短串聯重復序列(short tandem repeat,STR)是廣泛存在于人類基因組中的一類具有長度多態性的DNA序列,核心單位為2~6個堿基,按孟德爾規律呈共顯性遺傳。由于核心單位及其重復次數不同,STR在不同種族、不同人群、不同個體之間的分布具有很大的差異性,構成了STR的遺傳多態性。在人類基因組中,平均每15~20 kb就存在一個STR位點,人類23對染色體上分布著近8000多個STR位點[1]。
由于其廣泛性和多態性,STR位點可作為特異性高、靈敏度強的遺傳標記。結合PCR技術,STR檢測已經廣泛應用于遺傳制圖、基因定位、法醫學鑒定、產前診斷等許多領域。
STR檢測技術原理
定量熒光PCR(quantitative fluorescence PCR,QF-PCR)是檢測STR位點最常用的技術手段之一,一般選擇多個多態性高的STR位點,根據基因組中的目標STR位點設計熒光標記引物,待測DNA樣本通過熒光標記引物進行PCR擴增。由于STR重復數不同,同一STR位點的擴增產物長度存在差異,再加上熒光信號的強度與擴增產物的拷貝數成正比,通過毛細管電泳儀分析擴增產物熒光信號的數量和強度,即可實現對原始模板的定量和等位基因的定性。
STR檢測技術流程
STR檢測在產前診斷中的應用
單親二體疾病輔助診斷
單親二體(uniparental disomy,UPD)疾病是指由兩條同源染色體均遺傳自一個親代引起的疾病。UPD可分為單親同二體(isodisomy,來自同一親體的同一染色體)和單親異二體(heterodisomy,分別來自同一親體的兩條同源染色體),可以是染色體上的某一片段,也可以是一整條染色體。在目標染色體/區域內選擇多個多態性高的STR位點,根據這些位點的雜合度情況,判斷目標染色體/區域是否純合,進而反映是否發生了UPD。不過單樣品的STR檢測僅能反映單親同二體,一般用于特定染色體/區域的驗證,不適宜用于全基因組范圍內的UPD疾病篩查。
母源細胞污染排查
母源細胞污染(maternal cell contamination,MCC)在介入性產前診斷過程中時有發生,嚴重影響診斷結果。對羊水、產前絨毛、臍帶血、流產組織等樣本的DNA進行STR檢測,可判斷樣本的胎源性,高效排查MCC的發生。目前,《低深度全基因組測序技術應用于產前診斷中的專家共識》明確建議,可使用STR檢測對產前樣本進行MCC判斷[2]。
常見染色體非整倍體疾病快速產前診斷
當所選STR位點集中于非整倍性高發的染色體(21/18/13/X/Y)時,即可通過擴增產物熒光信號的數量和強度實現對原始模板的定量,為21三體、18三體、13三體和XXY、XYY及XXX等常見非整倍體綜合征提供輔助判斷。
參考文獻:
1. 馬威, 張亮, 李巖, 徐飛. 人類短串聯重復序列(STR)及其研究進展[J]. 大連醫科大學學報, 2007, 29(1):78-81.
2. 中華醫學會醫學遺傳學分會臨床遺傳學組, 中國醫師協會醫學遺傳醫師分會遺傳病產前診斷專業委員會, 中華預防醫學會出生缺陷預防與控制專業委員會遺傳病防控學組. 低深度全基因組測序技術在產前診斷中的應用專家共識[J]. 中華醫學遺傳學雜志, 2019, 36(4):293-296.
對于懷孕階段的準媽媽來說,按時進行各種孕期檢查是保證母胎健康的重要手段。在整個孕期中有多項檢測,介入性產前診斷是其中比較特殊的一項。在臨床中,介入性產前診斷是胎兒染色體檢查和單基因遺傳病診斷的主要方法,其操作流程為:在超聲波的引導下經孕婦腹部對胎兒相關樣本(絨毛、羊水、臍血)進行提取,然后進行細胞培養、分子遺傳學或生化遺傳學檢查,最后進行染色體診斷或基因診斷。
目前,常見的介入性產前診斷技術包括羊膜腔穿刺、絨毛穿刺、經皮臍血穿刺等。由于這些穿刺過程不可避免的經過母體,存在母源細胞污染(maternal cell contamination,MCC)的風險,再加上后續染色體檢查和基因診斷存在基因擴增,這使得微量的母體組織污染都可能嚴重干擾診斷結果,造成嚴重的臨床后果。
MCC普遍存在
MCC干擾結果判定
因此,鑒定所取胎兒組織是否存在MCC是產前診斷分子遺傳實驗室必需具備的鑒別技術。臨床中,MCC的排查方法經歷了以下幾個階段:
01 Kleihaure抗酸染色法
該方法是鑒別母血與胎血的傳統技術,技術原理是胎兒血紅蛋白比成人血紅蛋白更能抵抗酸變性[5]。Kleihaure抗酸染色法廣泛應用于母嬰溶血、妊娠期間外傷及陰道出血等臨床檢測,具有操作簡單、成本低廉等優點。然而,如果母體血液中胚胎血紅蛋白含量異常升高,如鐮狀細胞病或部分β地中海貧血病,染色過程中就會出現將母血誤鑒為胎兒血的錯誤結果。在18例用Kleihaure抗酸染色技術鑒定實驗中,至少有2例將母血錯誤地鑒定為胎兒血[6]。
02 流式細胞術
該技術于70年代初發展起來,其工作原理是采用激光作為激發光源,利用熒光染料與單克隆抗體技術標記母源或胎源細胞,結合計算機系統對流動的單細胞懸液中單個細胞的多個參數信號進行數據處理分析,以此對細胞進行區分。相比Kleihaure抗酸染色法,流式細胞術具備快速、靈敏和特異的特點,但也存在儀器價格昂貴、操作繁瑣等弊端[7]。
03 短串聯重復序列
短串聯重復序列(short tandem repeat,STR)是人類基因組DNA中廣泛存在的一類具有高度多態性和遺傳穩定性的遺傳標序列,核心序列為2-6個堿基,經過幾次到幾十次串聯重復,構成特定的DNA片段遺傳標記。個體同一等位基因上這種序列重復次數不同,呈多態性并按孟德爾規律呈共顯性遺傳,因此選取幾個STR位點可作為一有效個體識別標志,具有極強的特異性[8]。結合PCR技術,使得此技術具有極強的靈敏度。選取具有高雜合度和高多態性的STR位點,應用多重PCR對羊水、臍血等進行母血污染鑒定,具有極強的靈敏度,結果準確可靠[9]。目前,《低深度全基因組測序技術應用于產前診斷中的專家共識》明確建議,可使用STR檢測對產前樣本進行MCC判斷[10]。
隨著分子時代的到來,STR檢測的優勢愈發突出,該技術準確、便捷、快速、低價,適宜在各級醫院及實驗室進行推廣,具有廣闊的應用前景。尤其在產前診斷方面,STR檢測可用于MCC排查、單親二體疾病輔助診斷、非整倍性染色體疾病快速診斷等,其臨床價值受到臨床醫生越來越多的肯定。
參考文獻:
1. Winsor EJ, Silver MP, Theve R, Wright M, Ward BE. Maternal cell contamination in uncultured amniotic fluid. Prenat Diagn. 1996 Jan;16(1):49-54. doi: 10.1002/(SICI)1097-0223(199601)16:1<49::aid-pd808>3.0.CO;2-U. PMID: 8821852.
2. Van Opstal D, Boter M, de Jong D, van den Berg C, Brüggenwirth HT, Wildschut HI, de Klein A, Galjaard RJ. Rapid aneuploidy detection with multiplex ligation-dependent probe amplification: a prospective study of 4000 amniotic fluid samples. Eur J Hum Genet. 2009 Jan;17(1):112-21.
3. Wang Y , Li Y , Chen Y , et al. Systematic analysis of copy‐number variations associated with early pregnancy loss[J]. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology, 2020, 55(1))。
4. Stojilkovic-Mikic T, Mann K, Docherty Z, Mackie Ogilvie C. Maternal cell contamination of prenatal samples assessed by QF-PCR genotyping. Prenat Diagn. 2005 Jan;25(1):79-83. doi: 10.1002/pd.1089. PMID: 15662689.
5. Martel-Petit V , Petit C , Marchand M , et al. Use of the Kleihauer test to detect fetal erythroblasts in the maternal circulation[J]. Prenatal Diagnosis, 2001.
6. Holcomb W L , Gunderson E , Petrie R H . Clinical use of the Kleihauer-Betke test[J]. Journal of Perinatal Medicine, 1990, 18(5):331-337.
7. Fernandes B J , Dadelszen P V , Fazal I , et al. Flow cytometric assessment of feto-maternal hemorrhage; a comparison with Betke-Kleihauer[J]. Prenatal Diagnosis, 2010, 27(7):641-643.
8. Edwards A I , Civitello A A , Hammond H A , et al. DNA Typing and Genetic Mapping with Trimeric and Tetrameric Tandem Repeats[J]. The American Journal of Human Genetics, 1991, 49(4):746-756.
9. 張清健, 方俊宇, 朱志勇,等. 短串聯重復序列連鎖分析進行產前診斷前母血污染鑒定的研究[J]. 中國實驗診斷學, 2015, 000(005):728-731.
