遗传病诊断、预防与遗传咨询.ppt

第九章遗传病的诊断、预防、治疗与遗传咨询,本章目录,第一节 遗传病诊断,第二节 遗传病预防第三节 遗传病治疗,第四节 遗传咨询,第一节 遗传病诊断,遗传病的诊断是指医生对某病是否为遗传性疾病作出的诊断，是开展遗传咨询和预防工作的前提。根据诊断时期的不同，可分为产前诊断、症状前诊断和现症病人诊断三种类别。前两种诊断均可较早地发现遗传病患者或携带者，使医生可以在胚胎早期进行选择性流产以减少患者或携带者出生率，或是在症状出现之前及早采取预防措施或采取治疗措施以控制症状出现的频率及严重程度。真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前诊断等。近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点，已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。本节就是在前面各章的基础上，学习如何在实际工作中运用所学知识进行遗传病的诊断，重点学习遗传病诊断的遗传学特殊手段。,一、遗传病的临床诊断 遗传病的临床诊断与普通疾病的诊断步骤基本相同，包括听取病人的主诉、询问病史、查体等。1.病史 除应了解一般病史外，还应着重采集与遗传病家族聚集现象有关的以下项目：家族史：整个家系患同种疾病的病史，能充分反映患者父系和母系各家族成员发病情况。婚姻史：结婚的年龄、次数、配偶的健康状况及是否为近亲婚配。生育史：生育年龄、子女数及其健康状况，有无流产、死产、早产史、畸胎等。,2.症状与体征 症状与体征的出现是病人就诊的主要原因，也是进行遗传病初诊的重要线索。遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有共性的，但各种遗传病有其特有的临床表现，甚至形成特异性症候群。例如智力低下伴有眼间距宽、眼裂小、外眼角上斜、口半开、伸舌、流涎等是先天愚型的特征；而性腺发育不全或生殖能力下降、继发性闭经、行为异常则可疑为性染色体病；正常出生的婴儿，发育到34个月，如果其尿液、汗液有一种特殊的腐臭味，智力发育落后于同龄小孩，同时伴有毛发变黄、肤白而细腻、虹膜黄色、易激动、肌张力高、貌似猿猴，可疑为苯丙酮尿症。当然，单凭症状和体征要作出准确诊断是相当困难的，但可以得出对疾病的初步印象，为进一步选择其他检查提供帮助。,二、系谱分析 系谱分析是指通过调查先证者家庭成员的发病情况，绘出系谱，以确定疾病遗传方式的一种方法。经过分析有助于判断某种疾病是否为遗传病；又有助于确定其遗传方式，即是单基因病还是多基因病，或是染色体病；如果是单基因病，还可进一步确定该病的遗传方式（常显、常隐、X显、X隐、Y连锁遗传）。系谱分析时应注意的事项是：要注意系谱的准确性、完整性。一个完整的系谱应有三代以上家庭成员的患病情况、婚姻状况及生育情况；还要注意了解家系往往由患者或代述人因顾虑而提供的虚假资料，影响分析结果的准确性。遇到“隔代遗传”时，要注意区分是显性遗传病外显不全，还是隐性遗传所致。当系谱中除先证者外，找不到其他患者，呈散发现象时，须认真分析是常染色体隐性遗传所致，还是新基因突变所致。,三、细胞遗传学检查 主要适用于染色体异常综合征的诊断。它可以从形态学的角度直接观察染色体数目、结构等是否出现异常。主要包括以下两种检查方法。（一）染色体检查或称核型分析（二）性染色质(包括X染色质和Y染色质)的检查,四、生化检查 生化检查是以生化手段定性、定量地分析酶、蛋白质及其代谢产物，是临床上诊断单基因病的首选方法。其中最常见的是检查酶的缺陷。因为基因控制着酶、蛋白质的合成，从而控制着机体的一系列代谢反应，所以基因突变所致的单基因病必然导致酶、蛋白质异常，其参与的代谢过程中的中间产物、底物、终产物也会发生质和量的变化。故通过这些物质的检测可以反映某种基因是否受损从而作出疾病的诊断。如苯丙酮尿症病人，可根据其血清中的苯丙氨酸浓度增高，尿液中含有苯丙酮酸作出诊断。白化病患者可根据毛囊中酪氨酸酶活性降低作出诊断。目前已有200种左右的蛋白质和酶活性异常可以通过电泳、层析、免疫、氨基酸顺序分析等技术进行检测。用于检测的材料主要为血清、活体组织(肝、肾、皮肤、甲状腺、肠粘膜等)以及培养的成纤维细胞。,五、基因诊断(一)概念 基因诊断是指利用DNA重组技术在分子水平上对人类遗传病的基因缺陷进行检测以诊断遗传病的一种方法，又称DNA分析法。,（二）特点和优点 1.