医药卫生遗传筛查、产前诊断.ppt

1、遗传咨询、遗传筛查与产前诊断 重要性 我国每年约有我国每年约有 20 30万先天畸形儿出生万先天畸形儿出生 截止至截止至 1998年，仅人类常染色体疾病已报道年，仅人类常染色体疾病已报道 4228种，平均每年增加百种左右种，平均每年增加百种左右 我国每年因神经管畸形造成的直接经济损失我国每年因神经管畸形造成的直接经济损失 超过超过 2亿元，先天愚型的治疗费超过亿元，先天愚型的治疗费超过 20亿元亿元 ，先天性心脏病的治疗费高达，先天性心脏病的治疗费高达 120亿元亿元 出生缺陷率：出生缺陷率： 4-6%。很多可以在产前发现。很多可以在产前发现 计划生育方面：更加关切生殖健康、生活质计划生育方面

2、：更加关切生殖健康、生活质量、生命价值和优生优育量、生命价值和优生优育 “ 白领丽人白领丽人 ” 们生孩子越来越晚，高龄产妇们生孩子越来越晚，高龄产妇在不断增多在不断增多 第一节第一节 遗传咨询遗传咨询 GENETIC COUNSELLING 由专业人员进行由专业人员进行 遗传性疾病的有关问题遗传性疾病的有关问题 发病原因、遗传方式、诊断发病原因、遗传方式、诊断 、预后、复发风险率和防治、预后、复发风险率和防治 对婚育问题提出建议和指导对婚育问题提出建议和指导 见遗传学见遗传学 内容：内容： 遗传咨询的意义遗传咨询的意义 遗传咨询的步骤遗传咨询的步骤 预期危险率的推算预期危险率的推算 近亲结婚

3、的影响估计近亲结婚的影响估计 遗传咨询的范畴遗传咨询的范畴 （婚前咨询、（婚前咨询、 产前咨询产前咨询 、一般咨询、一般咨询 ） 遗传咨询的注意事项遗传咨询的注意事项 第二节第二节 遗传筛查遗传筛查 GENETIC SCREENING 遗传筛查的手段 n 超声 （ B超、超声心动图、高频超声 ） n 羊膜腔穿刺行羊水检查 n 绒毛活检 n 羊膜腔胎儿造影 n 胎儿镜检查 n 经皮脐静脉穿刺取胎血检测 （ 脐带穿刺 ） n 胎儿心动图 n 磁共振成像 遗传筛查的手段 孕妇外周血分离胎儿细胞 Fetal blood cells in maternal blood 植入前诊断 Preimplanta

4、tion diagnosis 母血 AFP、 -hCG、 E3检测 Maternal serum alpha-fetoprotein， beta-HCG， estriol 遗传筛查的手段 可分为 创伤性 和 无创伤性 两种 n创伤性 n 羊膜穿刺 n 绒毛活检 n 脐带穿刺 n 羊膜腔胎儿造影 n 胎儿镜检查 n无创伤性 n 母血生化、放免检 查 n B超检查 n 磁共振成像 n 母血中分离胎儿细 胞 n 胎儿心动图 超声波检查 (Ultrasonography)时间 孕 16周以后 优点 简便、无痛无损伤、应用最广泛、 间接的 形态学 观察、直接对胎心和 胎动进行动态观察 其它用途 选择羊膜

5、穿刺部位，引导胎儿 镜操作，采集绒毛和脐带血标本 缺点 细微的畸形到晚孕期才能发现或根 本不能发现 遗传筛查的手段 Fetal Echocardiography 超声心动图 室间隔缺损 Hydrocephaly Cleft palate (arrow) 超声波检查 n 可利用超声波检查作产前诊断的疾病 1水肿 水 肿 胎 、 羊水 过 多或羊水 过 少 2 脸 和 颈 腭裂、唇裂 、 水囊状淋巴 管瘤 、 眼距 宽 、 小 颌 3中枢神 经 系 统 无 脑 畸形 、 脑 膨出 、 全前 脑 无裂症 、 积 水性无 脑 畸形 、 脑积 水 、 脊髓膜膨出 、 小 头 畸形 遗传筛查的手段 超声波