10. 中華醫學會醫學遺傳學分會臨床遺傳學組, 中國醫師協會醫學遺傳醫師分會遺傳病產前診斷專業委員會, 中華預防醫學會出生缺陷預防與控制專業委員會遺傳病防控學組. 低深度全基因組測序技術在產前診斷中的應用專家共識[J]. 中華醫學遺傳學雜志, 2019, 36(4):293-296.
檢測血液中的CTC、cfDNA、ctDNA或外泌體等檢測方法,稱之為液體活檢。相比于傳統的檢測方法,液體活檢具有副作用小、操作簡單、能重復取樣等特點,能夠解決臨床取樣的難題,滿足對患者高頻檢測的需求。與組織或穿刺活檢比較,成本更低。
卵巢癌是女性生殖系統常見的惡性腫瘤之一,發病率為女性生殖系統惡性腫瘤第三位,死亡率高居首位,主要包括卵巢上皮癌、卵巢惡性生殖細胞腫瘤和惡性性索間質腫瘤等。我國卵巢癌發病率存在地區差異,主要表現為城市高、農村低,城市發病率為6.310萬~9.210萬,而農村僅為2.210萬。
PGS(preimplantation genetic screening),即胚胎植入前遺傳學篩查,是指在進行輔助生殖技術(IVF/ICSI)助孕的過程中,在胚胎移植之前,對早期胚胎或者卵子散在發生的染色體異常進行篩查,以挑選染色體正常的胚胎植入子宮,以期減少因胚胎染色體異常導致的流產及反復流產,獲得正常的妊娠,提高IVF妊娠率。
PGD(preimplantation genetic diagnosis),即胚胎植入前遺傳學診斷,是幫助夫妻雙方或一方攜帶遺傳病致病基因進行優生的一項輔助生殖技術。它是指在夫婦已經確診患有某種已知遺傳疾病(包括染色體疾病、單基因遺傳病等)或攜帶其致病突變的情況下,對夫婦的胚胎進行植入前診斷,可以選擇受家族遺傳病影響最小的胚胎植入,從而避免遺傳病患兒出生,降低單基因疾病導致的出生缺陷率。
人類胚胎存在較高比例的染色體異常,尤其是高齡婦女和反復流產的夫婦。胚胎染色體異常是導致胚胎著床失敗、早孕期胎兒流產的一大因素。研究表明,隨著年齡的增長,女性產生的正常卵子數量下降,導致胚胎中染色體數目異常的胚胎比例增加。
PGS檢測可以在胚胎植入母體之前,篩選出檢測結果為染色體正常的胚胎進行植入,從而減少因胎兒染色體問題而帶來的流產甚至引產,減少移植次數,提高治療效率。
(1)促排卵治療
由于不是每個卵子都能受精,不是每個受精卵都能發育成有活力的胚胎,因此要從女性體內獲得多個卵子,才能保證有可以移植的胚胎,這就需要對女性進行促排卵治療。
促排卵的方案有很多種,如標準長方案、短方案、拮抗劑方案等,需根據每個人的具體情況來制定。
(2)取卵
醫生在B超引導下應用特殊的取卵針經陰道穿刺成熟的卵泡,吸出卵子。
(3)體外受精
當女性取卵時,男性進行取精。精液經過特殊的洗滌過程后,將精卵放在特殊的培養基中,自然結合。
(4)胚胎移植
受精后數日,應用一個很細的胚胎移植管,通過子宮頸將最好的胚胎移入母體子宮,根據年齡、胚胎質量和既往IVF的結局,決定移植胚胎的個數,通常移植2-3個胚胎。近年來,為了降低多胎妊娠率,一些中心選擇單胚胎移植,或最多移植2個胚胎。
(5)黃體支持
婦女在取卵周期通常存在黃體功能不足,需要應用黃體酮和/或絨毛膜促性腺激素進行黃體補充/支持。
(6)妊娠的確定
胚胎移植后14天測定血清HCG,確定是否妊娠。胚胎移植后21天再次測定血清HCG,以了解胚胎發育的情況。胚胎移植后30天經陰道超聲檢查,確定是否宮內妊娠,有無胎心搏動。
(1)注意休息
試管嬰兒移植后要注意休息,這對試管嬰兒的成敗起著一定的作用,所以患者要在醫師的指導下,合理休息。
(2)適當運動
試管嬰兒移植后是需要臥床休息48小時的,但是過了一段休息時間后,也需要進行合適的運動,但要避免用力運動、慢跑以及騎自行車等。
(3)飲食方面
選擇易消化飲食;多吃富含高纖維的蔬菜、水果,少食用辛辣食物;禁吃易引起過敏的食物;給予高蛋白、易消化飲食,少量多餐,適量控制鹽的攝入。
(4)保持良好心態
患者在移植后要放平心態,抱有一顆平常心。
(5)避免不良習慣
移植后,患者要養成良好的習慣,避免煙酒,避免接觸有輻射的物質,這對試管嬰兒移植成功是非常有幫助的。
女方檢查項目:
(1)傳染性疾病抽血檢查。其中包括了血常規、血型、乙肝、丙肝病毒免疫學、梅毒螺旋體抗體、人類免疫缺陷病毒抗體、凝血功能、肝腎功能等;
(2)陰道分泌物支原體、衣原體、淋球菌培養,脫落細胞檢查;
(3)內分泌測定,女方患者在月經第3-5天完成檢查;
(4)B超檢查,這需要女方患者在月經第10-12天進行;
(5)必要時外周血染色體核型檢查;
(6)心電圖、尿常規檢查。
男方檢查項目:
(1)抽血檢查,在移植前需要男方進行血型、乙肝、丙肝病毒免疫學、梅毒螺旋體抗體、人類免疫缺陷病毒抗體測定;
(2)精液常規及精子形態學檢查,包括精液支原體、衣原體、淋球菌培養;
(3)必要時需檢查外周血染色體核型檢查。
由于移植多個胚胎到子宮,因此IVF技術導致的多胎妊娠率顯著高于自然妊娠,約為 25-30% 左右。多胎妊娠晚期流產和早產的風險顯著高于單胎妊娠,母親患妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓病、發生難產和產后出血的風險顯著增加。
因此,多胎妊娠對母嬰都不利。目前許多IVF中心為降低多胎妊娠率,開始減少移植胚胎數,或進行單胚胎移植。對于三胎或三胎以上妊娠者,必須進行減胎,而對于雙胎妊娠者,建議患者減胎。
NIPT是Non-invasive Prenatal Testing的簡稱,即無創產前DNA檢測。無創產前DNA檢測是針對胎兒染色體數目異常疾病的檢測技術,目前發病率較高的21-三體綜合征(唐氏綜合征)、18-三體綜合征(愛德華氏綜合征)和13-三體綜合征(帕陶氏綜合征)都在其檢測范圍內。該方法采用新一代高通量測序技術結合生物信息學分析方法,對孕婦外周血中的胎兒游離DNA進行檢測和分析,是一項比較安全、準確率高、快捷的檢測技術。
白血病就是通常說的“血癌”,是造血系統常見的惡性腫瘤。表現為正常血細胞生成減少,周圍白細胞發生質和量的異常,白細胞及其幼稚細胞(即白血病細胞)在骨髓或其它造血組織中進行性、失控制的異常增生,進而浸潤并損害各種組織,產生不同癥狀。
家族史可以提示乳腺癌的遺傳風險。如果家族中有成員符合以下任何一種情況,則提示該家族可能具有乳腺癌高風險,建議該家族的乳腺癌患者或高危個體接受BRCA1/2基因檢測:
1. 家族中有發病年齡≤45歲的乳腺癌患者;
2. 家族中有男性乳腺癌患者;
3. 家族中除有一名乳腺癌患者外,還有1個或1個以上具血緣關系的近親患乳腺癌;
4. 家族中有卵巢癌、輸卵管癌、原發性腹膜癌既往病史或家族史的乳腺癌患者;
5. 家族中有雙側原發性的乳腺癌患者
6. 家族中有攜帶BRCA1/2基因突變的家屬
腫瘤領域液體活檢主要包括CTC和ctDNA檢測。
1) 循環腫瘤細胞(circulating tumor cells, CTCs)是指自發或因診療操作由實體瘤或轉移灶釋放進入外周血的循環腫瘤細胞,是惡性腫瘤患者出現術后復發和遠處轉移的重要原因,也是導致腫瘤患者死亡的重要因素。
2)循環腫瘤DNA(ctDNA,Circulating Tumor DNA)是人體血液系統中帶有的來自腫瘤基因組的DNA片段。這些腫瘤DNA往往含有腫瘤基因組所特有的基因突變,因此也可以用于患者腫瘤動態及治療效果的評估,有助于醫生制訂醫療方案。
什么是染色體?什么是染色體異常?