以探测基因为目标，属于“病因诊断”，针对性强。基因诊断的出现使人们对疾病的诊断模式由传统的表型诊断过渡为现在的基因型诊断或称逆向诊断。它和传统的表型诊断方法的主要差异在于直接从基因型推断表现型，即越过基因产物直接检测基因结构的改变（如单个碱基置换、缺失、插入、DNA的多态现象和遗传病的遗传异质性等）。2.基因诊断取材来源广泛。可以是机体各种组织的有核细胞，因此基因诊断不受取材细胞类型和个体发育阶段的限制，可以做出现症状的病人的诊断及产前、发病前的早期诊断。3.利用基因探针进行检测，灵敏度高、特异性强。,4.基因探针可以是任何来源、任何种类；其检测目标可以是一个特定基因或一种特定基因组合；可以是内源基因或外源基因。因此，基因探针适用性强，诊断范围广。5.被检测的基因是否处于活化状态对基因诊断并不重要，因此可对那些有组织和分化阶段表达特异性的基因及其异常进行检测和诊断。此外，随着分子生物学技术的飞速发展，从基因水平上诊断遗传病的病种越来越多，操作上日趋简单、方便、快速、准确。所以基因诊断是诊断遗传病最有前途的方法。,基因诊断：利用分子生物学技术从DNA 水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷，又称DNA分析法。传统的诊断：表现型基因型 基 因 诊 断：基因型表现型（逆向诊断）,基因诊断的特征：,1 不受材料来源影响 外周血、活体穿刺组织、孕妇外周血、血斑等2 症状前诊断 尤其对于一些延迟显性疾病如Huntingtong舞蹈病3 产前诊断 避免患儿出生，提高人口质量,（三）基 因 诊 断 技 术,Southern印迹杂交,基 因 诊 断 技 术,Northern印迹杂交,基 因 诊 断 技 术,斑 点 杂 交,点样,Probe-32P,检测,AB,1 2 3 4,基 因 诊 断 技 术,荧光原位杂交,基 因 诊 断 技 术,荧光原位杂交,基 因 诊 断 技 术,聚合酶链反应,基 因 诊 断 技 术,聚合酶链反应,基 因 诊 断 技 术,多重PCR,在一个PCR体系中加入数对PCR引物，覆盖区域不重叠用于检测同一基因多个外显子的缺失,E1 E2 E3,基 因 诊 断 技 术,RT-PCR,以mRNA为模板，经逆转录酶合成cDNA用于研究基因表达使微量mRNA迅速扩增，提高mRNA检出的灵敏度,基 因 诊 断 技 术,PCR-SSCP（Single Strand Conformation Polymorphism）,单链DNA由于碱基序列不同可引起构象差异，这种差异将造成相同或相近长度的单链DNA电泳迁移率的不同。据此，可用于DNA中单个碱基的替代、微小的缺失或插入的检测。,基 因 诊 断 技 术,-primer-32P-dNTP掺入 PCR扩增 产物 变性 单链DNA 中性聚丙烯酰胺凝胶电泳 1 2 3 4 5 自显影 1为正常 结果分析 2、4、5为纯合患者 3为杂合子.,基 因 诊 断 技 术,生 物 芯 片,（四）基因诊断方法及实例,直接诊断直接检测致病基因的突变 基因突变类型缺失、点突变、重复、插入等,间接诊断应用DNA多态为遗传标记进行连锁 分析，确定待测者是否得到带有致病的染色体，从而间接地作出诊断 DNA多态RFLP、VNTR、SNP,1、DNA多态,DNA多态（DNA Polymorphism）：群体中每个个体DNA区域中等位基因（或片段）存在两种或两种以上的形式，对基因功能没有影响，称DNA多态。它通过孟德尔方式遗传。常用做遗传分析中的标记。,DNA分析中常用的遗传性多态性标记有3类：,1）RFLP：称限制性片段长度多态性，为第一代多态性标记；2）重复序列多态性（VNTR）：如短串联重复序列（STR），为第二代多态性标记；3）单碱基多态性（SNP）：DNA序列的单个核苷酸的差别，为第三代多态性标记。,一)限制性片段长度多态性,Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP由于碱基变异可能导致限制酶切点消失或新的酶切点出现，引起不同个体DNA在用同一限制酶切割时，产生不同长度的DNA片段，称 RFLP RFLP按孟德尔（共显性）方式遗传，是非常有用的遗传标记。,Allele II 产生了新的酶切点,Allele I,Allele II,12Kb,8Kb,4Kb,probe,12Kb,8Kb,RFLPSouthern blot检测结果,AlleleII酶切位点消失,二)数目变异串联重复，variable number tandem repeats,VNTR）,重复序列以各自的核心序列（重复单元），首尾相连多次重复，称为串联重复序列，其重复次数在人群中存在变异，形成多态即 VNTR。