近日,著名临床遗传学家,前香港卫生署医学遗传科主任林德深博士应邀来到金域参观交流,并针对数十种遗传病的临床特点以及遗传机理进行深入浅出的分析,小域为大家整理了林博士讲解的详细内容,快点开收走这份干货吧。
遗传病的大致分类及患病率遗传病是指遗传物质的改变引起的一类疾病,可以大致分为染色体病/基因组病、单基因病、多基因病,体细胞遗传病。人类的大多数疾病状态都与遗传物质的突变有关,有的突变对疾病的发生起决定性作用,有的突变则与环境相互作用之后在某些个体引起疾病状态。平均每个新生儿中有66个患有遗传病;一个人在整个一生中得某种遗传病的机会则高达90%以上(见下表)。
人类染色体的数目人类直到年才知道自身染色体的数目。在这之前,人类染色体的数目被认为有48条。之所以能明确有46条染色体,归功于三位重要遗传学家的工作。首先,徐道觉在年发现了在人类染色体制片时采用低渗溶液预处理可以获得优良的效果,并且首次发现人类染色体的数目是46条(但是很遗憾并非发表论文);年,华裔学者蒋有兴与瑞典学者Levan应用徐道觉发表的方法研究人类染色体的数目,明确了人类染色体的数目。蒋有兴因为他的贡献获得了美国肯尼迪国际奖。
染色体病唐氏综合症(DownSyndrome)是最常见的染色体病之一,因为英国的Down医生对这些患者仔细地临床观察而命名。根据香港地区进行的大样本调查,唐氏综合症的发病率为1:,其中93.7%为经典的21三体综合征,1.6%为嵌合型患者,4%为罗氏易位型,0.5%为其他类型。自年起,香港地区开展了广泛的孕早期与孕中期唐氏综合症筛查;年起,则开始应用非侵入性产前检测(NIPT)技术进行唐氏综合症的筛查。
Turner综合征患者只有一条来自母亲的X染色体,而没有来自父亲的性染色体,核型为45,X。Turner患者的显著临床特点包括身材矮、成年身高低于1.5米、耳位低、后发际线低、生殖器、第二性征不发育等等。
染色体不稳定综合征是指染色体畸变频率明显增高的一组人类遗传疾病,主要包括Bloom综合征、范可尼贫血、毛细血管扩张性共济失调。
Bloom综合征的显著特点是染色体有丝分裂中姐妹染色单体交换水平升高使得染色体稳定性下降。患者通常个头矮,幼年时常常因为日光照射而出现面部红斑。由于染色体不稳定,患者容易发生癌症。平均寿命缩短。
范可尼贫血综合征患者的染色体不稳定性可以通过二氧桥丁烷(diepoxybutane)体现。患者出现全血细胞减少性贫血,不伴有肝脾肿大,使用雄激素治疗往往有明显的生血反应,生存率大大提高。多见皮肤色素沉着,先天骨骼畸形,性发育不全。患者发生恶性肿瘤的机会增加,主要是患急性髓细胞性白血病,也可发生头颈部、皮肤、胃肠道以及生殖系统的肿瘤。
毛细血管扩张性共济失调可能与自身免疫、组织分化异常、DNA合成和修复缺陷等因素有关。典型临床表现包括共济失调,眼球结膜、皮肤毛细血管扩张,易于发生呼吸道感染。
细胞遗传检测指征先天性多发畸形;典型染色体病的特点;难以解释的新生儿死亡;两性畸形;疑似染色体不稳定性疾病;智力发育障碍;性别发育迟缓;原发性或者继发性闭经;不育;未明原因的反复流产;疑似染色体重排。
PraderWilli综合征的典型特点是,新生儿期严重的肌张力低下与喂养困难,而在婴儿期的晚期与幼年时期贪吃,逐渐发展为肥胖;个矮;杏仁形睑裂;性腺机能减退;手脚小;智力障碍。患者的基因突变主要是15号染色体长臂的父源性微缺失突变或者母源单亲双体。这些突变可以通过FISH、Southern杂交的技术检测。