染色體是組成細胞核的基本物質,是基因的載體。人類體細胞有23對染色體,其中22對為男女所共有,稱為常染色體;另外一對為決定性別的染色體,男女不同,稱為性染色體;男性為XY,女性為XX。
人類染色體核型圖
體細胞或性細胞內染色體發生異常改變稱為染色體異常,可分為數目異常和結構異常兩大類。染色體異常可以自發地產生,稱為自發突變;也可以通過物理的、化學的和生物的誘變作用而產生;還可以由親代遺傳所致。
目前卵巢癌的發病原因尚不清楚,比較明確的是腫瘤家族史是卵巢癌的一項重要危險因素,尤其是卵巢癌和乳腺癌的家族史。遺傳相關的卵巢癌約占全部卵巢癌10%以上,多數呈家族聚集性,其中遺傳性乳腺癌卵巢癌綜合征(HBOC)最為常見,在HBOC患者中,BRCA1和BRCA2總的突變率為40-50%,BRCA1和BRCA2突變攜帶者在一生中發生卵巢癌的風險分別達54%和23%,是發生卵巢癌的高危個體。
NIPT對染色體數目異常的T21、T18和T13染色體進行檢測,檢測準確率高達99%以上。
(1)一代試管嬰兒技術——常規體外受精和胚胎移植技術;
(2)二代試管嬰兒技術——卵胞漿內單精子注射技術;
(3)三代試管嬰兒技術——植入前胚胎遺傳學診斷技術。
根據白血病的病程及細胞形態學可將白血病分為:
(1)急性白血病 細胞分化停滯在早期階段,病情發展迅速,骨髓及周圍血中主要是異常原始和幼稚細胞。其自然病程多在6個月以內。急性白血病又分:A、急性淋巴細胞白血病(ALL);B、急性非淋巴細胞白血病(AML)。
(2)慢性白血病 病程較長,骨髓及血中主要是較成熟的異常細胞,其次為幼稚細胞。自然病程多在一年以上。慢性白血病主要包括:慢性粒細胞白血病(CML);慢性淋巴細胞白血病(CLL)。
(3)特殊類型白血病 如低增生性白血病、綠色瘤或粒細胞肉瘤、嗜酸粒細胞白血病、嗜堿粒細胞白血病等。
BRCA1/2基因為BRCA1和BRCA2基因的合稱。BRCA1和BRCA2都是人類基因組中負責產生腫瘤抑制蛋白的基因,分別位于17號和13號染色體,正常的BRCA1/2基因能夠修復細胞中受損DNA,維護細胞中基因組穩定的作用。如果BRCA1/2基因的特定位點發生突變,其產生的腫瘤抑制蛋白會隨之發生改變,正常修復DNA功能會受到限制,細胞更容易積累有害的DNA損傷,從而增高乳腺癌的風險。
1) 取樣方便,只需抽取血液即可完成對腫瘤細胞DNA的分析與解讀,避免穿刺、手術等有創方式采集腫瘤組織的風險;可實時多次,徹底解決臨床取樣難的問題;
2) 無創無損,可實現對患者的早期診斷及高頻監測,是一種理想的腫瘤標志物;
3)檢測技術成熟,靈敏度高、準確度高、假陽性率低;利用NGS檢測ctDNA,靈敏準確,可檢測到低至0. 1%的低頻突變;
4)應用范圍廣,幾乎所有腫瘤細胞都可以將DNA片段釋放到血液中。
手術聯合化療的綜合治療是卵巢癌患者的標準治療。手術的目的在于明確分期,切除腫瘤或盡可能降低機體的腫瘤負荷,為后續化療奠定基礎。化療的目的主要在于通過細胞毒藥物的全身應用,殺滅殘存及潛在的腫瘤細胞,降低復發的風險。兩者聯合應用顯著延長卵巢癌患者的生存時間,改善生活質量。
染色體是組成細胞核的基本物質,是遺傳物質基因的載體。在細胞復制過程中如果染色體不能正確分離或是出現斷裂以及再次連接,就會導致染色體異常。染色體異常一般可以分為結構異常或數目異常。染色體結構異常主要是由于染色體的斷裂和錯誤連接所引起的。染色體結構異常主要包括缺失、重復、易位、倒位、等臂染色體等類型。
染色體數目或結構異常所致的疾病被稱為染色體疾病。染色體疾病會影響機體的多個方面,其中最主要與自然流產、不育不孕、微缺失、微重復綜合征等具有較高的相關性。
單精子卵胞漿內注射(Intracytoplasmic sperm injection, ICSI)是伴隨IVF的一種特殊的受精方式,是把單個精子直接注入到卵細胞中,協助受精的一種技術,英文縮寫為ICSI。
該技術適用于:
(1)需要經睪丸或附睪取精者、男性重度少弱精者通常需采用ICSI進行受精;
(2)既往IVF常規受精失敗者可能需要通過ICSI受精;
(3)對于一些不明原因不孕不育的夫婦也可以考慮采用ICSI的方式進行受精;
(4)既往有異常受精,如多精受精歷史者。
在我國,白血病發病率約為2.76/10萬人,在惡性腫瘤死亡率中,居第6位(男性)和第8位(女性),而在兒童及35歲以下成人中其死亡率則居第一位;此外,急性型多于慢性型,急性白血病約占70%以上。
90%的惡性腫瘤早期無明顯癥狀,一經發現通常已是中晚期,因此早發現、早預防、早治療是防止癌癥發生、減緩癌癥發展的重要手段。
惡性腫瘤的發生與發展是遺傳因素和環境因素等共同作用的結果,并與特定的基因突變相關,這些突變或是導致DNA的修復不能正常進行,或是導致基因抑制腫瘤發生的作用降低。因此通過基因檢測,有助于從源頭上評估受檢者罹患腫瘤的風險,在個體患病前實施有效的監測、預警和干預,降低癌癥發病風險。
中國普通女性到70歲時,乳腺癌的累積風險約為3%。而攜帶BRCA1/2基因突變的女性,到70歲時,乳腺癌的累積風險可達70%以上。
在散發性卵巢癌患者中,BRCA1/2基因突變的比例在10%以上,具有高危家族史的卵巢癌患者的BRCA12基因突變比例大于40%。對卵巢癌患者篩查BRCA1/2基因,可以有助于鑒別卵巢癌遺傳風險高的人群,并且能夠幫助這些人群和其親屬提前制定預防策略。在女性卵巢癌患者中,BRCA1/2基因檢測也有助于鑒別出從PARP抑制劑(如奧拉帕尼)靶向治療中獲益的卵巢癌患者。
無創產前DNA檢測,僅檢測胎兒T21、T18、T13;NGS染色體異常檢測應用領域與范圍廣于無創產前DNA檢測,不僅應用于產前檢測,也可應用于流產原因查找、染色體疾病檢測、不孕不育病因排查等各方面,NGS染色體異常檢測可檢測大于100Kb的CNV及全部染色體非整倍體,在產前檢測方面,NGS染色體異常檢測為有創取樣,樣品為絨毛、羊水、外周血等。
早唐篩查的時間建議是7-13w,中唐篩查的時間建議是14-20w。
植入前胚胎遺傳學診斷(Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD)是在胚胎著床前對配子或胚胎的遺傳物質進行分析,檢測配子或胚胎是否有遺傳物質異常的一種早期診斷方法;并通過PGD,選擇檢測正常的胚胎進行移植。
該技術適用于:
(1)性連鎖遺傳病;
(2)單基因相關遺傳病;
(3)染色體病:
(4)染色體數目和結構異常;
(5)可能生育異常患兒的高風險人群。
近年來腫瘤研究表明,與細胞的生長和分化有關的基因在腫瘤發生過程中起關鍵作用,這些基因稱為腫瘤相關基因。腫瘤是屬于基因病的范疇,它的發生是遺傳基因和環境因素共同作用的結果,其中遺傳基因是內因,與人體是否具有腫瘤易感基因相關。現今已知至少有200余種單基因決定的性狀或疾病具有不同程度的易患腫瘤傾向。
這是大家非常關注的,也是患者及家屬常問的問題之一,白血病發病是多基因、多步驟、多階段的復雜生物學現象,絕大多數白血病是基因與環境因素共同作用的結果,其中環境因素包括病毒感染、電離輻射、化學因素三種;而染色體易位后所形成的融合基因與白血病易感性有密切關系;此外,年齡、性別、神經免疫失調等也有可能引發白血病。
適用人群:
(1)有家族性腫瘤遺傳病史的個體;
(2)有相關慢性病史的個體;
(3)有腫瘤相關高危因素影響的個體。
可選用人群:
對個人健康有深層次了解與高品質追求的個體。
本檢測對受檢者的BRCA1/2基因進行外顯子檢測,檢測準確性可以達到99%以上。
受檢者同意接受檢測后,需填寫送檢單和知情同意書,隨后由醫務人員采集受檢者的外周靜脈血,所需血液量為5ml,7-10個自然日即可拿到檢測結果。采血前無需空腹,保持正常飲食作息即可。需要注意的是,如果受檢者有造血干細胞移植史或者三個月內有輸血史,將導致外周血的基因檢測結果不準確,固不推薦送檢。
1)取樣方便:無創無損、實時多次、易獲取。
ctDNA檢測只需抽取血液即可完成對腫瘤細胞DNA的分析與解讀,避免穿刺、手術等有創方式采集腫瘤組織的風險。ctDNA檢測可以實現實時、多階段個體化診療服務。
2)檢測技術成熟:靈敏度高、準確度高、假陽性率低。
利用NGS檢測ctDNA,靈敏準確,可檢測到低至0. 1%的低頻突變。ctDNA攜帶腫瘤患者的基因信息,定量或定性分析這些循環DNA對腫瘤的早期診斷、治療、病情監測及預后的評價具有重要的臨床價值。ctDNA檢測能夠為腫瘤個體化治療呈現較全面的分子生物學特性,是一種理想的腫瘤標志物。
3)檢測應用范圍廣。
幾乎所有腫瘤細胞都可以將DNA片段釋放到血液中,因此,ctDNA能夠體現患者體內腫瘤的綜合情況。
根據2017版的NCCN指南,攜帶BRCA1/2基因突變患者的健康家屬應對自身基因突變情況進行排查,如自身為非攜帶者,則風險與普通人群相似,依據普通人群篩查措施即可。如自身同為攜帶者,可依據如下措施預防和篩查卵巢癌,包括:
1. 對于已完成生育,年齡在35-40歲之間的女性,可以考慮預防性雙側輸卵管-卵巢切除術;
2. 對于未接受雙側輸卵管-卵巢切除術者而言,從30-35歲開始可以考慮每年接受CA-125和陰道超聲的篩查。
NGS染色體異常檢測的應用領域有哪些?