散在分布于染色体上。重复单位625bp长，称为小卫星DNA。重复单位26bp长，如（TA）n,(CGG)n等，称为微卫星DNA。,VNTR两侧酶切位点固定，但两酶切点之间的串联重复拷贝数不同，酶切后产生不同长度的片段。DNA多态可以通过PCR扩增后电泳来检出，称扩增片段长度多态（amplified fragment length polymorphism,Amp-FLP）,VNTR 酶切，电泳后的检测结果,大,小,PCR-VNTR检测,PCR-VNTR,三)单核苷酸多态性（SNP）（Single Nucleiotide Polymorphism）,SNP：发生在基因组中的单个核苷酸的替代根据SNP在基因中的位置，分为：基因编码区SNP 基因周边SNP 基因间SNP在人类基因组中每100300个核苷酸就有一个SNP,2、基诊断方法及实例,直接检测致病基因本身的异常。通常使用基因本身或邻近DNA序列作为探针，进行Southern 杂交，或通过PCR 扩增产物，以检测基因点突变、缺失、插入等异常及性质。主要适用于已知基因异常疾病的诊断。,直接基因诊断及实例,直接基因诊断 突变型遗传病的直接基因诊断,e.g.镰形细胞贫血的Gene诊断,1）Southern blot 珠蛋白链基因第6位密码子发生突变 GAGGTG 谷Aa缬Aa,e.g.镰形细胞贫血的Gene诊断,已知限制酶Mst 1识别序列（CCTNAGG）CCTGAGG CCTGTGG突变后不能识别，酶切位点消失，限制酶切片段长度发生变化。,2)ASO探针诊断,已知突变Gene部位和性质，合成寡核苷酸探针，32P标记，进行斑点杂交。Normal Gene Probe与正常 Probe 杂交稳定 Mutation S Gene Probe与异常 S杂交 稳定,等位基因特异性寡核苷酸探针（ASO）（Allele-specific-oligonucleotide）,斑点杂交结果：,/S S/S 正常探针 突变探针,突变型遗传病的直接基因诊断,突变型遗传病的直接基因诊断,BamHI,BamHI,2,1,2,10 kb,14 kb,probe,1）地中海贫血的基因诊断,基因不同程度的缺失可引起不同类型的地中海贫血。,直接基因诊断 缺失型遗传病的直接基因诊断,Southern blot 检测结果：,/-/-/-/-正常 缺1 缺2 缺3 缺4,14kb,10kb,缺失型遗传病的直接基因诊断,2）地贫的Gene诊断珠蛋白基因两侧有pst1酶切位点，pst1酶切正常可得到4.4kb片段珠蛋白基因缺失0.7kb片段，pst1酶切则得到3.7 kb片段为0,缺失型遗传病的直接基因诊断,以Gene为探针，Southern blot 方法检测,/A/0 0/0,4.4kb,3.7kb,缺失型遗传病的直接基因诊断,3）DMD的基因诊断,DMD属XRDMD基因是最大的基因，有79个外显子DMD基因突变主要以缺失为主，可涉及基因的不同部位,E1 E2 E3,缺失型遗传病的直接基因诊断,病例,外显子,1 2 3 4 5 6 7 8,Pm34350136476052,bp,535,113,缺失型遗传病的直接基因诊断,二）间接基因诊断方法及实例,当致病基因虽然已知，但其异常性质未知时，或疾病Gene本身尚未知时，主要通过Gene和DNA多态的连锁分析间接地作出诊断。,连锁分析基于遗传标记与Gene在染色体上连锁，通过对受检者及其家系进行连锁分析，分析子代获得某种遗传标记与疾病的关系，间接推断受检子代是否获得带有致病基因的染色体，间接地判断并做出诊断。遗传标记是基因组中的DNA 多态 如：RFLP，VNTR 等。,间接基因诊断,遗传标记,相关基因,表型分析,间接基因诊断,1 Southern blot-RFLP诊断(PKU),PAH基因两侧有Msp1酶切位点,用该酶消化可产生23kb、19kb 两种等位片段，以PAHcDNA为探针与PKU家系成员外周血DNA杂交。,间接基因诊断,患者为19kb片段的纯合子,说明患者缺陷的PAH基因与19kb片段连锁其父、母亲缺陷的PAH基因与19kb片段连锁，其23kb片段与正常PAH基因连锁。II2为23kb 和19kb片段的杂合子，为表型正常的致病基因携带者。