基因检测:尽早诊断儿童遗传性疾病

“我国开展儿童遗传病的研究正是最好的时候,由于基因测序技术蓬勃发展,为新生儿遗传病的检测提供了简便有效的手段”。日前,来自复旦大学附属儿科医院儿童发育与疾病转化医学研究中心、上海市出生缺陷防治重点实验室的王慧君副研究员在接受科技日报采访时告诉记者。

为儿童遗传病提供有效手段

1990年,住在美国加州的阿丽克西斯和她的双胞胎弟弟诺亚因患多巴反应性肌张力失常遗传病,经常突然出现咳嗽和呼吸困难的症状。但当时医生无法确定病因。孩子的父亲后来成为美国Life Technologies公司的首席信息官,因此了解到了基因检测技术。于是,他们与Life Technologies公司客户Baylor医学院取得联系,为自己的一双儿女进行基因检测,结果发现,他们体内的一个叫SPR的基因出现了突变。SPR基因编码了一种酶,而这种酶被认为与多巴反应性肌张力失常有关。王慧君说,这是利用基因检测为儿童遗传病查找病因、对症下药的最经典的案例了。SPR编码的酶可以促进两种神经递质的合成,医生针对发生缺陷的酶用药,阿丽克西斯的咳嗽和呼吸症状消失了,如今他们也像正常的孩子一样能运动了。

王慧君说,“基因技术改变了人们的医疗观念,基因测序市场呼之欲出,在儿童遗传病的诊断治疗上,作用更加积极有效。”

近些年,国内新生儿死亡率持续下降,而出生缺陷问题却日益凸显。先心病、神经发育障碍、遗传性代谢病、重要脏器结构畸形等严重影响婴幼儿的生存和生活质量,是导致儿童死亡和病残的主要原因。

数据显示,出生后即可出现的、已知病因的遗传病高达3500种。一方面,一些遗传病的表型(如智力发育障碍)是在发育中逐渐显现的,另一方面,遗传性疾病具有较高的异质性,这些因素增加了对遗传性疾病进行诊断的难度。

“目前,迅速发展起来的高通量二代测序技术,可以对全基因组进行序列分析,对于已有明确治疗方法的遗传病,可以尽早诊断并指导临床进行早期治疗,有效降低伤残率和死亡率;对于尚无治疗方法的遗传性疾病和可能出现的并发症进行规范化治疗,改善预后”。王慧君进一步强调指出,对新生儿期某类常见、特定的表型进行相关目的基因测序分析,而全基因组、特别是外显子基因组测序技术可为临床上指向性不明确的遗传性疾病的诊断提供有效手段。

建立遗传病检测数据分析平台

王慧君很早就开始关注儿童遗传病的分子机制研究,进行儿童遗传性疾病的分子基因诊断,并采用模式生物对新突变进行功能学研究。她在973项目中,承担着“先天性心脏病形成、发展和干预的基础”研究课题,并先后到美国哈佛大学儿童医院分子基因诊断实验室和美国Baylor医院分子和人类遗传学系进行了短期访问。她说自己有两大收获。一是未来主导分子诊断发展的方向就是高通量、低成本,快速出结果,并指导临床治疗;二是要尽快建立一个分子诊断平台,为临床医生提供服务。

据介绍,Baylor医学院拥有全球最大的遗传诊断实验室,有大批分工合作的专业人才组成的团队。王慧君描述说,这个诊断实验室就像一个开放的平台或者相当于一个工厂,其理念是首先让医院各科室的医生都了解基因检测对于诊断的效用,由医生们提出需求并对检测内容“下单”,再由实验室建立相应的检测技术。“在美国,这些实验室是由CLIA/CAP认证的。目前该实验室一个月可以完成200多例全外显子组的临床病例检测,样本来自世界各地。”王慧君说。

中国需要遗传咨询认证人才

目前,王慧君所在的复旦大学附属儿科医院建立了儿童发育与疾病转化医学研究中心(简称“中心”),在以下三大方面进行着基因检测诊断的布局。首先,医院购置了最好的设备,以Ion Torrent建立的高通量测序平台,用于科研和临床分析使用;其次,复旦大学儿童医院将“中心”的基因数据与波士顿儿童医院实验平台的数据进行对比,以确保诊断的准确性。“由于人种不同,遗传病的突变基因存在很大差异,我们也希望尽早建立国内独有的儿童遗传病基因数据库”王慧君说。其三,对医院26个科室的医生进行基因测序技术的知识普及和培训,让大家了解基因检测能够为诊断带来更加快速和准确的信息,帮助临床进行疑难病例的诊断。

值得一提的是,高通量测序取得的DNA数据的变化实在太多,也非常复杂,对于结果需要反复和多角度的判断,尤其是面向临床医生和患者家属的解释,需要专业人员的沟通解释,王慧君说,美国有专门的遗传咨询师职业。他们是由那些具有医学背景和基因检测知识的人才,通过遗传咨询师执业认证后取得进行这类咨询的资质。这些专业咨询师对基因检测报告进行全面解读,他们面对的人群是医生和患者,“这一职业刚刚兴起,准入门槛并不高,但真正进入的人却很少。”王慧君解释到。执业遗传咨询师要具备广泛的社会知识,要了解病患心理,懂得语言表达,并以最恰当的方式将疾病的信息传递出去。

