.注意延迟现象n3.新发的基因突变n4.显性与隐性的相对性6遗传病的诊断与治疗n四.遗传数据库资源应用7遗传病的诊断与治疗第二节 细胞遗传学检查n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)n二、性染色质检查 数目和结构8遗传病的诊断与治疗染色体检查指征：染色体检查指征：明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者；多发性流产和不育的夫妇；已经生有染色体异常患儿的夫妇；性腺以及外生殖器发育异常者；原发性闭经；35岁以上的高龄孕妇；身材高大，性情粗暴的男性；恶性血液病患者；长期接受X

3、线、电离辐射的人员。染色体检查染色体检查9遗传病的诊断与治疗生化检查生化检查主要用于生化遗传病的检测。主要主要用于生化遗传病的检测。主要针对三方面：针对三方面：1）蛋白、酶活性；）蛋白、酶活性；2）反应底物、代谢中间产物或终产物的浓度；）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。）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。或尿中苯乙酸浓度。第三节 生化检查10遗传病的诊断与治疗常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病(1)白化病白化病 酪氨酸酶酪氨酸酶 毛囊毛囊精氨酸琥珀酸尿症

4、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酮尿症 苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶 肝肝酪氨酸血症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血症 半乳糖磷酸尿苷转移酶半乳糖磷酸尿苷转移酶 红细胞红细胞黑朦性痴呆 氨基己糖酶 白细胞高血病 葡萄糖苷酶 皮肤成纤维细胞疾病名称疾病名称 检查的酶检查的酶 材料材料生物化学检查生物化

5、学检查11遗传病的诊断与治疗常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷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 红细胞糖原贮积病糖原贮积病I型型 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 肠粘膜肠粘膜糖原贮积病II型 -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 血清疾病名称疾病名称 检查的酶检查的酶 材料材料生

6、物化学检查生物化学检查12遗传病的诊断与治疗部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病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、-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酮尿症

7、苯丙氨酸苯丙氨酸 苯丙酮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生物化学检查13遗传病的诊断与治疗第四节 基因诊断14遗传病的诊断与治疗基因表达调控基因表达调控15遗传病的诊断与治疗基因的表达鉴定nDNA水平：基因表达调控：1、DNA甲基化甲基化2、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化、组蛋白修饰：乙酰化，磷酸化3、其它、其它16遗传病的诊断与治疗DNA甲基化导致基因沉默甲基化导致基因沉默基因之基因之“锁锁”沉默沉默启动子区启动子区转录转录永固牌永固牌17遗传病的诊断与治疗AC转录转录Pol IIACACACACACACMMM疏松开放疏松开放致密封闭致密

8、封闭18遗传病的诊断与治疗nSouthern：1975年，英国人southern创建，是研究DNA图谱的基本技术 19遗传病的诊断与治疗基因的表达鉴定nRNA水平：RT-PCR。PCR：1985年，Kary Mullis发明了PCR表达谱芯片20遗传病的诊断与治疗nNorthern blot，1977年检测RNA的表达水平 mRNA 直接跑胶，转膜，杂交。21遗传病的诊断与治疗基因的表达鉴定nProtein：Western22遗传病的诊断与治疗n第0代遗传标记:1、滴血认亲2、血型分析23遗传病的诊断与治疗n第一代遗传标记：n限制性片段长度多态性(restrictionfragment len

9、gth polymorphism，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 24遗传病的诊断与治疗n第二代遗传标记：短串联重复序列STR 25遗传病的诊断与治疗n第三代遗传标志：单核苷酸多态性（SNP）：26遗传病的诊断与治疗分子诊断的特点分子诊断的特点n 针对直接病因诊断针对直接病因诊断n 特异性强，灵敏度高特异性强，灵敏度高n 适应性强，诊断范围广适应性强，诊断范围广n 目的基因是否处于活化状态均可，无组目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性。织和发育特异性。n 在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病

10、原体或潜伏病原体在生长的病原体或潜伏病原体。27遗传病的诊断与治疗可以是可以是任何有核细胞任何有核细胞，包括：，包括：1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞、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、活检标本、石腊包埋的组织块3、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）、沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）4、羊水细胞、绒毛细胞、羊水细胞、绒毛细胞、进入母体循环的胎儿细胞进入母体循环的胎儿细胞(应用应用PCR，样本可微量化到一个细胞，样本可微量化到一个细胞)分子诊断的材料分子诊断的材料28遗传病的诊断与治疗1.限制性片段长度多态性分析（RFLP）2.核酸杂交(Southern)3.聚合酶链反应(PCR)4

11、.DNA测序 5.基因芯片技术 6.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分子诊断的基本技术29遗传病的诊断与治疗Southern印迹杂交原理印迹杂交原理基因组DNADNA片段杂交结果分析酶切探针Southern流程流程30遗传病的诊断与治疗Southern blottingBamHIBamHI 2 2 1 1 2 2 10 kb14 kbprobeSouthern诊断示例：诊断示例：-地中海贫血地中海贫血31遗传病的诊断与治疗Southern blotting/-/-/-/-14kb10kbSouthern诊断结果分析诊断结果分