,间接基因诊断,2 成年型多囊肾病的诊断,例：成年型多囊肾病APKD，AD，临床表现为腰痛，蛋白尿，血尿，高血压，肾盂性肾炎，肾结石。最终导致肾功能衰竭和尿毒症。APKDGene定位16p13，但致病基因尚未克隆，基因产物的生化性质和疾病发病机理也尚未阐明，但已证实APKD Gene与珠蛋白基因3端附近的一段小卫星DNA序列（3HVR）紧密连锁，因此，可以通过连锁分析进行诊断。,间接基因诊断,以3HVR为探针，与PvuII酶切后的家系有关成员的基因组DNA进行Southern Blot,基因组DNA,PvuII酶切,DNA片段,变性,转膜,探针,变性,杂交,结果分析,间接基因诊断,1 2 1 2 3 4 5 5.7kb 3.4kb 2.3kb,间接基因诊断,结果分析,患者（I1、II1和II2）有3.4kb片段，说明致病基因与3.4kb片段连锁，并按孟德尔方式遗传。II5不含3.4kb片段，产前诊断正常。,3 甲型血友病诊断（PCRRFLP）,甲型血友病的基因诊断：已知甲型血友病XR，获得家系成员基因组DNA。PCR 142 bp BcLI 142bp 99 bp 43bp 电泳 结果分析,p1,p2,142bp,99bp,43bp,Bcl I,Bcl I-,Bcl I+,间接基因诊断,间接基因诊断,142bp,99bp,1 2,1,2,3,III,1,间接基因诊断,结果分析,1）先症者II 1具有99bp片段而发病，该片段来自母亲。2）II2有142bp/99bp，为杂合子。142bp来自父亲，为正常片段，99bp片段是来自母亲而成为携带者。3）1为99bp片段 如果是 男性 为患者（99bp片段来自母亲）；女性为携带者（来自父母双方）,单体型分析,有时用一种酶和一个探针不能提供可供分析的信息，需采用一种以上的酶结合几个基因探针杂交分析。根据同一条染色体上限制性位点的丢失或获得而出现的一组多态位点所构成的不同片段长度的组合类型进行分析，该分析方法称单体型分析（Haplotyping),间接基因诊断,举例：PKU家系Hind 酶切：患儿4.2/4.0kb杂合体 父母4.2/4.0kb杂合体 均为杂合体，无法分析。再用sph酶切：患儿 纯合7.0kb 父亲 纯合7.0kb 母亲 9.7kb和7.0kb杂合体,结 果,1 2 1 2 3 4.2kb 4.0kb 11kb 9.7kb 7.0kb,I,II,Hind,Sph,分析：患儿1从母亲和父亲各获得一个7.0kb突变型从Hind 酶切结果看出：正常同胞3为纯合4.0kb，也是sph 7.0kb纯合体，故母亲H 4.0kb S 7.0kb 构成单体型，母亲7.0kb为突变型，因此，母亲H 4.0kb S 7.0kb为突变单体型。,患儿1为Hind 4.2/4.0kb杂合体，故父亲H 4.2kb S 7.0kb 为突变单体型母亲H 4.2kb S 9.7kb 和父亲H 4.0kb S 7.0kb 为正常单体型。2 两个单体型分别为H 4.2kb S 9.7kb（母）和H 4.0kb S 7.0kb（父）正常个体3两个单体型分别为H 4.0kb S 7.0kb（母）和H 4.0kb S 7.0kb（父）携带者,基因诊断意义,现症病人的诊断：争取有效、针对性治疗。产前诊断：意义更为重要，预防遗传病患儿的出生,六、皮纹分析 从目前对皮纹与染色体病的关联的研究资料中可以发现，染色体病病人的皮肤纹理具有值得注意的特征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断价值，皮纹分析时要注意取样的方法，以获得准确、清晰的资料。另外，正常人也可出现“异常”皮纹，故皮纹分析仅可作为某些遗传病诊断的初筛手段。,遗传病的皮纹变化,21三体综合征：斗形纹减少，箕形纹增多，TFRC较少；小指常是单一指褶线；大约有一半患者出现通贯手；atd增大。,18三体综合征：弓形纹比例增高，80%患者有7个以上手指为弓形纹（正常人仅约1%），故TFRC值低，多为通贯手，约25%患者为t，约40%的患者小指上为单一指褶线。,常见染色体病患者的皮纹特征,七、产前诊断（一）产前诊断概念 产前诊断又称为宫内诊断，是利用直接或间接方法对胎儿进行疾病诊断的过程，从而有效地预防具有严重遗传病、智力障碍及先天畸形的患儿出生。（二）目前能进行产前诊断的遗传病 染色体病；一些特定的酶缺陷所致的先天性代谢病；可利用基因诊断方法诊断的遗传病；多基因遗传的神经管缺陷；有明显形态改变的先天畸形。产前诊断可以有效地预防遗传病患儿的出生，降低遗传病的发病率，因为产前诊断结果出来后，医生可据此建议孕妇继续妊娠或进行选择性流产。