天使综合征患者脸上常有笑容,缺乏语言能力、过动,且智能低下。该疾病的遗传机制直到上世纪八十年代末才逐渐清楚。经过对香港的38个病例统计显示,66%的患者由于微缺失引起,11%由父源单亲双体引起,13%由UBE3A基因突变引起,5%的患者由甲基化修饰异常引起,尚有少数病例未找到突变。
22q11.2微缺失综合征患者的特点包括长脸、前额宽大、鼻梁宽而低、小嘴、耳廓褶皱等面容异常,先天性心脏病,胸腺缺如造成免疫缺陷,精神运动发育迟缓等。病因主要是22q11.2的一段基因杂合缺失引起。
Williams综合征患者的特点包括生长发育迟缓,身材矮小;轻-中度智力低下;主动脉或肺动脉狭窄,二尖瓣关闭不全;高血钙;“小精灵”样面容,圆脸,眼距宽,眼眶周围丰满,短鼻,耳大,上颌宽,下颌小,人中长,面颊下垂,张嘴,唇前突。
亚端粒异常:非平衡异位可导致严重的临床综合征,包括智力障碍、多发性先天畸形等。通过MLPA技术筛查结合亚端粒FISH检测手段,香港实验室检测到了3/20的病例。
肾脏疾病肾脏遗传病主要包括遗传性肾炎综合征(如Alport综合征)、遗传性肾病综合征(如Nail-Patella综合征)、遗传性肾小管疾病(如肾Fanconi综合征)、自身免疫性肾疾病、多囊肾病、Potter序列症(如PruneBelly综合征)。
Alport综合征是一种主要表现为血尿、肾功能进行性减退、感音神经性耳聋和眼部异常的遗传性肾小球基底膜疾病,是由于编码肾小球基底膜的主要胶原成分-IV胶原基因突变而产生的疾病。
多囊肾患者的肾小球囊内上皮细胞异常增值,肾皮质、髓质布满无数大小不等的液性囊肿,使肾表面凹凸不平,质地硬,肾脏远远大于正常大小。多囊肾有常染色体隐性遗传与显性遗传两种不同类型。多数患者为显性遗传,主要为青中年发病,发展慢;隐性遗传的病例较为罕见,往往婴儿期发病,预后差。影像学检测是诊断多囊肾的重要手段。B超检测显示双肾有为数众多之暗区,常用来进行胎儿的检查。CT检查可显示双肾增大,外形呈分叶状,有多数充满液体的薄壁囊肿。
心血管疾病心脏传导障碍,如Brugada综合征,长QT综合征;心肌疾病;冠心病;心脏结构异常,可以是单基因病、染色体病,或者是复杂病因的疾病。
Brugada综合症是一种离子通道异常所致的原发性心脏传导障碍,可引起心源性猝死。病人的心脏结构多正常,心电图具有特征性的三联征:右束支阻滞、右胸导联(V1-V3)ST呈下斜形或马鞍形抬高、T波倒置,临床常因室颤或多形性室速引起反复晕厥、甚至猝死。SCN5A基因突变引起的心脏钠离子通道α亚单位改变是引起此病的重要原因之一。
Noonan综合征的特点包括身材矮小、项蹼、眼距增宽、面容呆板、盾胸、乳头间距增大、肘外翻、指甲过凸及其他畸形,肾脏畸形,凝血功能障碍,发育迟缓,先天性心脏病。该疾病最常见的病因是PTPN11基因的突变。
内分泌系统疾病类固醇激素代谢异常,如先天性肾上腺皮质增生症,雄激素不敏感综合征,类固醇硫酸酯酶缺乏症,两性畸形与假两性畸形;垂体疾病,如Kallmann综合征,毛细血管扩张性共济失调;副甲状腺疾病,如McCuneAlbright综合征;甲状腺疾病,如先天性甲状腺功能低下;糖尿病。
睾丸女性化是一种X连锁隐性遗传病,主要影响46,XY核型的个体,属于雄激素不敏感系谱疾病,患儿在出生时出现女性化,在青春期性别发育障碍,成年后不育。睾丸不沉降,保留苗勒管结构。
