基因诊断技术的应用.pptVIP

基因诊断技术的应用 人类疾病都直接或间接的与基因有关。也就是说，基因变化是大多数的主要病因。根据这一概念，人类疾病可大致分为3类：经典的单基因病（由一个基因点上突变引起）、多基因病（如高血压、糖尿病和肿瘤等）和获得性基因病（即由病原微生物感染引起的感染性疾病）。因此人们可以在基因水平上对大多数疾病作出诊断。利用基因诊断技术，不仅可以在DNA水平上检测与疾病相关度内源基因或外源基因的存在、结构变异及基因多变性，而且可以在RNA水平上检测致病基因的表达异常。 遗传性疾病的诊断 1976年美国加州大学旧金山分校的华裔科学家简悦威（Y W Kan)采用液相DNA分子杂交技术诊断α-地中海贫血，从而揭开了分子生物学技术用于临床诊断的序幕。此后，基因诊断被广泛应用于包括地中海贫血在内的许多遗传病。 基因诊断在遗传病中的应用［2］ 基因诊断本身是在分子遗传学的基础上发展起来的，在遗传病的诊断方面成绩最为突出，也最有发展前途，对许多已明确致病基因及其突变类型的遗传病诊断效果良好。即使不明确致病基因，也可利用遗传标志进行连锁分析来诊断某些遗传病。现在已实现基因诊断的遗传病已不下百种，这里仅举几例加以说明。血红蛋白病的基因诊断：大多数α地中海贫血是由于α珠蛋白基因缺失所致，应用DNA限制性内切酶酶谱分析法，或用PCR检测α珠蛋白基因有无缺失及其mRNA水平的方法进行诊断。苯丙酮尿症的诊断：苯丙酮尿症是一种常见的常染色体隐性遗传病，其病因的分子基础是苯丙氨酸羟化酶基因点突变，可针对突变的类型应用PCR方法与RFLP联合检测。杜氏肌营养不良症：约65%的杜氏肌营养不良症患者有X染色体Xp21.22-21.3区抗肌萎缩蛋白基因内部DNA片段的缺失和重复，由此导致移码突变，用针对Xp21区各不同部分的多种DNA探针，内切酶酶谱分析，多重PCR等方法均可诊断出抗肌萎缩蛋白基因的异常。 基因诊断在感染性疾病中的应用 基因诊断具有高度的敏感性和特异性，且简便、快捷，因此在病毒、细菌、支原体、衣原体、立克次体及寄生虫感染诊断中得到了广泛应用。 人乳头瘤病毒的检测：HPV难以用传统病毒培养和血清学技术检测，用核酸杂交、PCR等基因诊断方法则可迅速准确地检出HPV感染并同时进行分型。 肝炎病毒的检测：HBV的血清学检测方法已广泛地应用于临床，但其测定的只是病毒的抗原成分和机体对HBV抗原的反应，基因诊断则可直接检测病毒本身，有其独特的优越性。首先，它高度敏感，可在血清学方法阳性之前就获得诊断，这在献血员的筛选中尤为重要，基因诊断方法可将HBV、HCV、HIV的窗口期分别由血清学方法60、70、40天缩短到49、11和15天，在防止输血后肝炎的发生中有着重大的意义。 其次，基因诊断可对患者血中的病原体定量检测，对临床评价抗病毒治疗效果，指导用药，明确病毒复制状态及传染性有重要价值。如我科引进的定量PCR仪，应用实时检测反应管中的荧光信号变化进行病原体DNA的定量，结果更为准确可靠，产物检测始终在密闭状态下进行，有效地解决了产物污染这一难题。基因诊断还可检出病毒变异或因机体免疫状态异常等原因不能测出相应抗原和抗体的病毒感染。结核杆菌的检测：结核病是长期以来严重威胁人类，非凡是发展中国家人民生命健康的常见病，传统的实验室诊断依靠痰涂片镜检和结核杆菌的培养与鉴定，但阳性率不高，所需时间长。目前应用PCR技术建立诊断方法，敏感度可达到少至100个细菌的水平，且应用针对在结核分枝杆菌中拷贝存在的特异性重复序列引物，既使菌株发生变异，也能准确检出。基因诊断尚可用于HIV、人类巨细胞病毒、EB病毒、淋病奈瑟氏菌、幽门螺杆菌、脑膜炎奈瑟氏菌、螺旋体及疟原虫、弓形虫等的检测，无不具有灵敏、特异，能反应现行感染的优点。 基因诊断在肿瘤学中的应用 肿瘤是一类多基因病，其发展过程复杂，临床表现多样，涉及到多个基因的变化并与多种因素有关，因而相对于感染性疾病及单基因遗传病来说，肿瘤的基因诊断难度更大得多。但肿瘤的发生和发展从根本上离不开基因的变化，所以基因诊断在肿瘤疾病中也会有广阔的前景。其重要表现有以下几方面。肿瘤的早期诊断及鉴别诊断。肿瘤的分级、分期及预后的判定。微小病灶、转移灶及血中残留癌细胞的识别检测。肿瘤治疗效果的评价。另外检查癌基因的变化不但有助于对肿瘤的诊断和预后，在判定手术中肿瘤切除是否彻底、有无四周淋巴结转移方面也很有优势。在白血病诊断方面，PCR阳性诊断结果可比传统的细胞学方法及临床症状出现早5～8个月，可检出1×106个有核细胞中的一个白血病细胞，在白血病的早期诊断、早期治疗及临床化疗后残留白血病的监测方面有着其它方法无可比拟的特异性和敏感性。基因诊断不是万能的，它只是现代检验医学的非常重要、非常有前景的一种手段。纵观目前基因诊断的临床应用现状，除了病原体的