,（三）产前诊断的指征 夫妇一方有染色体异常或生育过染色体异常患儿的孕妇；夫妇一方为单基因病患者或生育过单基因病患儿的孕妇；35岁以上的高龄孕妇；有不明原因习惯性流产史、畸胎史、死产史或新生儿死亡史的孕妇；夫妇一方为染色体平衡易位携带者；有脆性X综合征家系的夫妇或同胞中有严重X连锁隐性遗传病的孕妇；夫妇一方有神经管畸形者或生育过先天性神经管畸形的孕妇；羊水过多的孕妇；夫妇一方有明显致畸因素接触史；具有遗传病家族史或近亲婚配的孕妇。,（四）产前诊断的取材技术 绒毛吸取术：早期妊娠（511周）时进行；羊膜穿刺术：最常用，中期妊娠（1620周）时进行；脐带穿刺术：中期至晚期妊娠（1732周）时进行；母血分离胎儿细胞：母血中含有少量胎儿的滋养叶细胞、有核红细胞、和淋巴细胞。,（五）产前诊断的方法 细胞遗传学诊断：在产前诊断中最常用。以羊水中胎儿脱落细胞、绒毛细胞等为材料，对胎儿的染色体或性染色质进行检查，以确定胎儿是否患有染色体病或鉴定X连锁遗传病的胎儿性别。生物化学诊断：应用生物化学技术测定羊水、绒毛、孕妇血清、尿中等的某些酶的活性或某些代谢产物的水平，以确定胎儿是否患有遗传性代谢病和分子病。例如，甲胎蛋白(AFP)、乙酰胆碱酯酶（AchE）、蛋白质（酶）的测定可以初筛开放性神经管畸形或缺陷、先天愚型、地中海贫血和异常血红蛋白症。仪器诊断：是直接观察胎儿表型是否改变的主要方法。利用X线或超声波（A、M、B和超声多普勒仪）、胎儿镜等方法观察胎儿的外部形态及骨骼、心脏等内部结构是否正常。B型超声仪更具有无创伤、效果好的优点，现已普遍使用。产前基因诊断：以羊水细胞、绒毛细胞等为研究材料，进行DNA分析，以检测出患有遗传病的胎儿。特别适用于常规诊断方法无法取材或确诊的情况。,第二节 遗传病的预防,一、遗传病预防的主要环节 遗传病的预防主要是利用遗传学原理和技术，防止遗传病患儿的出生。遗传病的预防主要环节如下：（一）遗传病的群体普查与登记（二）携带者的检出（三）婚姻指导及生育指导（四）新生儿筛查和症状出现前预防（五）环境保护（六）积极开展遗传咨询和产前诊断,环境污染是导致遗传病发病率上升的主要原因。,放射性污染,化学污染,(一)、环境保护,臭氧分布在大气层的表层，可过滤紫外线有效地避免了太阳光紫外线对地球生物(包括人)的侵害；同时，臭氧也可以有效的杀死地球上的细菌与有害物质；所以，又可以说，“臭氧”层又叫“救命”层；工厂工业区排放的废气污染；人们肆意将垃圾之物扔到河里，造成水质浑浊、肮脏，加大了空气压力，难闻的气味升到了空中，臭氧层在大气中在不断地变为稀薄了甚至在某些地区造成了“臭氧”空洞现象，地球正在越变越热，如果不进一步的加以控制，那么生物（花、草、人等）必将会干涸而死。,隐形杀手就在身边,世界自然保护基金会日前在对欧盟14位环境部长的血样进行检测后发现，所有样本中无一例外地含有人工合成的有毒化学物质，其中甚至还有杀虫剂的成分。欧盟的环境专家认为，这些入侵人体的有毒物质大多来自于日常用品涂料的挥发性气体和某些地区糟糕的水质，这意味着在不知不觉中，隐形杀手已经对人们的生活构成了不小的威胁。,污染物杀虫剂都可能改变精子染色体的比例,最近几年，世界上一些地区出现一种奇特的现象，孕妇生男孩的机会明显大于生女孩的机会，而这些地区的人们并没有“重男轻女”的思想。这究竟是怎么回事？由于Y型精子与卵子结合几率比X型精子与卵子结合要多一些。因而，从整个人类来说，男女的出生特别比为52：48；或者说，生下100个女孩的同时，就有106个男孩降生。这本是大自然的安排，而瑞典科学家的最新研究发现，家庭和工业废料产生的环境污染物以及杀虫剂可能会改变精子中决定男女性别的染色体的比例。,综上所述，环境污染造成的公害影响是严重而深远的。因此，做好“三废”的妥善处理，避免超剂量接触电离辐射、诱变剂和致畸剂，宣传戒烟戒洒（已证明酒精和尼古丁对生殖细胞有损伤作用），对各种新化学产品在出厂前进行严格的诱变作用检测，并对其使用进行必要的限制，这种综合的“环境保护”措施，对防止可能造成的遗传损伤是十分重要的。,携带者的检出方法有以下几种：1、核型检查：某些先天性愚型儿的出生与其父母有染色体异常有关及时检查出染色体异常的携带者，可建议其不生育，或在妊娠时进行产前诊断，预防患儿出生。,2、酶活性检查：酶的活性的变化可使代谢过程发生紊乱，一 些先天性代谢病携带者外观正常，或无临床 发现，但其有关酶的活性多数为正常人的 50%左右。