6、检查 n 可利用超声波检查作产前诊断的疾病 4胸 先天性心 脏 病 、 肺腺囊 肿样 畸形 、 膈疝 、 胸膜 积 液 、 小胸腔 5腹 十二指肠闭锁、食管闭锁、 腹裂 畸形 、 脐 膨出 6 肾 多囊 肾 、 肾发 育不全 、 肾 盂 积 水 遗传筛查的手段 超声波检查 n 可利用超声波检查作产前诊断的疾病 7骨骼异常 无指（趾）畸形 、 缺指（趾） 、 多指骨折 、 缺肢畸形 8骨骼 发 育不良 胸部 发 育不全窒息 、 前肢曲 骨 发 育不良 、 磷酸 酶 过 少症（幼儿型） 、 脊 柱后凸 、 成骨不全 、 短肋多指型 、 短肋多指型 先天性脊柱骨髓 发 育不良 、 致死性 发 育不良

7、 、遗传性血小板减少症伴桡伴骨缺失 遗传筛查的手段 高频超声高频超声 High frequency sound waves n 通过 识别内脏器官和肢体来判断胎儿是 否有发育异常 n 时间： 16-20 weeks gestation 3D ultrasound 脊柱裂 3D ultrasound 脑积水 Excess toes Cleft lip 3D ultrasound 羊膜腔穿刺行羊水检查 Amniocentesis 最佳时间： 妊娠 16-20周， 14周以后 羊水 量多， 羊水 细 胞中有活力 细 胞比例最大 培养 10-18天（ about two weeks) 方法： 羊水 胎

8、儿脱落 细 胞培养 、 羊水 离心上清液 微量技术检测、提取 DNA作基因分析 遗传筛查的手段 羊膜腔穿刺行羊水检查 目的： 染色体核型分析、酶和蛋白质检测、性染色质检查 诊断 遗传性疾病、确定胎儿性别 羊膜腔穿刺中的 问题 ： 穿刺失 败 、 羊水 带 血 、 孕 妇 及胎儿 受 损伤 、 感染 、 胎儿流 产 、 培养失 败 （放置 4 冰箱不超过 24小 时） （ over 99% accurate in diagnosing ） 遗传筛查的手段 Amniocentesis 绒毛活检 Chorionic villus sampling (CVS) n 时间 妊娠 9-11周 （ 10-1

9、2 week） n 优点 在早期妊娠诊断 （ 10天内有结果 ） ，发 现异常可行人工流产 （ 98% accurate for the diagnosis ） n 方法 直接涂片、绒毛细胞培养、检测酶活性 、 提取 DNA作基因分析 n 目的 染色体核型分析、酶和蛋白质检测、性 染色质检查 诊断 遗传性疾病、确定胎儿性别 n 并发症 流产、感染、肢体畸形 遗传筛查的手段 Chorionic Villus Sampling (CVS) 羊膜腔胎儿造影 是一种显示羊水中胎儿轮廓的造影法 用于诊断胎儿体表畸形和胎儿消化道畸形 遗传筛查的手段 经皮脐静脉穿刺取胎血检测 Umbilical cord

10、puncture (cordocentesis) 时间 妊娠 18-20周 用途 确定胎儿血型、地中海贫血、镰状 细胞贫血、血友病、半乳糖血症等 遗传筛查的手段 胎儿心动图 Fetocardiogram 用途：诊断胎儿心血管系统畸形 遗传筛查的手段 磁共振成像磁共振成像 Magnetic resonance imaging, MRI 代替代替 X线线 胎儿镜检 Embryofetoscopy 用途 1.诊断胎儿体表畸形（ 15-17周） 2.抽取脐血及胎儿活组织检查： 地中海贫血、镰状细胞贫血、 遗传性免疫缺陷、酶缺陷、血 友病、鱼鳞病等（ 18-22周） 遗传筛查的手段 孕妇外周血分离胎儿细

11、胞 是一项是一项 非创伤性非创伤性 产前诊断技术，易于被孕妇接受产前诊断技术，易于被孕妇接受 孕妇外周血中的胎儿细胞至少有孕妇外周血中的胎儿细胞至少有 3种：种： 滋养叶细滋养叶细 胞胞 、 有核红细胞有核红细胞 和和 淋巴细胞淋巴细胞 用单克隆抗体或以滋养叶细胞表面特异性抗原的用单克隆抗体或以滋养叶细胞表面特异性抗原的 抗体作为标记等来识别胎儿细胞抗体作为标记等来识别胎儿细胞 目前许多学者都致力于解决胎儿细胞的目前许多学者都致力于解决胎儿细胞的 识别识别 、 富富 集集 和和 纯化纯化 （如何排除母血的（如何排除母血的 “ 污染污染 ” ）等）等 遗传筛查的手段 植入前遗传学诊断技术 什么是

