神经系统单基因遗传病基因检测

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神经遗传病诊断
染色体检查
病理检查
电生理检查
生化检查
免疫技术
影像学检查
细胞学检查
细胞培养
基因检测
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基因检测的必要性
1、提供诊断依据
• 提供诊断和治疗的依 据
预防严重残障
• 对非致死性疾病早发 现、早干预
• 起病隐匿,不易及时发现疾病、及时治疗
– 疾病初期症状表现可能不明显,不能引起重视,明确诊断时,一般病情已发展 较为严重
• 疾病种类繁多,表现复杂,诊断困难(表型异质性)
– 相同疾病的临床表现可能不同;相同的临床表现也可能是不同的疾病 – 易误诊或漏诊
• 病理诊断效果受取材部位影响非常大
– 晚期病人,肌电图显示放点高的部位可能实际上已经严重萎缩,肌活检可能 “未见肌纤维”
图片来源:瓷娃娃罕见病关爱中心 http://www.chinadolls.org.cn/#200
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肌肉、神经疾病
包括:肌肉疾病、神经肌肉接头疾病、周围神经疾病和运动神经元疾病。
常见疾病有:周围神经病、重症肌无力、多发性肌炎、周期性瘫痪、肌营养不 良症、影响神经系统的代谢病(如苯丙酸尿症、糖原贮积病、粘多糖病)、变 性病(如脑白质营养不良、肌萎缩侧索硬化)。
肤综合