產前檢測:排查孕期胎兒染色體異常,科學指導本次妊娠;
流產組織檢測:分析自然流產、異常妊娠的原因,指導再次生育;
未成年人/成人檢測:為不良孕產史、不孕不育、表型異常等查找遺傳學原因。
NGS染色體異常檢測的檢測范圍?
1、全部23對染色體的數目異常;
2、0.1M以上染色體缺失/重復以及大于10%的非整倍體嵌合;
3、不能檢測染色體平衡易位、羅氏易位、倒位,單基因病、多基因病,以及D/G組染色體短臂等。
相關文獻報道在第四周左右母親的外周血中便存在著胎兒的游離DNA(cffDNA),且在8周后含量上升并穩定存在,因此可以通過檢測母親外周血中cfDNA相關信息進而對胎兒染色體異常情況進行判斷。
IVF-ET技術治療成功率一般用臨床妊娠率進行判定,即臨床妊娠周期占胚胎移植周期的比例,而臨床妊娠是指胚胎移植后28-30天陰道超聲觀察到宮腔內妊娠囊。不同的IVF中心成功率有差異,多數中心每移植周期的成功率可達30-50%,部分中心報道每移植周期的成功率為60%-70%,臨床治療成功率受多種因素的影響,如患者的選擇、臨床治療方法、實驗室技術等。
兒童及青少年急性白血病多起病急驟。常見的首發癥狀包括發熱、進行性貧血、顯著的出血傾向或骨關節疼痛等。起病緩慢者以老年及部分青年病人居多,病情逐漸進展。此外,少數患者可以抽搐、失明、牙痛、牙齦腫脹、心包積液、雙下肢截癱等為首發癥狀。
基因檢測的結果包括:
未檢測到有害/疑似有害基因突變:表明受檢者未攜帶BRCA1/2基因突變,乳腺癌遺傳的可能性較小,該家族成員參考指南中一般人群婦女乳腺癌篩查辦法即可;如果受檢者有明顯的乳腺癌家族病史,可推薦受檢者接受更多遺傳性乳腺癌相關基因檢測。
檢測到有害/疑似有害基因突變:表明受檢者家族的乳腺癌風險較高,建議患者的家族成員接受基因檢測,明確自身的基因突變攜帶情況。突變陽性的攜帶者應該接受相關的干預措施,包括:
(1)改善不良生活習慣
結合《乳腺癌診治指南與規范(2015版)》(中國抗癌協會)和《中國癌癥預防與控制規劃綱要(2004~2010)》(中華人民共和國衛生部),建議注意以下幾點:
1. 遵循低脂肪、高蛋白、高纖維的飲食原則,多食用富含膳食纖維的粗糧、蔬菜和水果,多食用魚類和蛋;
2. 培養良好的作息習慣,保證充足的睡眠,不宜熬夜或過勞;
3. 盡量避免吸煙和吸入二手煙,遠離煙草對健康的危害;
4. 盡量避免飲酒,遠離酒精對健康的危害;
5. 盡量避免接觸放射線,遠離放射線對健康的危害;
6. 適當鍛煉,每周進行不低于5次的有氧運動,每次鍛煉時間不少于30分鐘;
7. 如需要服用保健品,請參考專業醫生的指導意見。
(2)增加體檢頻率
攜帶BRCA1和BRCA2基因突變的女性,應比一般人群更早開始乳腺癌的體檢篩查,以及增加篩查的頻率。
《中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規范(2015)》中提出:推薦一般40~49歲婦女每年進行一次常規體檢、乳腺鉬靶檢查,對致密型乳腺可結合B超檢查,50~69歲婦女可每1~2年進行一次上述檢查,70歲以上婦女只需每2年進行一次上述檢查即可。
對于乳腺癌高危人群建議在40歲之前或者將家屬最早的發病年齡提前10年進行篩查。推薦篩查間期為每半年一次,篩查手段除了應用一般人群常用的臨床體檢、B超、乳房鉬靶檢查之外,必要時還可做核磁共振等影像學檢查。
循環腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA),是一種存在于血漿或血清、腦脊液等體液中的細胞外DNA,是游離DNA(cell-free DNA,cfDNA)中的一類,占比約為0.1%-1%,主要來自于壞死或凋亡的腫瘤細胞、腫瘤細胞分泌的外排體及循環腫瘤細胞。 ctDNA片段大小通常為160-180 bp,在血液中半衰期2小時,攜帶有SNP(點突變)、InDel(插入缺失)、CNV(拷貝數)、fusion(融合基因)等突變信息,在人體血液循環系統中不斷流動,可實時反映腫瘤患者當前信息。
BRCA1和BRCA2基因都是抑癌基因,其編碼的蛋白通過同源重組(HR)通路參與DNA雙鏈損傷的修復,并且防止可能導致腫瘤生長的異常細胞的分裂。PARP抑制劑可捕獲DNA單鏈斷裂處的PARP,阻礙DNA修復。BRCA1/2基因突變的同源重組修復缺陷(HRD)的癌細胞不能有效修復DNA,從而導致細胞死亡,BRCA1/2基因突變陽性者可以從PARP抑制劑治療中獲益,目前已有多款PARP抑制劑在國內外上市,其中奧拉帕利已納入醫保范圍。
NGS染色體異常檢測報告參考了哪些數據庫?
OMIM:/uploads/allimg/211216/130500F02-0.jpg
DECIPHER:/uploads/allimg/211216/1305003913-1.jpg
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NIPT的檢測準確率可以達到99%以上,高于傳統唐篩;NIPT在樣品采集時無需空腹,而唐篩要求空腹;NIPT可以實現對13/18/21三體的檢測,唐篩只能檢測18/21三體。
白血病是一類疾病的總稱,即造血系統的惡性腫瘤;而貧血則是一種癥狀的名稱,很多疾病可導致貧血,包括白血病也可引起貧血。但多數貧血不發展成白血病(比如缺鐵性貧血,地中海貧血,老年性貧血等),但少數有貧血癥狀的疾病是可以發展成白血病的(比如MDS,骨髓纖維化造成的貧血)。
1) 輔助腫瘤治療方案選擇和療效評價:檢測藥物靶點基因,分析基因變異與藥物的關系,臨床醫生可根據腫瘤患者特有的基因變異推薦選擇合適的藥物;評估藥物的療效和相關毒副作用,實時監控用藥治療效果。
2) 預后評估與復發耐藥檢測:追蹤腫瘤轉歸、轉移和復發,監控腫瘤的演化和適應性改變,實時動態檢測藥物靶點突變,分析耐藥性產生的根源,幫助醫生適時調整治療方案、選擇合適的藥物。
3) 腫瘤的早期診斷:早發現早治療,延長患者的生存期。
NGS染色體異常檢測與其他臨床檢測技術有何不同?