12、植入前诊断什么是植入前诊断 通过体外受精通过体外受精 （ 试管婴儿试管婴儿 ） 或单精子卵细胞浆内或单精子卵细胞浆内 注射注射 （ ICSI） 获得胚胎，用显微操作获取获得胚胎，用显微操作获取 1-2卵裂卵裂 胚胎的胚胎细胞，再经单细胞遗传学分析，能将胚胎的胚胎细胞，再经单细胞遗传学分析，能将 人类遗传病控制在胚胎植入子宫内膜之前，避免人类遗传病控制在胚胎植入子宫内膜之前，避免 遗传异常妊娠的发生遗传异常妊娠的发生 遗传优生学意义遗传优生学意义 使医生能够检测出刚刚发育使医生能够检测出刚刚发育 3天天 的胚胎的胚胎 （ at the 7 to 8-cell stage） 是否健康。目前仅有个别

13、成功先是否健康。目前仅有个别成功先 例，操作难度大，还不能用于临床，但前景诱人例，操作难度大，还不能用于临床，但前景诱人 遗传筛查的手段 Embryo biopsy: removing a single blastomere for preimplantation diagnosis of genetic abnormalities. 第三节 产前诊断 PRENATAL DIAGNOSIS 宫内诊断 INTRAUTERINE DIAGNOSIS 出生前诊断 ANTENTAL DIAGNOSIS 定义 指在胎儿出生之前应用各种先进的科技手 段，采用 影像学 、 生物化学 、 细胞遗传学 及 分

14、子生物学 等技术，了解胎儿在宫内的发育状况 ，对先天性和遗传性疾病作出诊断，以便进行 选择性流产 v注意 产前诊断 和 产前检查 的区别 出生前诊断 和 出生后的诊断 的区别 产前诊断 产前诊断的适应症 选择原则选择原则 有高风险而危害较大的遗传病有高风险而危害较大的遗传病 目前已有对该病进行产前诊断的手段目前已有对该病进行产前诊断的手段 注意注意 每种方法的其优点、危险性和局限性每种方法的其优点、危险性和局限性 产前诊断 产前诊断方法的概述 三大类三大类 四方面四方面 五水平五水平 产前诊断 第一类第一类 是采用特殊仪器检查胎 是采用特殊仪器检查胎 儿体表是否有畸形，如用儿体表是否有畸形，如

15、用 X线线 照照 片或体表造影，片或体表造影， B型超声型超声 扫描间扫描间 接观察；或接观察；或 胎儿镜胎儿镜 下直接观察。下直接观察。 此类检查属此类检查属 形态学形态学 检查检查 产前诊断 第二类第二类 是采用 是采用 母体血、尿母体血、尿 等特殊检查等特殊检查 ， 间接间接 诊断胎儿先天性疾病。孕期少量诊断胎儿先天性疾病。孕期少量 胎儿血细胞胎儿血细胞 、可扩散的、可扩散的 代谢产物代谢产物 及及 蛋白蛋白 质质 、 酶酶 ，可通过胎盘进入母血循环，这，可通过胎盘进入母血循环，这 是母血、尿可作某些疾病产前诊断的基是母血、尿可作某些疾病产前诊断的基 础。如测定母血甲胎蛋白（础。如测定母

16、血甲胎蛋白（ AFP） 诊断诊断 胎儿神经管畸形（胎儿神经管畸形（ NTD） 产前诊断 第三类第三类 是 是 直接直接 获取胎血、羊获取胎血、羊 水或胎儿组织来诊断胎儿疾病水或胎儿组织来诊断胎儿疾病 产前诊断 四个方面四个方面 观察胎儿外形观察胎儿外形 利用利用 B超、超、 X线、胎儿镜、磁共振线、胎儿镜、磁共振 等观察胎儿体表畸形等观察胎儿体表畸形 染色体核型分析染色体核型分析 利用羊水、绒毛细胞和胎儿血利用羊水、绒毛细胞和胎儿血 细胞培养，检测染色体病细胞培养，检测染色体病 检测基因检测基因 利用利用 DNA分子杂交、限制性内切酶、分子杂交、限制性内切酶、 聚合酶链反应聚合酶链反应 （ P