12、析32遗传病的诊断与治疗RFLP原理原理RFLP:Restriction Fragment Length Polymorphism 限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性33遗传病的诊断与治疗Southern-RFLP Mst II识别序列 Mst II 1.2 kb CCTGAGG CCTGTGG probe1.4 kbxRFLP诊断诊断:镰状细胞贫血症镰状细胞贫血症0.2kb34遗传病的诊断与治疗 1.4 kb 1.2 kb /S S/S 正常正常 镰状镰状 镰状贫血镰状贫血Southern-RFLP结果分析结果分析35遗传病的诊断与治疗PCR原理原理Kary Mullispolymer

13、asedNTPs36遗传病的诊断与治疗PCR-RFLP37遗传病的诊断与治疗PCR-ASOASO:allele-specific oligonucleotide,等位特异性的寡核酸探针等位特异性的寡核酸探针38遗传病的诊断与治疗正常人 病人正常探针突变探针正常探针：正常探针：5AAGGCTTAGCTTAGCTTTGGACC突变探针：突变探针：5AAGGCTTAGGTTAGCTTTGGACCASO点杂交检测基因突变举例PCR-ASO39遗传病的诊断与治疗PCR-SSCP原理原理SSCP:Single Strand Conformation Polymorphism,单链构象多态性单链构象多态性4

14、0遗传病的诊断与治疗PCR-SSCP示例示例41遗传病的诊断与治疗nDNA芯片nDNA测序nFISH42遗传病的诊断与治疗FISH原理原理43遗传病的诊断与治疗X染色体染色体Y染色体染色体13号染色体号染色体18号染色体号染色体21号染色体号染色体FISH应用示例应用示例44遗传病的诊断与治疗利用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应用示例应用示例45遗传病的诊断与治疗分子诊断的限制因素分子诊断的限制因素46遗传病的诊断与治疗第第1818章章 遗传病的治遗传病的治疗疗本章主要内容：一般原则，传统方法，基因治疗。47遗传病的诊断与治疗遗传病治疗

15、的原则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，应以多数遗传病至今没有理想的方法，应以预防为主预防为主。目前，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。不理想。遗传病治疗有遗传病治疗有常规治疗常规治疗和和基因治疗基因治疗两种。前者一般只能两种。前者一般只能改善其表型，而后者改善其表型，而后者为遗传病治疗带来了新的希望。为遗传病治疗带来了新的希望。治疗的原则：治疗的原则：1.针对基因突变进行体细胞基因修饰；针对基因突变进行体细胞基

16、因修饰；2.针对基因表达异常进行调控；针对基因表达异常进行调控；3.蛋白质功能改善；蛋白质功能改善；4.代谢产物控制；代谢产物控制；5.临床针对症状的治疗措施。临床针对症状的治疗措施。48遗传病的诊断与治疗第一节 手术治疗n手术修复n手术去除n器官移植 修补、矫正、器官移植。例如，唇裂腭裂的修补、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；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。植；地中海贫血的骨髓移植等。49遗传病的诊断与治疗第二节 药物治疗n补其所短n去其所余 螯合剂

17、 促排泄剂 代谢抑制剂 血浆置换或过滤 平衡清除法50遗传病的诊断与治疗第三节 饮食治疗n禁其所忌禁其所忌 控制饮食控制饮食 药物控制吸收药物控制吸收早发现，早治疗。早发现，早治疗。51遗传病的诊断与治疗第四节第四节 基因治疗基因治疗52遗传病的诊断与治疗54遗传病的诊断与治疗n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：55遗传病的诊断与治疗途径n生殖细胞n体细胞 直接整合 体外整合56遗传病的诊断与治疗其它方案nRNA修复n剪接控制nRNA调控57遗传病的诊断与治疗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(A

18、DA)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F基因质粒转染皮肤成纤维细胞，体外培养后，筛选能产生F 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F水平较治疗前提高，并且外源性F使用减少。F水平提高最高的

19、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F抑制物。基因治疗的临床应用基因治疗的临床应用58遗传病的诊断与治疗尽管目前转基因技术在基因治疗中成功率很低，长期疗效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、因转移、DNA 重组、基因克隆和表达等技术的迅猛发展，重

20、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基因治疗存在的问题59遗传病的诊断与治疗第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60遗传病的诊断与治疗第二节 遗传筛查新生儿筛查携带者检出61遗传病的诊断与治疗第三节 遗传咨询n婚前咨询和体检n生育咨询和体检n评估再发风险n对策和措施62遗传病的诊断与治疗产前诊断适应症产前诊断适应症63遗传病的诊断与治疗产前诊断主要从三个方面进行：产前诊断主要从三个方面进行：遗传物质检查，如染色体检查、基因诊断等；生化检查，如特殊蛋白质、酶、代谢底物、中间产物和终产物等；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方法产前诊断方法64遗传病的诊断与治疗羊膜穿刺示意图羊膜穿刺羊膜穿刺65遗传病的诊断与治疗绒毛取样示意图绒毛取样绒毛取样66遗传病的诊断与治疗本章重点内容本章重点内容67遗传病的诊断与治疗