導致寶寶畸形或發育異常的原因有很多,染色體數目異常僅為其中一種。無創產前基因檢測可以作為其他臨床檢測項目的一種輔助檢查,但不能完全替代產前診斷或其他檢查。若孕婦在孕期產檢過程中發現其他異常情況,需要聽取醫生的建議繼續做相關檢查。
影響IVF成功率的因素有很多,包括女性年齡、不孕的病因、IVF中心技術水平等。
(1)年齡是影響IVF成功率的重要因素,隨年齡增長,卵子數量減少,質量下降,受精率下降,妊娠率明顯降低,流產率增加;
(2)輸卵管積水會顯著降低胚胎著床率和妊娠率,使妊娠率下降50%;
(3)子宮異常:如子宮內膜息肉、子宮內膜炎、既往手術或炎癥導致子宮內膜損傷,從而影響胚胎著床;
血常規不能作為確診白血病的手段,但是其對白血病的診斷有一定的輔助作用,因此,日常生活中也需注重血常規檢查。
如果一個家族中,有足夠的家族史信息提示該家族的成員有可能攜帶BRCA1和BRCA2基因突變,那么該家族中的乳腺癌患者在知情同意的前提下,可以接受BRCA1和BRCA2基因的檢測,以明確自身是否為基因突變的攜帶者。
如果家族中的乳腺癌患者不能接受BRCA1和BRCA2基因檢測,那么家族中的高危個體,最好能夠接受基因檢測,以明確自已是否為攜帶者。
該結果還不能作為臨床終止妊娠的依據。如果檢測結果為高風險或有其他異常提示,請遵循醫生建議進行其他產前診斷。
優點:
(1)能幫助部分無法自然受孕的不孕不育患者孕育生命;
(2)能夠準確判斷受孕時間。
缺點:
(1)試管嬰兒的成功率較低,約為25%--35%;
(2)使精子失去了優勝劣汰競爭機會,可能將帶微缺失的Y染色體遺傳下去,容易造成流產、死胎、先天畸形等缺陷;
(3)如果女性身體不具備孕育條件,比如內分泌紊亂,黃體功能不全,有過流產史等。即使施行試管嬰兒手術成功,也可能造成流產;
(4)增加了多胎妊娠風險:多胎妊娠的孕婦并發癥多,早產發生率及圍生期死亡率高,屬高危妊娠范圍;
(5)成本高;
(6)對女性生理干擾較大。刺激排卵會導致卵巢反應低下,易出現卵巢功能早衰,40歲以前閉經、卵巢不敏感綜合征等。
(1)血常規檢查 可檢測出患者的紅細胞、白細胞和血小板的數量,并對白細胞進行分類,從而確定是否是血液的問題;
(2)骨髓常規檢查 骨髓穿刺是確診白血病的重要檢查項目,通過檢查可對骨髓中的各類細胞進行記數和分類。如果發現骨髓有異常情況發生,基本可斷定是白血病;
(3)免疫分型 該檢查也需要抽吸患者的骨髓,再用“單克隆抗體”試劑去識別和劃分白血病細胞的類型,以做進一步判斷;
(4)細胞遺傳學檢查 目的是為了解白血病細胞的染色體有無異常。染色體異常也是誘發白血病的重要原因之一。
正常:該樣本在全基因組范圍內未發現致病性染色體缺失/重復。
染色體非整倍體數目異常:染色體非整倍體數目異常往往伴隨著嚴重的臨床表現,相關的臨床表現請參考檢測報告。
致病CNV:數據庫中檢索,發現該CNV與某種已知的染色體疾病相關,相關的臨床表現請參考檢測報告。
CNV多態性:存在CNV變化,一般表現為“良性”,很大可能不表現為患病。
未知CNV:該CNV在數據中檢索,未發現相關遺傳信息,不能確認其患病與否,后續可抽取父母外周血,確認該“未知”CNV的來源。
無創產前基因檢測技術是通過基因檢測判斷胎兒患染色體非整倍性疾病的風險。檢測前孕婦不需要空腹與特殊作息,飲食、感冒、日常用藥等情況均不會影響檢測結果。
(1)輸卵管梗阻的患者;
(2)不明原因不孕的患者,通過IUI等治療未能妊娠者;
(3)男方重度少弱精,或男方無精癥,需經睪丸或附睪穿刺獲取精子者;
(4)子宮內膜異位癥伴不孕的婦女可以酌情采用IVF助孕;
(5)排卵障礙的患者,經一般的促排卵治療無成熟卵泡生長。
根據全國腫瘤登記中心發布的《2012中國腫瘤登記年報》中的數據,我國腫瘤發病率為285.91/10萬,每年新發腫瘤病例約為312萬例,平均每天8550人發病,國內平均每分鐘就有6人被診斷為惡性腫瘤,癌癥已成為我國居民首要死因,同時國內腫瘤發病還呈現逐年上升和年輕化趨勢。
在我國,男性人群中發病率最高的腫瘤是肺癌,其次為胃癌、肝癌、食道癌、結直腸癌等;女性人群中乳腺癌發病率最高,其次為肺癌、胃癌、肝癌、結直腸癌、食道癌、卵巢癌等。
腫瘤的發生主要是由遺傳因素和環境因素共同決定的。有家族病史的個體腫瘤患病風險顯著增加;攜帶有腫瘤相關易感基因的個體也會不同程度增加患病風險;長期處在不良環境中或具有不良生活習慣也會造成腫瘤發病率增加,如吸煙、飲食不規律、慢性感染、長期處于污染嚴重的環境中等。
有腫瘤家族史的人患腫瘤幾率比普通人高,但到目前為止,針對白血病而言,還沒有垂直遺傳情況,一般來說,白血病不具有明顯的遺傳性。
1、全部23對染色體的數目異常;
2、0.1M以上染色體缺失/重復以及大于10%的非整倍體嵌合;
3、不能檢測染色體平衡易位、羅氏易位、倒位,單基因病、多基因病,以及D/G組染色體短臂等。
1)絨毛取樣術(在10-13+6周進行),1-2%流產率;
2)羊水穿刺術(在16-22+6周進行),0.5-1%流產率;
3)臍血穿刺術(大于28周以后進行),1-2%流產率。
常規腫瘤預防分為三級。一級預防為病因預防,即通過積極避免和消除各種致病因素提高個體防癌能力;二級預防又稱為臨床前預防,即早發現、早診斷、早治療,;三級預防即康復預防,指在腫瘤診斷后,通過各種臨床措施防治病情惡化并盡可能達到治愈。
一、二級預防的具體措施包括通過遠離各種環境致癌風險因素,消除腫瘤發病相關的感染因素、改變不良生活方式、進行適當的運動、保持精神愉快以及有針對性地參加體檢,對極高危人群或者癌前病變采用一定的醫療干預手段來降低腫瘤發病風險。
世界衛生組織(WHO)指出:早期發現是提高癌癥治療率的關鍵。只要早期發現,90%的癌癥完全可以治愈,死亡率可減少約三分之一。因此早期發現潛在腫瘤發病風險對于腫瘤的預防意義重大。
目前新一代基因測序技術的應用進一步促進了腫瘤的早期預防,通過對人體細胞內的遺傳物質進行分析,從源頭上充分評估受檢者罹患腫瘤的風險,再針對個體情況配合相應健康管理,從而有效實現腫瘤的早期預防。
急性淋巴細胞白血病(ALL)包括成人ALL和兒童ALL兩類,其發病年齡呈雙相分布,80%的兒童發生在2-5歲之間;成人在50歲左右呈峰值。
正常孕婦游離DNA主要來源于造血干細胞的凋亡,而肥胖孕婦由于脂肪組織及基質血管細胞凋亡,增加了血漿中母親游離DNA的含量;另外,肥胖孕婦因較大的血液循環體系稀釋了血漿中的胎兒游離DNA的濃度,造成胎兒濃度不足從而會降低檢測的準確性。
(1)準備好結婚證、夫妻二人的身份證以及準生證;
(2)合理飲食,適當運動;
(3)停止吸煙;
(4)患者要謹慎服藥,相關細節可咨詢主治醫生。
DNA(Deoxyribonucleic acid),即脫氧核糖核酸,是染色體的主要化學成分,同時還是生物體遺傳信息的最基本載體。
基因是DNA分子上具有遺傳效應的片段。基因不僅可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代,還可以使遺傳信息得到表達。基因控制著人類生命活動,與人類的“生、老、病、死”息息相關;它決定了人類的相貌、膚色、體質、疾病易感性及藥物敏感性等,被譽為人類的“生命之書”。
染色體數目及結構異常在ALL患者中十分常見,幾乎半數以上的ALL伴有染色體數目的異常,而同時伴有結構異常者更為常見,約占到此類病例的40-70%。
基因功能
PAH基因是編碼生物蝶呤依賴性芳香族氨基酸羥化酶蛋白家族的成員,編碼的苯丙氨酸羥化酶是苯丙氨酸分解代謝的限速酶,可將苯丙氨酸羥化為酪氨酸。
苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一,三分之一供機體合成組織蛋白,三分之二轉化為酪氨酸,用于合成甲狀腺素、多巴胺、腎上腺素、黑色素。
相關疾病
PAH基因突變會引起苯丙酮尿癥(phenylketonuria,PKU)(OMIM:261600),收錄在《第一批罕見病目錄》。
致病機制
PAH基因突變→苯丙氨酸代謝障礙→苯丙氨酸積聚/酪氨酸減少→高苯丙氨酸表現。
核心表型
PKU是一種常見的氨基酸代謝病,主要臨床特征:智力低下、精神神經癥狀、小頭畸形、毛色發黃、濕疹、皮膚抓痕征、以及尿液和全身鼠臭味等。患兒一旦確診,需終生采用低苯丙氨酸飲食,禁食如小麥、蛋類、肉、魚、蝦、乳類等含豐富的苯丙氨酸食物的攝入等食物,這些食物都是日常食用的食物,因此苯丙酮尿癥患者素有“不食人間煙火的孩子”之稱。