胃肠道,肝脏与胰脏疾病胃肠道疾病,如先天性巨结肠,肠闭锁,腹壁缺损;胆道疾病,如先天性胆道闭锁;肝脏疾病,如代谢疾病,Wilson病,结合胆红素疾病(Gilbert综合征,先天性葡萄糖醛酸转移酶缺乏症),胆小管分泌障碍,DubinJohnson综合征;胰脏疾病,如囊性纤维化。
代谢,线粒体相关疾病主要包括氨基酸与有机酸代谢疾病,核酸代谢疾病,碳水化合物代谢疾病,溶酶体病,过氧化氢体病,脂肪酸氧化代谢病,线粒体疾病,脂质代谢疾病。
神经肌肉疾病中枢神经系退行性疾病,如Alzheimer病、亨廷顿舞蹈症、Menkes病;周围神经病,如腓骨肌萎缩症、脊肌萎缩症;骨骼肌疾病,如抗肌萎缩蛋白病、强直性肌营养不良症;遗传性耳聋;智力障碍与发育迟缓,如RETT综合征,亚端粒重排与单亲双体。
脊髓小脑共济失调(SCA)是一类较多见的中枢神经系统退行性疾病,一般在成年期起病,这些患者慢慢地出现各种运动协调能力下降,语言吃力,眼球运动吃力;小脑萎缩,根据遗传病因的不同,有30种不同的亚型,其中SCA3型最为常见。多年来在香港有56个SCA3的患者/家系。
血液系统与免疫系统遗传病主要包括凝血和血栓形成障碍、非肿瘤性血液病、恶性血液病、免疫疾病。
遗传性易栓症的病因包括抗凝血酶缺乏症、蛋白C缺乏、蛋白S缺乏、5因子缺乏、凝血酶原变异GA、亚甲基四氢叶酸还原酶缺陷;出血性疾病,包括血友病A、血友病B、维生素K依赖性的联合凝血因子(FII-FVII-FIX-FX)缺乏、凝血因子FV-FVIII联合缺乏、遗传性血小板缺陷、血管性血友病等。遗传性血小板缺陷包括遗传性血小板减少,血小板功能缺陷。血小板功能缺陷又分为血小板无力症,血小板致密颗粒障碍,血小板α颗粒障。
非肿瘤性血液病包括红细胞骨架疾病、红细胞酶疾病、血红蛋白病、骨髓衰竭综合征。
红细胞膜缺陷疾病包括:遗传性球形红细胞增多症、遗传性椭圆形红细胞增多症、东南亚卵形红细胞症、遗传性口形红细胞增多。
红细胞酶缺陷包括葡萄糖6磷酸脱氢酶缺陷、丙酮酸脱氢酶缺陷、嘧啶5核苷酸酶缺陷。
血红蛋白的质量或者数量异常有关的疾病:血红蛋白病是一类血红蛋白变性引起血氧亲和性改变、血红蛋白稳定性降低、高铁血红蛋白的疾病,如HbS、HbC、HbE。地中海贫血是一类血红蛋白数量减少的疾病。
骨髓衰竭疾病包括纯红再障、镰状红细胞贫血、Fanconi贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿、先天性无巨核细胞性血小板减少性紫癜、血小板减少伴桡骨缺失综合征、骨髓-胰腺综合征、孤立性中性粒细胞减少。
免疫系统遗传病包括B细胞缺陷、X连锁无丙种球蛋白血症、普通可变型免疫缺陷病、选择性IgA缺陷、高IgE综合征、高IgM综合征、DiGeorge综合征、重症联合性免疫缺陷、胸腺发育异常综合征、Wiskott-Aldrich综合征、粒细胞缺陷、补体缺陷、染色体断裂综合征。
其他领域:实体瘤方面,人类对乳腺癌、结直肠癌、宫颈癌、泌尿生殖系统肿瘤、中枢系统肿瘤等疾病相关的基因突变也积累了大量的知识,已经可以用于疾病的诊断、靶向治疗、预后判断。感染性疾病方面,人类自身的遗传变异对各种病原体感染、治疗的影响也积累了更多的认识,如病毒性肝炎、HIV病毒、分歧杆菌等细菌等。
结束语
这些大量的遗传学与基因组学的知识的积累离不开近年来高通量基因测序技术的进步、成本的降低。高通量测序技术不仅对于医学研究功不可没,而且其临床应用也日益广泛。
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来源:“金域检验”北京中科白瘕风是几级医院哪家治疗白癜风医院好