17、CR） 等技术检测等技术检测 DNA 检测基因产物检测基因产物 利用羊水、羊水细胞、绒毛细胞利用羊水、羊水细胞、绒毛细胞 或血液，进行蛋白质、酶和代谢产物检测，检测或血液，进行蛋白质、酶和代谢产物检测，检测 胎儿神经管缺陷、先天性代谢疾病胎儿神经管缺陷、先天性代谢疾病 产前诊断 形态学形态学 染色体染色体 酶学酶学 代谢产物代谢产物 基因基因 产前诊断 五 个 水 平 基因诊断基因诊断 直接法直接法 直接检测突变基因直接检测突变基因 间接法间接法 家系基因连锁分析家系基因连锁分析 复杂，难以普及复杂，难以普及 产前诊断的对象 1 35岁以上的高龄孕妇 2 夫妇一方有染色体异常、先天性代谢疾病

18、3 性连锁隐性遗传病基因携带者 4 有遗传性家族史或有近亲婚配史的孕妇 5 生育过畸形儿或原因不明流产、死胎、死产者 6 本次妊娠早期接受化学、物理、生物制畸物或 羊水过多、疑有畸胎者 产前诊断 Maternal Age Trisomy 21 Trisomy 18 Trisomy 13 15 - 19 1:1600 1:17000 1:33000 20 - 24 1:1400 1:14000 1:25000 25 - 29 1:1100 1:11000 1:20000 30 - 34 1:700 1:7100 1:14000 35 - 39 1:240 1:2400 1:4800 40 - 4

19、4 1:70 1:700 1:1600 45 - 49 1:20 1:650 1:1500 The risk for chromosomal abnormalities 产前诊断的疾病种类 1.染色体病： 数目异常 常染色体 -三体（ 21-三体， Turner综合征） 性染色体 -先天性卵巢发育不全症（ 45， XO） 常染色体结构异常 缺失、重复、倒位、易位 产前诊断 Chromosome analysis reveals a 47, XY, +21 karyotype typical for Down syndrome 图注：第一胎为 21三体型患儿，第二胎经 产前诊断为正常胎儿后出生的

20、正常男婴 Here is the 45, X karyotype of monosomy X (Turners syndrome) 产前诊断的疾病种类 2.性连锁遗传病 以 X连锁隐性遗传居多。如：甲型血友病、杜氏肌 营养不良（ DMD）、 红绿色盲等 携带致病基因的男性（ XY）（ 患者） ： 男孩健康 女孩为杂合体 （应人工流产） 携带致病基因的女性（ XX） （ 携带者） ： 男胎 1/2发病 （应人工流产） 女 胎 1/2为携带者 产前诊断 产前诊断的疾病种类 3.先天性代谢缺陷病 目前可诊断 80余种 机制： 基因突变 酶缺失 代谢抑制 代谢中间产物累积 临床表现 如 苯丙酮尿症 等

21、 除极少数疾病可以治疗外，其余尚无有效 治疗方法 产前诊断 苯丙酮尿症 是由于人体必需氨基酸 苯丙氨酸 代谢缺陷引起智力障碍的先天性遗传病，是肝脏 具有重要功能的蛋白酶 苯丙氨酸羟化酶 基因突 变的结果 我国发病率为 1/1.6万。如果治疗不及时， 96 以上的患儿会痴呆 目前惟一的治疗办法是长期或终生食用人工合 成的低苯丙氨酸 “ 奶粉 ” 。这种 “ 奶粉 ” 来源困 难而且昂贵，因此产前诊断是预防本病的最可靠 办法 产前基因诊断的成功率达到了 80 90 产前诊断 图注：苯丙酮尿 症 型 智力低下， 60%患 儿有脑电图异常 。头发细黄，皮 肤色浅和虹膜淡 黄色，惊厥，尿 有 “ 发霉