遺傳方式
本病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳。
發病率
我國PKU的發病率約1/11144,攜帶率約1/35。
治療方案
苯丙酮尿癥患者根據相應年齡段兒童每日蛋白質需要量、血苯丙氨酸濃度和耐受量、飲食嗜好等調整制定治療方案。
雖然雙胎及多胎妊娠總體血漿cffDNA含量上升,但2個胎兒貢獻到母體的濃度是不一致的,若其中一個胎兒的cffDNA含量低于4%,會存在假陰性風險。如果雙胎中有一胎停育,殘留在母體的cffDNA會干擾檢測,影響NIPT檢測準確性。
一般試管嬰兒費用包括三個方面,術前檢查費用、手術費用以及術后檢查費用,不同醫院的試管嬰兒費用是不同的。
急性髓系白血病(AML)也是成人和兒童中高發的白血病之一。約55-78%成人AML患者及79-85%的兒童AML患者伴有染色體異常;55%的AML病例只以單獨異常出現,其余伴有另外的異常;與ALL染色體異常不同,AML相關染色體異常以結構變異為主,高達39種。
致病基因
該病的致病基因PTS基因(NM_000317.2)定位于11號染色體(11q23.1),由6個外顯子組成。
基因功能
苯丙氨酸是人體必需氨基酸之一,可通過苯丙氨酸羥化酶進行苯丙氨酸的分解代謝,在此羥化過程需要輔酶四氫生物蝶呤的參與,它的轉化和再生過程中參與的酶有四個,該類酶可催化NADH介導的醌二氫生物蝶呤還原,是蝶呤依賴性芳香族氨基酸羥化系統的重要組成部分,在酶促反應中作為電子載體起還原劑的作用。其氧化型為二氫生物蝶呤,后者在二氫生物蝶呤還原酶催化下以NADPH為供氫體還原再生成為四氫生物蝶呤。四氫生物蝶呤不足或催化四氫生物蝶呤再生的還原酶缺陷,是苯丙氨酸羥化反應受阻的主要原因。
相關疾病
與代謝苯丙氨酸有關的疾病除經典的苯丙氨酸外,還有PTS基因突變所致四氫生物蝶呤缺乏性高苯丙氨酸血癥A型(OMIM:261640),GCH1基因突變所致四氫生物蝶呤缺乏性高苯丙氨酸血癥B型(OMIM:233910),QDPR基因突變所致四氫生物蝶呤缺乏性高苯丙氨酸血癥C型(OMIM:261630),PCBD1基因突變所致四氫生物蝶呤缺乏性高苯丙氨酸血癥D型(OMIM:264070),這四種亞型也被稱為是:異型苯丙酮尿癥,以上疾病均收錄在《第一批罕見病目錄》。
致病機制
PTS等輔酶基因突變→苯丙氨酸羥化反應受阻→苯丙氨酸積聚/酪氨酸減少→高苯丙氨酸表現。
核心表型
BH4缺乏型患兒的神經系統癥狀出現比經典的苯丙酮尿癥更早且較嚴重,常見肌張力減低,嗜睡和驚厥,智能落后明顯;患兒在出生數月后毛發、皮膚和虹膜色澤變淺;嬰兒期常有嘔吐、皮疹等表現,年長后消失;患兒尿液和汗液同樣有鼠尿臭味。
遺傳方式
本病的遺傳方式均為常染色體隱性遺傳。
發病率
BH4缺乏型患兒的發病率和正常人群攜帶率同經典苯丙酮尿癥。
治療方案
非經典型苯丙酮尿癥患兒應依據酶缺乏情況予以不同治療,但不需輔以低苯丙氨酸飲食。即使早期采用低苯丙氨酸飲食,神經系統仍損害嚴重,非經典型苯丙酮尿癥如不經治療,常在幼兒期死亡。
近年來,分子檢測技術常用于白血病的分型及預后評估,常用的分子檢測手段主要包括:RP-PCR、熒光原位雜交(FISH)、光譜核型分析技術(SKY)、比較基因組雜交技術(CGH)、及新一代高通量測序技術。
孕周<12周;夫婦一方有明確染色體異常;1年內接受過異體輸血、移植手術、異體細胞治療等;胎兒超聲檢查提示有結構異常須進行產前診斷;有基因遺傳病家族史或提示胎兒罹患基因病高風險;孕期合并惡性腫瘤;醫師認為有明顯影響結果準確性的其他情形。
融合基因是引發白血病的重要因素之一,目前,已證明有90多種融合基因和白血病相關,對白血病融合基因進行檢測,可為白血病診斷、分型、臨床治療選擇和預后判斷提供重要依據。
甲基丙二酸血癥/尿癥是一種常見的有機酸代謝病,患者多起病早,多在出生后一周內發病。神經系統癥狀為主:常見嗜睡、生長發育不良、反復發作性嘔吐、脫水、呼吸窘迫和肌張力低下。50%有白細胞減少、血小板減少和貧血。部分病例有低血糖癥。臨床檢驗:血清鈷胺素(VB12)濃度正常,有代謝性酸中毒,80%有酮血或酮尿癥,70%有高氨血癥。
遺傳方式
本病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳。
發病率
發病率約1/30,000-50,000,正常人群攜帶率約1/90。該病以Cb1C型和MUT型最為常見。
致病基因
甲基丙二酸血癥相關的基因:
MUT型的致病基因MUT基因(NM_000255.3)定位于3號染色體,由14個外顯子組成;
MMAA基因定位于4號染色體(4q31.21),由8個外顯子組成;
MMAB基因定位于12號染色體(12q24.11),由13個外顯子組成;
MMACHC基因定位于1號染色體(1p34.1),由4個外顯子組成;
MMADHC基因定位于2號染色體(2q23.2),由8個外顯子組成;
LMBRD1基因定位于6號染色體(6q13),由13個外顯子組成。
基因功能
甲基丙二酸是一種有機酸,丙酸、胸腺嘧啶等代謝過程產生的甲基丙二酰CoA,分解生成甲基丙二酰輔酶A,直至生成甲基丙二酸。甲基丙二酸是甲基丙二酰輔酶A的代謝產物,正常情況下在甲基丙二酰甲基鈷胺輔酶A變位酶及維生素B12的作用下轉化生成琥珀酸,參與三羧酸循環。
甲基丙二酰輔酶A變位酶缺陷或維生素B12代謝障礙導致甲基丙二酸、丙酸、甲基枸櫞酸等代謝物異常蓄積,琥珀酸脫氫酶活性下降,線粒體能量合成障礙,引起神經、肝臟、腎臟、骨髓等多臟器損傷。
相關疾病
甲基丙二酸血癥相關亞型有:
MMAA基因突變會引起甲基丙二酸尿癥Cbla型(OMIM:251100);
MMAB基因突變會引起甲基丙二酸尿癥Cblb型(OMIM:251110);
MMACHC基因突變會引起甲基丙二酸尿癥伴同型半胱氨酸血癥CblC型(OMIM:277400);
MMADHC基因突變會引起甲基丙二酸尿癥伴同型半胱氨酸血癥CblD型(OMIM:277410);
LMBRD1基因突變會引起甲基丙二酸尿癥伴同型半胱氨酸血癥CblF型(OMIM:277380);
MUT基因突變會引起甲基丙二酸尿癥Mut型(OMIM:251000);
以上疾病均收錄在《第一批罕見病目錄》。
致病機制
MUT等基因突變→鈷胺素代謝缺陷→腺苷鈷胺素和甲基鈷胺素合成不足→甲硫氨酸合成酶和甲基丙二酰輔酶A變位酶活性減低→甲基丙二酸及同型半胱氨酸蓄積→神經、心血管、肝臟、腎臟和皮膚等多系統損傷。
治療方案
1. 急性期治療應以補液、糾正酸中毒及電解質紊亂為主,同時應限制蛋白質攝入,供給充足的熱量,避免靜滴氨基酸。
2. 長期治療:
① 飲食治療:維生素B12無效或部分有效的單純型MMA患者以飲食治療為主,控制蛋白質總攝入量,其余蛋白通過給予不含異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸的特殊配方營養粉或蛋白粉補充;
② 藥物治療:維生素B12、左旋肉堿、甜菜堿、葉酸;
③ 康復訓練。
接收樣本后10個工作日即可出具報告。
(1)男方能夠提供健康精子;
(2)女方身體健康且能妊娠;
(3)女方卵巢有正常健康的卵子;
(4)女方子宮腔正常,適合受精卵著床、胚胎發育。
腫瘤的基因檢測與常規體檢所反映的階段不同。基因檢測是人體還未發病時,從遺傳層面上分析患病風險;而常規檢測是檢查腫瘤是否發生及目前的發生程度。因此,腫瘤基因檢測是主動性的預防疾病的發生,而傳統的體檢手段則無法達到這樣的預防作用。
所謂"預后"是指對疾病結局的預先估計。通常以治愈率、復發率、緩解率、病殘率、病死率和生存率等概率指標表示。白血病的預后是指通過已掌握的白血病的轉歸與結局的發生概率及相應的影響因素,對某一白血病患者疾病結果的預先估計。
本病通常發生于兒童和青少年期。肝臟異常:肝硬化、肝脾腫大;神經精神癥狀:神經癥狀以舞蹈樣動作、手足徐動和肌張力障礙為主;精神癥狀:注意力和記憶力減退、智能障礙、反應遲鈍、情緒不穩(常伴有強笑、傻笑、沖動、人格改變);眼部表現:特征性銅離子沉積的角膜色素環(K-F環)。
遺傳方式
本病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳。