运动神
家族性肌萎缩性侧索硬化症, 脊肌萎缩症
经元病
骨骼发 育异常
骨骼肌 肉神经
疾病
椎体外 系疾病
肌肉疾
DMD,重症肌无力, 遗传性肌营养不良等

遗传性 周围神 经系统
疾病
腓骨肌萎缩症, 巨轴索神经病等
遗传性
痉挛性
遗传性痉挛性截瘫, Allan-Herndon-Dudley综合征
截瘫
遗传性
共济失
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案例三:贝氏肌营养不良(BMD)
患者信息:男,40岁,成都人,无遗传病史 • 现病史:双下肢肌肉渐近性无力、萎缩两年。 • 辅助检查:CK 4212.3/L, 肌电图显示肌源性损害。 • 疑诊贝氏肌营养不良(BMD)送检。 • 经华大检测DMD基因:检测结果阴性。
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31个基因的组合疾病panel
目标序列捕 获+高通量
测序
可同时检测多个样本、多个疾病、多个基因、
高效、准确、可发现新突变
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骨骼肌肉神经系统单基因病分类—10大类,117种疾病,278个基因
先天性软骨发育不全, 成骨不全等
苯丙酮尿症, 甲基丙二酸血症等
遗传代
谢病
Rett综合征, 综合征
马凡综合征等
及其他
神经皮
神经纤维瘤病, 结节性硬化病
先天性肌营养不良1A型背景介绍
先天性肌营养不良1A型
(congenital muscular dystrophy 1A, MDC1A)
肌酶 肌电图 头颅核磁
遗传方式:常染色体隐性遗传 致病基因: LAMA2
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生育指导
EX5del/wt
c.2045_2046delAG/wt
解决方案
EX5del/c.2045_2046delAG
恰当的方法有助于提高单基因病致病突变的检出率。
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案例二、脑白质病变
简要病史描述:一对夫妻结婚后生育一患儿,六岁不能行走。 先证者主诉:出生至今不能跑跳、独走 病史:系G2P1足月剖宫产,产时无窒息,出生即哭声低弱,吸吮无力,6月会竖 头,2岁以后会坐,至今不能独走、跑跳,可短时独站十余秒,近1-2年有倒退, 智力正常。 体格检查:头围52cm,神清,心肺腹无异常,双上肢近端肌力III级,远端肌力 III+级,双下肢肌力IV级,膝腱反射、跟腱反射可引出(减弱),跟腱挛缩,平卧 不能爬起,腓肠肌无肥大,颌关节挛缩,牙齿咬合不全。 患儿临床诊断:先天性肾上腺脑白质营养不良。 基因检测结果:相关基因ABCD1未发生突变。 女方再次怀孕,生育出一名疑似患者,主要表现为6个月不能抬头。
症状: • 四肢肌肉无力、萎缩 • 麻木、易疲劳 • 肌肉疼痛 • 发音和吞咽困难 • 甚至因呼吸肌无力而死亡 • 行走不稳定、瘫痪
• 智能发育不全、痴呆
• 行为异常、感觉异常 • 语言障碍
原发性肌张力障碍的划指动作
• 不自主运动、抽搐、共济失调
• 脊髓受压、脑脊液压力增高
先天性肌强直症
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诊断困难、治疗困难
肌肉
骨骼-肌肉 -神经疾病
骨骼
神经 接头
该类种类繁多,仅神经类疾病约占疾病总数 60%*,国内神经系统单基因遗传病患病率 约就高达110/100万。
*引自《神经遗传病学》刘焯霖 2011
骨骼疾病
骨骼是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官,具有运动、支持和保护身体,制造红血 球和白血球,以及储藏矿物质的功能。
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诊断思路
脑白质病变 肌肉疾病
继发性 原发性
缺氧 自身免疫性 感染 代谢性疾病 脑血管病 肿瘤 中毒性
遗传性脑白质病
肌营养不良 肌病 肌炎
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LAMA2: 父亲: p.Lys682LysfsX22,c.2045_2046delAG
Sanger验证
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定量PCR验证
对照 母亲 父亲 先证者 EX5存在缺失 2
肢带型肌营养不良2B型:DYSF基因存在2个剪切突变,c.144+1G>A 和c.342+1G>T杂合突变
患者 正常人
患者 正常人
撒网式的基因panel有助于寻找致病基因,辅助临床明确或修正诊断。
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骨骼肌肉神经系统单基因病的预防
婚前检查 携带者的
测序分析 序分析
新突变, 通量低
致病位点多的单基因遗传病
MLPA
利用探针杂交、 高灵敏度,简单,快 连接反应及 速,不能检出新突变 PCR扩增
适用于检测基因的缺失或重 复,不适合检测点突变,不
能检测染色体平衡易位
筛查谱窄,通量低,费时费力
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基因诊断 ——目标区域捕获高通量测序技术
MLPA、 一代测序
EX5del/c.2045_2046delAG
自然怀孕+产前诊断 领养 供精/供卵 PGD单基因+产前诊断
准确的临床诊断,有利于寻找致病基因,指导下一胎生育。
参考文献: Guicheney P, et al.PCR based mutation screening of the laminin alpha2 chain gene (LAMA2): application to prenatal diagnosis and search for founder effects in congenital muscular dystrophy. J Med Genet. 1998 Mar;35(3):211-7.
• 对技术要求较高 • 有些类型的病理改变轻微
– 面肩肱型肌营养不良
骨骼肌肉神经病治疗现状
• 大部分周围神经病、重症肌无力、多发性肌炎、周期性瘫 痪及中毒、代谢性肌肉病等,如及时确诊、正确治疗,都 是可以治好的;
• 而一些目前还没有特效治疗方法的疾病,如遗传性周围神 经病、进行性肌营养不良症等,如果得到确诊,可避免辗 转就医造成的经济损失;可通过遗传咨询和产前诊断防止 家庭中再有患病儿出生;一旦有新的特效治疗方法出现, 将优先得到治疗机会。
2、指导生育
• 查找病因,为后续生 育提供指导(产前诊 断、IVF-PGS/PGD)
预防出生缺陷
• 婚前、孕前、产前三 级防控
目前临床基因检测的主流技术
方法
原理
灵敏度/通量
常规 PCR PCR+凝胶电泳 灵敏度差,通量低,
不能检出新突变
检测适用性 不能检测未知突变,不能筛
查杂合缺失和重复突变
第一代 PCR + sanger测 灵敏度高,可以检出 不适于检测致病基因复杂、
• 基因全长2.22Mb,是人类最大的基因,包含79个外显子 • 编码区长11,334bp,编码Dystrophin蛋白,由3,777个
氨基酸组成。
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DMD基因捕获及测序
该病突变类型: -约60%缺失型, - 5%-10%由微重复所致, - 30-35%为点突变或框移突变,主要散发在整个DMD基因的编码区
➢ 极长链脂肪酸 正常。
➢ 头颅MRI提示白质异常,胼胝体、脑干正常 ➢ 脑电图正常 ➢ 肌电图提示肌源性损害
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家族史
其弟: • 足月,剖宫产,产时无窒息,出生时家长即觉患儿吸吮无力,吃奶慢,哭声
低弱,活动少,不会蹬被子,家长自觉患儿活动少 ,60天可竖头但不稳,3 月可逗笑,6月不能抬头, 9月不能独坐,康复治疗近1月觉好转。 • 查体:头围40cm,四肢肌力IV级,肌张力低,双侧膝反射、跟腱反射未引出, 颅神经检查未见异常,仰卧拉起时可竖头,俯卧时不能竖头 。 • 肌酶 AST:152 U/L,LDH-L755 U/L,LDH-1 113 U/L,CK 5354 U/L,CKMB 197 U/L。 • 肌电图提示肌源性损害 • 4月时MRI正常 • 头颅见白质异常, 胼胝体、脑干正常 • 肌肉见腓肠肌、 大腿内侧肌群异常信号
骨骼疾病可由遗传、损伤、炎症或感染等因素引起。 常见的遗传性骨骼疾病有: 多发性骨骺发育异常、成骨不全、先天性软骨发育不全、假性软骨发育不全、骨 硬化症、婴儿骨皮质增生症等。
成骨不全(Osteogenesis imperfecta)又称脆骨病、 瓷娃娃,患儿骨骼极其脆弱,易骨折,轻微碰撞也会 造成严重的骨折,发病率约6:10万~7:10万。该病还 有蓝巩膜,牙本质发育不全,听力丧失和脊柱侧弯的 特点。该病临床差异很大,轻者可无症状,正常身高, 通常寿限,仅轻度易发骨折;重者残废,甚至死亡。
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案例一、假肥大性肌营养不良症--DMD DMD MLPA结果:
怎么办?
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DMD背景简介
临床表现
• 首先影响骨盆带肌肉,以后累及肩胛带肌肉。患儿双侧腓 肠肌逐渐呈假性肥大,腱反射减弱或消失。
实验室检查
• 血中磷酸肌酸激酶(CK)浓度显著增高,肌电图和肌肉 活体组织检查。
分子机制
• DMD基因位于X染色体(Xp21.2),
发作性共济失调,
调 共济失调性毛细血管扩张症等
肝豆状核变性,
肌张力障碍等
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Байду номын сангаас 服务流程及样品要求
服务流程
受检者 神经科检查
根据需要进 行基因检测
医生指导知 情同意
华大临检中 心收样
检测
样本采集、 运输
出具报告并 发放
收费
医生负责报 告解读
周期:20个工作日
>100个基因的产品需 35个工作日
样本要求 样本类型 体积/总量
DMD基因外显子长度和数目很大,常规Sanger测序检测成本高、效率低。华大高 通量测序不仅能覆盖79个外显子,还对其中的微重复、点突变、框移突变都能检 测。
纯合缺失型: EX3_7del
杂 合