22、” 臭味 或鼠尿味 产前诊断的疾病种类 4.非染色体性先天畸形 有明显的结构改变，如无脑儿、脊柱裂等神 经管缺陷 (Neural Tube Defects, NTD) NTD 是指胎儿期神经管闭合障碍或闭合后因其 它原因再度穿孔所致的一组中枢神经系统畸形。 我国 NTD的发生率为 0.66 10.53 ，平均为 2.74 ，在我国出生缺陷顺位中占第一位，国家 已列为重点研究课题 产前诊断 Meningocele and myelomeningocele 染色体病的产前诊断 方法 细胞遗传学 （原位杂交技术 准确、快速 ） 途径 1） 羊水细胞制备染色体 2）绒毛细胞制备染色体 3）胎儿血细胞培

23、养制备染色 体 产前诊断 先天愚型的筛查先天愚型的筛查 研究表明研究表明 21三体者羊水及母血清的甲胎蛋白三体者羊水及母血清的甲胎蛋白 （ AFP） ， 母血雌三醇母血雌三醇 （ E3） 值值 低于低于 正常平正常平 均值，而绒毛促性腺激素均值，而绒毛促性腺激素 （ HCG） 值值 高于高于 正正 常，因此有人建议除母龄常，因此有人建议除母龄 35岁外，检测母岁外，检测母 血血 AFP、 E3和和 HCG三项联合数据从而定出高危三项联合数据从而定出高危 先天愚型儿先天愚型儿 （ 有局限性，检出率有局限性，检出率 90%） ，再进行羊水细胞核型分析更好，再进行羊水细胞核型分析更好 产前诊断 性连

24、锁遗传病的产前诊断 目的 确定性别，决定取舍 方法 羊水细胞培养 正确率不足 100% 原位杂交 效果良好 （ Y染色体特异性探针） 聚合酶链反应（ PCR） 结果准确 （ Y染色体特异性 DNA序列） 基因诊断 对可能发病的男胎 产前诊断 先天性代谢缺陷病的产前诊断 多为 常染色体隐性遗传病 方法 测定羊水细胞或绒毛细胞特异酶活性 是产前生化诊断的经典方法，有其局限性 基因诊断 1） 快速 DNA斑点杂交法 2）限 制性内切酶酶谱分析 3） 寡核苷酸探针杂交法 4） DNA限制性片段长度多态性分析 5） PCR 产前诊断 非染色体性先天畸形的产前诊断 神经管缺陷的产前诊断 方法 1 母血、羊

25、水甲胎蛋白（ AFP） 检查 2 羊水中乙酰胆碱脂酶增高 3 B超检查 4 羊膜腔胎儿造影（少用） 5 胎儿镜（少用） 产前诊断 孕孕 妇妇 血血 AFP测测 定定 作作 为为 初步初步 筛选筛选 、如孕、如孕 妇妇 血血 AFP 同同 期正常孕期正常孕 妇妇 水平水平 2个个 标标 准差者，即再准差者，即再 次复次复 查查 ，如仍明，如仍明 显显 升高者，作羊水升高者，作羊水 AFP测测 定定 产前诊断 羊水羊水 AFP测定测定 孕孕 16 20周作羊膜腔穿刺，测定羊周作羊膜腔穿刺，测定羊 水中水中 AFP含量，如超过正常值含量，如超过正常值 3 5 个标准差以上，个标准差以上， NTD的诊

26、断即可成的诊断即可成 立。通过立。通过 AFP测定，约测定，约 90的的 NTD 可以得到确诊可以得到确诊 产前诊断 羊水乙酰胆硷脂酶（羊水乙酰胆硷脂酶（ AChE） 测定测定 AchE在神经组织中产生，在神经组织中产生， NTD时可渗时可渗 透进入羊水中，致使羊水中透进入羊水中，致使羊水中 AchE活性活性 显著增高。此酶含量较稳定，不受孕期显著增高。此酶含量较稳定，不受孕期 和胎血污染影响，且弥补羊水和胎血污染影响，且弥补羊水 AFP测定测定 的不足的不足 产前诊断 B超检查超检查 孕中期进行，无脑儿孕中期进行，无脑儿 B超声像图特征是超声像图特征是 缺少头颅光环缺少头颅光环 胎头部为胎头部为 “瘤结瘤结 ”状物代替状物代替 “瘤结瘤结 ”上可见眼眶鼻骨上可见眼眶鼻骨 “瘤结瘤结 ”后方可见脑膜囊后方可见脑膜囊 常合并脊柱裂、羊水过多常合并脊柱裂、羊水过多 产前诊断 本章要点 了解常用遗传筛查的手段有哪些 掌握产前诊断的疾病种类有哪些