發病率
本病發病率約1/30,000,攜帶率約1/90。
致病基因
肝豆狀核變性致病基因ATP7B (NM_000053.3)定位于13號染色體(13q14.3),由29個外顯子組成。
基因功能
ATP7B基因是銅轉運P型ATP酶家族的成員,編碼具有幾個跨膜結構域,一個ATPase共有序列,一個鉸鏈結構域,一個磷酸化位點和至少兩個銅結合位點的蛋白質。
ATP7B基因突變導致ATP酶功能減弱或消失,引致血清銅藍蛋白(ceruloplasmin,CP)合成減少以及膽道排銅障礙。
相關疾病
ATP7B基因突變會引起肝豆狀核變性(OMIM:277900),為《第一批罕見病目錄》收錄疾病。由Wilson在1912年首先描述,故又稱為Wilson病(Wilson Disease,WD)。
致病機制
ATP7B基因突變→金屬銅離子排出障礙→體內的銅離子在肝、腦、腎、角膜等處沉積→相應臨床表現。
治療方案
1. 飲食治療:避免高銅的食物,勿用銅質食具及用具;
2. 藥物驅銅治療:主要有兩大類藥物,一是絡合劑(如青霉胺、二巰丙磺酸鈉、三乙烯-羥化四甲胺、二巰丁二酸等),二是阻止腸道對外源性銅的吸收(如鋅劑、四硫鉬酸鹽);
3. 藥物對癥治療:有震顫和肌強直時可用本海索口服,對粗大震顫者首選氯硝西泮。肌張力障礙可用本海索、復方左旋多巴制劑、多巴胺受體激動劑,局限性肌張力障礙可服用氯硝西泮、硝西泮、巴氯芬。有舞蹈樣動作和手足徐動癥時,可選用氯硝西泮、硝西泮、氟哌啶醇,合用本海索。對于精神癥狀明顯者可服用抗精神病藥奮乃靜、利培酮、氟哌啶醇、氯氮平,抑郁患者可用抗抑郁藥物、護肝治療藥物也應長期應用;
4. 手術治療:對于有嚴重脾功能亢進者可行脾切除術,嚴重肝功能障礙時也可以考慮肝移植治療。
胎兒濃度小于4%,容易造成假陰性;胎兒濃度隨孕周的增加而增加,有報道稱12孕周前,約5%的孕婦胎兒游離DNA含量(cffDNA)低于4%,NIPT檢測存在假陰性風險。
融合基因與疾病的預后關系密切,對于指導臨床個性化治療方案的選擇和判斷預后具有十分重要的意義。急性白血病:PML/RARA,CBFB/MYH11,AML1/ETO融合基因預后較好,化療完全,緩解率高,可長期緩解或治愈;而對于有MLL異常、MYC/IgH融合基因的AML,BCR/ABL融合基因的ALL對化療反應差,復發率高,有了融合基因的檢測,初治時可進行指導,并選擇科學合理的長期治療方案,避免不必要的治療或過度治療。
X連鎖隱性遺傳病也是一類導致出生缺陷的重要遺傳性疾病,女性攜帶者常常沒有疾病表型,但是生育男性后代的發病風險為50%,生育女性攜帶者的風險為50%。這類疾病中的典型代表有:假肥大型肌營養不良(DMD)、血友病(甲型和乙型)。
圖:X連鎖隱性遺傳病的遺傳模式圖(女性攜帶者生育男性后代的患病風險為1/2)
耳聾是臨床上常見的遺傳病之一,而遺傳性耳聾不但影響患兒自身,還會通過遺傳影響后代,在后代中以一定數量出現。那么,耳聾有哪些遺傳方式,又有哪些基因可致耳聾呢?下面就和小編一起看看“無聲的世界”背后的故事吧~
核心表型
三種功能基因突變引起的耳聾約占整個遺傳性耳聾的80%。亞洲人群中,GJB2的235delC突變約占80%以上。
GJB2基因引起的耳聾聽力表現為:大部分表現為雙耳先天性重度、極重度感音神經性耳聾,少部分表現為輕、中度耳聾、兒童遲發型耳聾。
SLC26A4基因引起的耳聾特點為:雙耳先天性或后天性進行性重度、極重度感音性耳聾(伴有內耳畸形);另外也是Pendred綜合征(OMIM:274600)的致病基因,Pendred綜合征也稱為耳聾-甲狀腺綜合征,此型患者常有甲狀腺腫大。該基因突變的患者耳聾發生常有外傷、感冒等誘發因素,因此又被稱為外力可造成的“一巴掌耳聾”。
mtDNA引起的氨基糖苷類抗生素藥物性耳聾,線粒體DNA突變為母系遺傳,耳聾特點為:雙側、對稱性高頻聽力下降的感音性耳聾,常被稱為“一針耳聾”。
遺傳方式
1)GJB2基因引起的非綜合征型耳聾的遺傳方式有常染色體顯性、常染色體隱性遺傳兩種遺傳方式;
2)SLC26A4相應的疾病為常染色體隱性遺傳;
3)mtDNA耳聾為母系遺傳。
發病率
中國先天性耳聾患者中攜帶有GJB2 基因突變的約占20%,正常人攜帶率為2-3%。
我國96%的前庭導水管擴大患者有SLC26A4基因突變,中國耳聾人群SLC26A4基因突變檢出率為20.35%,正常人攜帶率為2%。
mtDNA突變引起的耳聾在人群的攜帶率約為0.4%,我國耳聾患者中藥物致聾占30-40%。
致病基因
基因功能
GJB2基因編碼縫隙連接蛋白β2,縫隙連接蛋白是構成細胞間縫隙連接通道的基本結構和功能的一大類膜蛋白。GJB2基因編碼的Cx26與相鄰細胞的縫隙連接蛋白組成一個完整的縫隙連接通道,該通道在信號傳導和物質交換時起著重要作用,是電解質(尤其是鉀離子)、第二信使和代謝產物在細胞間轉換的重要通道,鉀離子在內耳毛細胞和耳蝸內淋巴液的循環受上述縫隙連接蛋白通道調控。
相關疾病
GJB2 基因是第一個被克隆和鑒定的遺傳性耳聾致病基因, 也是導致非綜合征遺傳性耳聾最常見的基因, 其突變所致的遺傳性耳聾占散發患者的 30-40%。以常染色體隱性遺傳(OMIM:220290)為主,也有常染色體顯性遺傳方式(OMIM:601544),SLC26A4基因,是常染色體隱性遺傳耳聾4型伴前庭導水管擴大癥(OMIM:600791)的致病基因,收錄在《第一批罕見病目錄》。
致病機制
GJB2 基因突變→縫隙連接通道功能缺陷→內耳毛細胞和耳蝸內淋巴液的循環受阻→感音神經性耳聾。
治療方案
1. 助聽器;
2. 人工耳蝸植入。
合并性腫瘤的孕婦,可能出現多條染色體異常,如果腫瘤本身含有T21、T18或T13的異常細胞,細胞凋亡后釋放異常的基因組DNA進入母體血漿中,可能導致NIPT出現假陽性的情況。
(1)夫婦雙方的染色體核型檢查;
(2)行宮腔鏡檢查,除外宮腔異常,如存在子宮內膜息肉;內膜活檢,檢查有無子宮內膜炎(病理);
(3)宮內膜血流測定;
(4)輸卵管積水檢查;
(5)對于某些患者,胚胎輔助孵化有可能增加胚胎著床的機會。
安諾優達腫瘤基因檢測針對全球范圍內高發的42種腫瘤 ,共涉及上百種相關基因。主要包括:乳腺癌、卵巢癌、肺癌、結直腸癌、胃癌、前列腺癌、鼻咽癌、膀胱癌等。安諾優達采用新一代高通量測序技術開展檢測,該技術準確率達99%以上。
(1)為明確眼底有無白血病細胞浸潤;
(2)為明確有無合并眼底出血,因為眼底出血常被視為顱內出血的先兆;
(3)當患者因出現頭痛、嘔吐等癥狀被懷疑有顱內出血或腦白時,檢查眼底有助于通過視乳頭的變化以明確患者是否合并顱內壓升高,后者常為危及生命的緊急狀況,需及時予以脫水降顱壓等積極治療。
常染色體顯性遺傳病,攜帶致病基因的個體,一般都有疾病表型,但是也有一些攜帶致病突變基因但不發病的情況,也可以稱之為攜帶者,如:外顯不全、遲發型疾病。這種情況的攜帶者,生育后代發病風險較高,甚至有些遲發型疾病的后代疾病表型會出現的更早、更重,如亨廷頓舞蹈癥。
圖:常染色體顯性遺傳病遺傳模式圖(患者的生育風險為1/2)
按照末次月經算,B超的大小可能和實際孕周有偏差。
(1)微陣列技術,也稱作基因芯片技術,是以微點樣技術將大量已知序列的DNA探針在固體支持物上排列成高密度的探針矩陣,計算機掃描收集分子雜交信息,通過生物信息學分析,獲得所需信息,具有高效率、低消耗、大通量、高精度以及能平衡對照研究等特點;
(2)高通量測序技術,又稱深度測序技術或下一代測序技術,是以大規模并行測序為特征,可一次并行對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定,具有低成本、高通量、高覆蓋度等特點。
安諾優達腫瘤基因檢測報告主要包括以下內容:
檢測結果:檢測范圍內相關基因的變異信息;
(1)報告解讀:對檢測到的基因變異信息進行解釋和說明(這些變異的臨床意義及參考依據);
(2)生活建議:以檢測結果為基礎,綜合受檢者個人健康信息,提供個性化的生活方式建議及健康管理方案。
白血病耐藥是指白血病細胞對所用化療藥物不敏感或具有抵抗性。某一患者雖經幾個療程的聯合化療,骨髓內的白血病細胞百分比無明顯下降,或是一時減少,但在短期休療后很快又增長至化療前水平,這種情況即可視為白血病耐藥。白血病細胞產生耐藥性是目前白血病治療失敗的主要原因之一。