正 常 女 性
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芯片捕获+测序结果
ID=indel792; status=novel; support=V64/W20; reads_ratio=76.19%; mut_type=Het; region=Gene; gene=DMD; NM_ID=NM_004006; strand_of_gene=-; wild_type=AT; flank_+15=TTTTTTTTCAATGTC; function=insertion
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辅助检查
先证者(哥哥):
➢ 心肌酶 CK 491U/L , CK-MB 28 U/L,LDH-L 352 U/L,LDH-1 79 U/L, AST79U/L,肝肾功能、电解质正常
➢ 代谢酶学检查:
酸性-β半乳糖脑苷脂酶 GM1
己糖胺酶A(Hex A)
GM2
己糖胺酶B(Hex B)
Sandhoff病
神经系统单基因遗传病基因检测
骨骼肌肉神经系统





1 骨骼肌肉神经系统疾病现状
要 内

2 我们能做什么?
3 重点疾病小知识
什么是骨骼-神经-肌肉病?
狭义: 是骨骼、骨骼肌、支配骨骼肌的神经以及神经肌肉接头疾病的总称。 广义: 全身疾病导致的继发性的骨骼肌肉神经组织的结构和功能障碍性疾
病的总称。
半乳糖脑苷脂酶
Karbbe脑白质营养不良
β-葡糖脑苷脂酶
Gaucher Disease
α-半乳糖脑苷脂酶
Fabry Disease
酸性α-葡萄糖苷酶
Pompe Disease
芳香硫酸酯酶A(ASA) MLD
酸性鞘磷脂酶(ASM) Niemann pick's Disease
➢ 血尿代谢筛查 正常,脂酰肉碱 正常,
运输/保存
新鲜全血 5ml
保存于EDTA抗凝采血管中,充分颠倒混匀,避免
婴幼儿2ml 凝固,冰袋/干冰运输。室温放置不超过3天。
冻存全血 5ml
保存于EDTA抗凝采血管中,-20℃保存不超过2年, 反复冻融不超过5次。
DNA
≥6ug
溶液:-20℃保存不超过2年,尽量避免反复冻融。 干粉:-20℃保存,较溶液稳定,建议采用此形式。
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