如能测得其量值，则对诊断处置 颇有意义。3、耐量试验：一些先天性代谢病携带者的有关酶的活性 异常，通过给予一定量的代谢负荷来观 察其活性程度，用血液中相应变化来测量。如苯丙酮尿症携带者，可用苯丙氨酸耐量试验来检查其 对该物质的代谢状况，借以诊断。这很象用葡萄糖耐量试验 来诊断糖尿病一样。,4、还可以做其他一些生物化学检查来协助诊断。如肝豆核变性携带者，血浆铜蓝蛋白下降，肝酮上升。血友病A携带者的抗血友病球蛋白减少。抗维生素D性佝偻病携带者血磷下降等。中国有三个遗传病检测中心，分别在北京、上海和长沙，它们能对几十种遗传病作出产前诊断，提供酶缺陷、染色体、基因等疾病的产前诊断依据。,遗传病携带者检出的意义,三、新生儿筛查和症状出现前预防 新生儿筛查是在新生儿期针对某些疾病进行的检查，一般采取脐血或足跟血进行检测。新生儿筛查是群体筛查的一种，是能在症状出现前及时诊断遗传性代谢病患者的有效手段。筛查的病种通常是发病率高、可致死、致残、致愚和能防治的疾病，如苯丙酮尿症、半乳糖血症和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症。利用新生儿筛查，往往能早期发现某些遗传性疾病，达到早期诊断、早期治疗、降低遗传病发病率的目的。,先天性甲状腺功能减低症（俗称“呆小病”）发生率为万分之五,是患儿在胎儿时期甲状腺不发育或发育不良，影响甲状腺激素的合成和分泌，从而影响患儿身高和智力发育。由于患儿在新生儿期没有特异性的临床表现，家长往往拒绝作新生儿疾病筛查。而一旦患儿出现眼距宽、塌鼻梁、躯干长、四肢短等临床症状后，即使再经治疗，智力低下也已无法挽回。其筛查也是在新生儿足跟取血，作甲状腺功能检查。此症患儿如及时服用甲状腺激素，就不会影响其生长发育。,先天性听力障碍在新生儿中，双侧听力障碍发生率在万分之十万分之三十，其中重度至极重度听力障碍发生率约为万分之十。先天性听力障碍新生儿出生后没有明显异常表现，只有通过听力筛查才能早期诊断，在语言发育的敏感期，即出生后12个月以内实现早期干预，便能实现先天性听力障碍儿童聋而不哑，否则患儿将失去学习语言的最佳时期。,群体普查出生前预防,对发病率高、危害性大的遗传病进行群体普查（population screening）是症状出现前预防的重要手段。例如广东省蚕豆病研究协作组曾在兴宁县2个公社（乡）普查38000余人，查出G6PD缺乏者2000余人，于是把蚕豆病预防对象集中在这小部分人，收到了良好的效果。出生前预防是症状出现前预防的新进展，例如有人给临产前的孕妇服小量苯巴比妥以防新生儿高胆红素血症；给妊娠后期的母亲服维生素B2，防止隐性遗传型癫痫；对有半乳糖血症患儿的孕妇禁食含有乳糖的食品，11例患儿中10例未出现半乳糖血症症状。,四、婚姻指导及生育指导 对于到了结婚年龄的青年男女及家属，特别是对那些遗传病患者及其家属要进行婚姻和生育指导，以减少由于婚配不当而使遗传病绵延的危险，达到优生和提高人口素质的目的。1.做好婚前检查 婚前检查是指男女青年在结婚登记之前接受的一次全面的、与婚育因素有关的健康检查。其内容包括健康询问、家庭史调查、体格检查、实验室检查以及性生活指导和生育指导等。此外还要对男女青年进行卫生宣传、避孕方法介绍等。通过婚前检查及对双方家族史的询问，可以发现一些不宜结婚、暂时不宜结婚，或婚后不宜生育或生育时必须进行产前诊断的疾病，从而可以处理好不利于结婚和生育的问题，避免不利于优生和两性生活的因素，有利于青年男女的身体健康和婚后幸福。例如对患有严重遗传病患者应作绝育术；对隐性遗传病的携带者应进行婚姻和生育指导；避免近亲婚配；对生殖器官畸形者可及时进行矫治等。,2.禁止近亲婚配 近亲带有相同致病基因的机率高，后代发病率明显提高。因此，近亲婚配最大的问题就是隐性遗传病的出生率和生出遗传性缺陷、先天性畸形以及流产、死产的几率比一般群体要高得多。所以，避免近亲结婚，是一种防治遗传病的最简单易行的有效手段。3.禁止在医学上认为不能结婚的疾病患者结婚或生育 我国新婚姻法规定：“患麻风病未经治愈或者其他在医学上认为不应当结婚的疾病患者禁止结婚”。若男女一方是严重的常染色体显性遗传病患者，须先实行优生绝育术才可结婚；或男女双方均患有相同的严重的常染色体隐性遗传病，须一方先行绝育术后才能结婚。若后代复发风险大于10%，劝其不生育。在对上述严重遗传病，确能做到产前诊断者，可考虑婚前不施绝育术，怀孕后作产前诊断，对病胎给予人工流产。若为X连锁隐性遗传病家系，生育时必须进行产前诊断，男胎流产。