常染色體隱性遺傳病攜帶者是最為常見的攜帶者,如果去檢測每一個人的全基因組信息,會發現每一個人都是攜帶者,但是大多為罕見的常染色體隱性遺傳病的基因突變,生育患兒的風險并不高。因為只要配偶不攜帶相同基因的缺陷,生育患兒的風險就極低。但是,如果其配偶也為同一致病基因的攜帶者,這種情況多發生在常見的常染色體隱性遺傳病(如我國南方地區的地中海貧血)上,那么后代患病的風險就增加為25%。近親婚配時,夫妻雙方獲得相同致病基因缺陷的機會大大增加,生育常染色體隱性遺傳病的風險就會升高,這也是我國法律明確禁止三代以內近親婚配的原因之一。
圖:常染色體顯性遺傳病遺傳模式圖(患者的生育風險為1/2)
安諾優達腫瘤基因檢測服務在實驗室收到樣本后,7-10個自然日即可出具報告。安諾優達項目管理人員將通過郵件或微信等形式電子版反饋受檢者。紙質版報告可根據受檢者具體要求寄送給受檢者本人及家屬或樣本的送檢醫院。
一般來講,骨髓穿刺對人體健康并無影響。但骨穿實則屬于創傷性檢查之一,加之目前我國所用骨穿針均非一次性耗用品,因此,極少數情況下可能在操作過程中發生穿刺意外情況。
檢測結果提示有風險意味著受檢者本人的相關腫瘤患病風險與正常人群相比會有不同程度的增加,但并不意味著受檢者一定會患病。腫瘤疾病的發生是遺傳因素和環境因素共同作用的結果,攜帶有腫瘤易感基因的個體可以通過避免腫瘤相關誘因、健康的生活方式和相應的醫療預防措施來降低患病風險,避免腫瘤的發生。具體的應對措施請參考檢測報告并咨詢送檢醫生。
另外,檢測結果提示有風險,建議受檢者的直系親屬也參加檢測。
目前對白血病的治療是以細胞毒藥物聯合化療為主的綜合性治療。
細胞毒藥物在極大程度殺傷白血病細胞的同時,也對體內所有增殖力旺盛的細胞,如性腺細胞、粘膜上皮細胞等具有相當程度的殺傷作用或致畸作用。尤其當白血病患者合并有睪丸或卵巢等處白血病浸潤時,為治療這些髓外白血病病灶,尚需在全身化療的同時輔以必要的局部放射性治療。這些措施無疑會使正常的生殖細胞與白血病細胞“同歸于盡”。
因此,經上述治療后的白血病患者生育力將受到極大影響,婚后不育,或一旦懷孕,胎兒的畸形、致殘或死亡、流產發生率均極高。
可以向送檢醫師咨詢,或是撥打安諾優達熱線:4008-986-989,安諾優達的遺傳咨詢團隊將提供遺傳解讀服務。
骨髓移植是指將供者的骨髓造血干細胞移植給受體(患者),以恢復后者正常造血功能的一種治療手段。骨髓移植根據其骨髓來源的不同,可分為同種異基因骨髓移植(HLA相合的同胞或非親屬骨髓)、同基因骨髓移植(遺傳上完全相同的單卵孿生子骨髓)及自體骨髓移植等三種。
各位孕媽媽在產檢時常會聽到的唐氏篩查,是一項有著30多年歷史的技術,可以幫助臨床醫生判斷肚子里胎兒出現唐氏綜合征的風險,同時這種便捷、快速、廉價的篩查方法,更是對孕婦增加了一層保護,大大提升唐氏兒的檢出率。
但是,唐氏篩查只能幫助判斷胎兒患有唐氏綜合征的幾率大小,并不能明確胎兒是否為患兒。結果顯示高風險時,懷有唐氏兒的機會較高;顯示低風險時,也不能保證胎兒絕對不是唐氏兒。而無創產前DNA檢測,可以顯著提高唐篩檢測準確率,達到99.9%以上。
而在茫茫的產檢單中,還有一個名字和唐篩極其相似,讓無數孕媽困擾不已。妊娠期糖尿病篩查,簡稱糖篩,通過服用大量糖水來驗證孕媽是否有糖代謝異常,以發現潛在的妊娠糖尿病,避免胚胎發育異常、流產、妊娠高血壓、感染等并發癥。
以上介紹的是孕期最常見的檢查,采用兩種完全不同的技術,但均屬必須要做的檢查。有些準媽媽會存疑,我的家庭中沒有唐氏綜合征患者,為何需要做唐篩?這是因為唐氏綜合征雖然是一種遺傳性疾病,但每一對健康夫婦都有懷上唐氏兒的可能,且概率隨著孕婦年齡增大而提高,而唐氏兒不僅會多發畸形,還會伴有嚴重的智力異常。所以為了預防這樣的孩子出生,2018年國家衛健委頒布的規范要求各地婦幼保健單位均要提高產前篩查率,減少出生缺陷發生。對于糖篩也是一樣,沒有糖尿病家族史的女性,也可能存在糖耐受性低的狀況。而妊娠可使隱性糖尿病顯性化,使既往無糖尿病的孕婦發生妊娠期糖尿病,使原有糖尿病患者的病情加重,從而引起一系列問題。所以各位孕媽媽一定要區分好兩種檢查,不要因為名字相似就放棄其中任何一個。
男性不育癥
對1958-2018年Pubmed內所有出版物進行系統的文獻檢索和證據評估后發現,在總共23,526條記錄里,排除與遺傳因素不相關文獻,入選paper共1,337篇,其中男性不育和/或泌尿生殖系統發育不良相關疾病涵蓋約521個基因[1]。據文獻報道,遺傳因素造成男性不育癥的約占15%,克氏綜合征(先天性睪丸發育不全)最常見,男性Y染色體異常或常染色體基因突變引起的無精癥、少精癥、弱精癥、畸形精子癥等生精障礙疾病也都是引起男性不育的常見遺傳病因[2],無精癥里尤以非阻塞性無精子癥(NOA)值得注意,研究證實,一些基因和拷貝數變異與NOA有關[3];另外男性內分泌激素異常的Kallmann綜合征[4]、性發育異常疾病(Disorders of Sex Development,DSD )[5]也都會引起男性不育。
男性不育癥遺傳病因匯總示意圖[1]
女性不孕癥
女性不孕癥中約有30%為特發性不孕(病因未明),其中約50%女性由于生殖系統缺陷或發育異常導致不孕,在女性生殖系統中遺傳因素多見于卵巢異常,如:卵泡發育過程中細胞因子異常或促性腺成熟激素調控通路涉及的基因異常等原因導致的卵巢早衰、卵巢發育不全、卵母細胞成熟缺陷等問題均會引起女性不孕[6]。
原發性卵巢功能不全相關基因染色體位置示意圖[6]
其次約7–10%的女性不孕是子宮或陰道異常所致,其中,繆勒管發育異常最為嚴重,也稱為Mayer-RokitanskyKüster-Hauser(MRKH)綜合征,患者先天性缺乏子宮和陰道(I型,OMIM#277000),或伴有腎發育不全,骨骼異常,心臟異常或耳聾(II型,OMIM#601076),1/4500–1/5000的女性受MRKH綜合征的影響,約占原發性閉經總數的10%,因此當育齡女性出現月經不規則或不明原因的閉經應予以重視[7]。
反復流產
連續發生≥2次的自然流產定義為復發性流產,經典的理論將連續發生≥3次的自然流產定義為習慣性流產。反復流產的病因歸結主要有以下因素:胚胎父母染色體異常(2–5%)、子宮異常(10–15%)、感染(0.5–5%)、內分泌因素(17–20%)、自身免疫性疾病(20%),以及50%病因未明(在病因未明的流產因素通常也有和遺傳因素有高度相關性的致病因素)[8]。
反復流產病因學歸類示意圖[8]
男性Y染色體微缺失、女性X染色體選擇性失活,生成的配體會出現染色體不分離這種遺傳變異的可能性,增加減數分裂錯誤的風險,形成非整倍體配子,進而形成非整倍體胚胎導致流產,故胚胎自身染色體異常是直接表現,流產比例高達30-78%,而根源就是父母染色體存在異常[8]。
女性自身基因變異也占較高流產比例。凡導致凝血活性增強或抗凝作用減弱的因素都可導致血栓形成,造成流產,血栓的發生有遺傳因素也有免疫因素,故反復流產存在“遺傳-免疫-凝血-炎癥”一體化學說[8],在此任一通路上的基因出現異常,均可導致流產發生。
以上就是引起不孕不育常見的三種臨床表型,有上述情況的夫妻,遺傳病因應引起警惕,通過必要的生殖生育咨詢或遺傳咨詢,結合分子檢測技術和遺傳數據解讀,進行診療,以期早發現、早治療、早預防。
參考文獻:
1、什么是產前診斷?
產前診斷是指利用醫學遺傳學、分子生物學、影像學等技術對胎兒進行先天缺陷和遺傳性疾病的診斷,使父母獲得知情選擇權或宮內治療的機會。
2、哪些人需要做產前診斷?
1)年齡≥35歲的高齡孕婦;
2)產前篩查高風險:唐氏篩查高風險、NIPT檢測高風險;
3)孕期不良用藥史:妊娠早期接觸過可能導致胎兒先天缺陷的物質;
4)孕期接觸放射線:CT/其他放射物品;
5)不良孕產史:死胎/新生兒死亡/嬰兒夭折/既往妊娠(或分娩)異常胎兒;
6)夫婦之一有先天性疾病或者遺傳性疾病;
7)有遺傳病家族史或夫婦近親婚配。
3、產檢、產篩和產診有何區別?
產前檢查:每位孕婦進行的常規孕期檢查;
產前篩查:針對所有孕婦,篩查出高風險胎兒及孕婦;
產前診斷:針對篩查風險是高風險或有不良孕產史/家族史的孕婦,目的是確診。
4、介入性產前診斷手術
絨毛取材術(10-13+6周)
羊膜腔穿刺術(16-22+6周)
臍靜脈穿刺術(28周之后)