“现在我们缺少的是能够了解基因技术,又对临床有着深刻认识,同时,也善于以通俗易懂的语言向病患家属做疾病知识介绍的遗传咨询师”。王慧君认为,基因检测技术日趋成熟,未来在应用上不断普及将涉及更多的社会伦理问题,因此,建立健全法律法规至关重要。遗传咨询师是这个市场出现不可缺少的环节。她希望,中国能够早日建立起遗传咨询师执业规范,培养更多的人才,使得基因检测技术能够获得更加广泛的应用,造福人民。

单基因遗传病的检查诊断依据

单基因遗传病的染色体检查(核型分析)的适应症:

核型分析是确定染色体病的重要方法。目前采用的染色体显带技术不仅能准确诊断染色体数目异常(单体型、三体型和多体型)综合症,而且通过显带,特别是高分辨显带技术,可以对各种结构异常,包括微畸变综合症作出准确诊断。

进行染色体检查时必须掌握适应症,才能达到较高的检出率。一般下列情况之一者,应考虑进行染色体检查:

1、有明显的生长、发育异常和多发畸形、智力低下、皮肤纹理异常者;

2、可疑为先天愚型的个体及其双亲;

3、原因不明的智力低下者;

4、家庭中有多个相似的多发畸形的个体;

5、原发性闭经和不孕的女性;

6、男性不育、无精子症的个体;

7、有反复流产、死胎史的夫妇。

单基因遗传病的鉴别诊断

常染色体显性遗传病位于常染色体上的两个等位基因中,如有一个突变,这个突变基因的异常效应就能显示发病。这类疾病已达17OO多种,如家族性多发性结肠息肉。多指、并指等。其遗传系谱特点是;遗传与性别无关,男女发病机会均等;患者双亲往往有一方为患者。若双亲无病,子女一般不发病;患者常为杂合型,苦与正常人婚配,其子女患病概率为50%;常见连续几代的遗传。显性致病基因有时由于内外环境的影响,杂合子个体携带显性致病基因并不表达,即不完全外显。常染色体显性遗传病的外显率为60%-90%。

常染色体隐性遗传病致病基因为位于常染色体上的隐性基因,当隐性基因纯合时才能发病。即隐性遗传病

单基因遗传病患者,大多是由两个携带者所生的后代。已确定这类疾病约1200多种,如先天性聋哑、白化病、苯丙酮尿症。

杂合型隐性致病基因携带者,本身不表达相应的性状,但可将致病基因传给后代。

常染色体隐性遗传病的谱系特点:男女发病机会均等,发病与性别无关;双亲为无病携带者,子女发病概率为25%;常是越代遗传;近亲婚配时,子女中隐性遗传病患病率大为增高。如苯丙酮尿症在人群中随机婚配时,发病率为1:14500;表兄妹婚配则为1:1700。全身性白化病在人群中发病率为1:40000;表兄妹婚配则为1:3600。

性连锁遗传病多为隐性致病基因,位于X染色体上,男女发病率有显著差异如红绿色盲、血友病。已确定这类疾病近200种。致病基因一般是父传女,母传子,即所谓交叉遗传,患者可隔代出现,人群中男性患者远较女性患者为多。

胎儿遗传性疾病诊断有新办法


近日,研究人员声称,医生可能只通过测试母亲的血样,就能诊断胎儿是否患有囊性纤维化、地中海贫血等遗传疾病。该研究成果发布于最新一期《美国国家科学院报》。

目前为止,上述疾病的孕期诊断只能通过如羊水穿刺等侵入性方法,羊水穿刺是从发育胎儿周围的液囊中取出少量,可能导致孕妇流产。

目前,香港和泰国的科学家发现了一种诊断胎儿是否患有某类单基因疾病(由人体DNA中某个基因的错误引起)的新方法。香港中文大学的研究人员丹尼斯?罗说:“我们通过简单的验血手段以及计算突变基因和正常基因的比率来诊断这些疾病。

几年前,丹尼斯?罗和同事发现,胎儿的DNA在母亲的血液中循环。许多科学家一直希望找到方法区别胎儿的DNA和母亲的DNA,但这些努力都化诸流水。

丹尼斯罗先生说,他们已经设计了计算系统,可以用非侵入性的方法进行单基因病的妊娠期诊断,精度很高。

研究人员使用高精度的数字血液检测,计算母亲血浆中突变的DNA序列和正常的DNA序列,利用这些数据计算胎儿遗传的突变基因数,确定胎儿发展单基因疾病的可能性。丹尼斯先生?罗指出,这种方法的准确性可能取决于母亲血液中胎儿DNA的浓度。

地中海贫血症可能导致不孕,早期治疗可以提高患者的生活质量。囊性纤维化可能影响呼吸、消化、生殖系统、致命肺病。

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