,第三节 遗传病的治疗,一、遗传病治疗的主要方法 目前对于遗传病的治疗，通常只是改善或矫正患者的临床症状，尚无完全根治的方法。随着分子生物学、医学遗传学的发展，越来越多的遗传病的发病机制得以阐明，从而能在遗传病发病之前就采取有效措施，以减轻或消除某些遗传病的临床症状。近年来，基因治疗已取得了一些突破性进展，正在逐步进入临床，为彻底根治遗传病带来了光明的前景。遗传病的治疗一般分为以下四类：（一）手术治疗（二）药物治疗（三）饮食治疗（四）基因治疗,（一）手术治疗 手术治疗是应用外科手术对某些遗传病所造成的畸形或缺陷等病变组织器官加以切除、修补、整形或移植等矫正的治疗方法。但手术治疗只能缓解或改善患者的症状，还起不到根治的作用。1.切除 家族性结肠息肉症的息肉、睾丸女性化患者的隐睾切除；遗传性球形红细胞增多症和-珠蛋白生成障碍性贫血的脾脏切除。2.修补 室间隔缺损、房间隔缺损等先天性心脏病都可采用手术修补。3.整形 唇裂、腭裂、并指(趾)、白内障、先天性幽门狭窄、外生殖器畸形等病，均可经手术得到矫正。4.移植 是利用正常器官和组织替换病损的器官或组织。如多囊肾患者的肾切除和异体肾移植；-珠蛋白生成障碍性贫血和镰形细胞贫血症的骨髓移植。,(二)药物治疗 原则是“补其所缺，去其所余”1.补其所缺 对因酶缺乏不能形成必须代谢产物而发病的遗传病，临床上最有效的疗法是直接补充相应的必需物。如：先天性无丙种球蛋白血症患者，补充丙种球蛋白；糖尿病患者，补充胰岛素；抗维生素D性佝偻病患者，补充大剂量维生素D和磷酸盐；垂体性侏儒患儿，补充生长激素等。2.去其所余 对代谢造成的代谢产物过多而导致中毒的先天性代谢病患者，可采取有效方法将这些“毒物”排出，或抑制其生成量。例如：肝豆状核变性患者，可用药物（D-青霉胺或二盐酸三乙烯四胺(TTD)清除体内过剩的铜离子。,（三）饮食治疗 原则是“禁其所忌”。此种方法需要对疾病尽早诊断，尽早治疗。各种症状已出现时，则难以逆转。禁其所忌 是针对因酶缺陷导致底物堆积的患者，制定特殊的食谱，用限制底物摄入量的办法控制病情，以达到治疗疾病的目的。如：苯丙酮尿症患者，应限制苯丙氨酸的摄入。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏症患者，应严格禁食蚕豆和接触蚕豆花粉，严禁服用伯氨喹、阿司匹林等药物，便可避免溶血性贫血的发生；半乳糖血症患者，如早期发现，应禁食乳制品，可以收到良好效果；高胆固醇血症患者应限制胆固醇的摄入等。,（四）基因治疗 1.概念 基因治疗是指运用重组DNA技术，将正常基因导入有缺陷基因患者的细胞中去，使细胞恢复正常功能，达到根治遗传病的目的。是人类征服遗传病的有效手段。2.类型 根据靶细胞的不同可分为两类：（1）生殖细胞基因治疗：是将正常基因导入患者生殖细胞、受精卵或胚体内，治疗生殖细胞中的基因缺陷，使有害基因消失。生殖细胞基因治疗不仅能使生殖细胞受精后产生正常个体，而且还能使该个体的后代也免除患遗传病的痛苦，无疑是最理想的治疗遗传病的途径。（2）体细胞基因治疗：是将正常基因导入患者的体细胞，以纠正基因缺陷，并使之表达，从而达到治疗效果。体细胞基因治疗只限于治疗某种被选择的细胞，并不能阻断遗传病基因传给后代。常选用靶细胞造血干细胞、淋巴细胞、成纤维细胞、肝细胞、肾细胞和内皮细胞等。,基因治疗,基因治疗(gene therapy)：运用DNA重组技术设法修复患者细胞中有缺陷的基因，使细胞恢复正常功能而达到治疗遗传病的目的。,（一）基因治疗的历史：,1990年11月 美国NIH的Blease和culver进行了首例人体基因 治疗临床试验。患先天性重症联合免疫缺陷综合 症ADA缺乏症的4岁小女孩，利用反转录病毒将 ADA基因转移到T淋巴细胞中，再回输。患者免疫 力明显提高，取得了巨大成功。治疗使她可以走 出隔离间，避免因免疫机能低下而死于各种感染 和疾病。1991年12月 我国复旦大学与长海医院合作进行世界 上首次血友病B基因治疗临床试验。1998年底 经各国政府批准的临床试验方案达329项，已有2,557名患者接受了正规的基因治疗,3.基本方案 代偿性基因治疗：通过增强有代偿功能的类基因的表达以代偿功能异常的基因。如用某些物质提高或珠蛋白基因的表达以校正珠蛋白缺陷，达到治疗地中海贫血的目的。补偿性基因治疗：导入正常基因以补偿缺陷基因表达的不足。如目前对腺苷酸脱氨酶(ADA)缺陷症和乙型血友病的治疗。替换性基因治疗：以正常基因原位替换有缺陷的基因。4.主要策略 基因修正：即以正常基因原位导入靶细胞的基因缺陷部位并替换之。如替换性基因治疗。这种治疗策略难度较高，仍停留在实验阶段。基因添加：将正常基因随机整合于靶细胞的基因组中，不要求修复基因结构异常而只弥补基因的功能异常缺陷。如补偿性基因治疗。这种策略目前正在临床实践中实施。,基因治疗的方法（The methods of gene therapy）,实施基因治疗的第一个关键性步骤是基因转移 Gene转移方法,化学法：磷酸钙共沉淀、脂质体包埋等方法，通过改变细胞膜的通透性及增加 DNA与细胞的吸附而实施基因转移物理法：显微注射技术、电穿孔法、微粒子轰 击法。生物法：病毒介导的基因转移,（1）化学法,磷酸钙沉淀法：目的基因与磷酸钙等物质混合，形成沉淀的DNA微细颗粒，易通过细胞膜进入细胞内，并整合到受体细胞基因组中，在适当条件下得以表达。方法简单，但转化效率低。Ca2(PO4)2+DNA 混合微细颗粒 进入靶细胞 基因整合,(2)物理方法,1、电穿孔法（electroporotion）将细胞至于高压脉冲电场中，通过电压使细胞产生可逆性的穿孔。周围基质中的DNA可渗进细胞，进而表达。瞬间细胞 细胞膜核膜通透性增加 高压脉冲 外源 DNA渗入细胞 基因表达,2、显微注射法（microinjection）,利用显微操作把目的基因直接注入靶细胞或细胞核中。,例：转基因动物的制备,重组基因 DNA 微注射（体外）小鼠受精卵 回植 妊娠 仔 鼠 动物模型：转基因鼠(每个鼠细胞中都含有外源基因，按孟德尔方式遗传),clone sheep Dolly体细胞 提取 核 重组细胞 回植 Dolly卵细胞 去核 细胞,3.病毒介导基因内转移（Viral mediated transfer）,是通过病毒为载体（vector），将外源基因通过重组技术与病毒重组，然后去感染受体细胞。图：,感染细胞,重组病毒,5.基因治疗的现状与展望（1）现状：在目前发现的遗传病中，适用于基因治疗者主要是单基因或一簇相连锁基因缺陷引起的蛋白质或酶的缺失。这在20世纪80年代已开始进入临床尝试阶段。如：腺苷脱氨酶(ADA)缺乏症的基因治疗：本病是常染色体隐性遗传病，罕见。1990年在美国进行，治疗对象是一名4岁美国女孩，采用的是基因添加法，开创了国际首例人类基因治疗试验，并获得成功。血友病B（凝血因子缺乏）的基因治疗：本病是X连锁隐性遗传病。中国第一个基因治疗项目，1992年治疗两例（双胞胎），一例成功，一例无效。同样采用的是基因添加法。基因治疗刚刚起步，已经显示出强大的生命力。全世界已进行基因治疗的遗传病有血友病、ADA缺乏症、囊性纤维化、苯丙酮尿症、家族性高胆固醇血症等，还有免疫缺陷症、肿瘤、艾滋病、乙型肝炎、血管疾病等。基因治疗尽管困难重重，但正在逐一被克服。,（2）展望：随着基因转移技术的高速发展，“人类基因组计划”的完成，相信基因治疗领域的不断扩大，基因治疗将成为根治遗传病、改善人类遗传素质的重要手段，将为人们展示出它在疾病治疗及预防领域中的辉煌应用前景。,第四节 遗传咨询,遗传咨询是做好优生工作，预防遗传病发生的最主要手段之一。本节主要学习遗传咨询的概念及其方法和步骤，并可以对遗传咨询的对象、内容及某些常见病的遗传咨询过程有所了解。遗传咨询在我国是一个新兴的领域，要求临床医师和医学遗传学工作者应熟悉遗传学的基本知识和进展，彼此互相合作，共同努力，为遗传咨询的普及和发展作出贡献。,一、遗传咨询的概念 遗传咨询或称遗传商谈，是由咨询医生（医生或从事医学遗传学的工作人员）应用遗传学和临床医学的基本原理，与咨询者（遗传病患者或其家属）就其家庭中所发生的遗传病进行商谈的过程，其内容包括所患疾病是否为遗传病、该遗传病的发病原因、遗传方式、诊断、治疗、预后、再发风险率估计及咨询医生给咨询者提出的建议和指导等。遗传咨询是做好优生工作，预防遗传病发生的最主要手段之一。,二、遗传咨询的对象和内容（一）遗传咨询的主要对象（咨询者）1.具有遗传性疾病或先天畸形的个体或其家系成员。2.确定为遗传病致病基因或染色体平衡易位携带者的个体。3.有过致畸因素接触史的个体。4.35岁以上的高龄孕妇。5.不明原因的习惯性流产、死产、新生儿死亡的夫妇、多年不育夫妇、原发性闭经的妇女和性器官发育异常者。6.不明原因的智力低下的个体。7.曾生过畸形儿或遗传病患儿的夫妇。8.近亲结婚的夫妇及后代。,（二）遗传咨询的内容 1.遗传学方面的内容 某种疾病是否为遗传病、遗传方式、再发风险率。2.医学的内容诊断、治疗、预防等。遗传咨询的核心内容是计算