全基因組檢測(cè)與遺傳病篩查課件

全基因組檢測(cè)與遺傳病篩查Wholegenome：ApproachtotheMilestoneinGeneticDiseaseScan

鹽城2014-09-2全基因組平臺(tái)—人類(lèi)3.6萬(wàn)基因全部測(cè)出

不是人類(lèi)疾病基因全部測(cè)出全基因組測(cè)序（HiSeqX10）是探索并掌握個(gè)人遺傳組成的最有效手段，檢測(cè)DNA里包含的所有變異，包括發(fā)生在編碼區(qū)的小范圍突變，也包括用全外顯子組測(cè)序等方法檢測(cè)不到的某些重要的非編碼區(qū)變異以及結(jié)構(gòu)變異。數(shù)據(jù)結(jié)果不太穩(wěn)定，精度好檢測(cè)后不知所措：不知道該用什么措施去認(rèn)識(shí)，分類(lèi)和治療染色體全基因組芯片ChromosomalMicroarrayAnalysis(CMA)穩(wěn)定的檢測(cè)所有的染色體結(jié)構(gòu)變異和部分已知突變數(shù)據(jù)結(jié)果比較穩(wěn)定，分辨率差檢測(cè)后有較成熟的軟件分析和重現(xiàn)性，有FDA批準(zhǔn)人體遺傳變異—兩種領(lǐng)域種系變異—生物界germline

variants出現(xiàn)在各種罕見(jiàn)或常見(jiàn)的遺傳疾病中基因異常出現(xiàn)頻率占總基因1/萬(wàn)體細(xì)胞變異---腫瘤界somatic

variants體細(xì)胞變異則是癌癥和遺傳病發(fā)生的主要原因基因異常出現(xiàn)頻率：

癌癥基因占總基因1/100（300:30000）；

遺傳病基因占總基因3/萬(wàn)全基因組測(cè)序：HiSeqx10---10臺(tái)測(cè)序儀組和服務(wù)器

GeneChip系統(tǒng)

:是由高密度GeneChip芯片和試劑，雜交、掃描儀器，數(shù)據(jù)處理和分析工具組成檢測(cè)平臺(tái)，世界上第一種經(jīng)歐盟和美國(guó)FDA審批的體外診斷的芯片系統(tǒng)。

片面：全基因組和高深度測(cè)序，才能真正解析基因變異對(duì)疾病的影響并更好地開(kāi)發(fā)靶向治療藥物，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化醫(yī)療。。全基因組測(cè)序—缺乏重復(fù)性HiSeqXTen是Illumina于2014年推出的最新測(cè)序系統(tǒng)，工廠規(guī)模的測(cè)序系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了Illumina測(cè)序儀迄今為止最高的測(cè)序通量和最低的測(cè)序成本。HiSeqXTen系統(tǒng)由10臺(tái)超高通量測(cè)序儀HiSeqX組成，測(cè)序讀長(zhǎng)為2×150bp，單臺(tái)儀器每次運(yùn)行可產(chǎn)出高達(dá)1.8Tb的數(shù)據(jù)，運(yùn)行時(shí)間在三天以?xún)?nèi)，10臺(tái)儀器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，每周至少可完成320個(gè)人類(lèi)基因組測(cè)序（以30×覆蓋度計(jì)算），千年基因的HiSeqXTen測(cè)序?qū)嶒?yàn)在CLIA（ClinicalLaboratoryImprovementAmendments）及IGN（IlluminaGenomeNetwork）認(rèn)證的基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，其中CLIA是國(guó)際公認(rèn)的提供臨床測(cè)序服務(wù)的最高認(rèn)證，亞太區(qū)僅千年基因總部Macrogen及TakaraBio兩個(gè)機(jī)構(gòu)通過(guò)認(rèn)證（藥明康德僅PGM通過(guò)CLIA認(rèn)證）高通量測(cè)序—缺乏穩(wěn)定性Illumina2011年推出MiSeq，實(shí)現(xiàn)1000bp讀長(zhǎng)，獲得高通量最精確的測(cè)序，但是科研思維貽害公司（只有槍?zhuān)两裎匆?jiàn)生產(chǎn)子彈，需客戶(hù)科研自造）Thermo-LifeTech2010年推出PGM，以后推出PROTON,時(shí)間快，靈活應(yīng)用于臨床，有少數(shù)子彈供應(yīng)（CancerPanel，inheritPanel，BRCA1/2，傳染?。└咄繙y(cè)序都遇到政策阻礙，技術(shù)本身缺點(diǎn)

文庫(kù)制作繁瑣，質(zhì)控難沒(méi)有規(guī)范測(cè)序深度，

多次PCR環(huán)節(jié)，不斷放大系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)物誤差

軟件自設(shè)計(jì)自主過(guò)濾導(dǎo)致不確定數(shù)據(jù)采集為什莫目前高通量和全基因組測(cè)序還不穩(wěn)定？Q30每下降10%，數(shù)據(jù)過(guò)濾時(shí)將有約20%的reads被濾掉，意味著75%的Q30將比85%的Q30少20%的可用數(shù)據(jù)，而致病變異很可能也同時(shí)被過(guò)濾掉了，邊合成邊測(cè)序時(shí)第二條read的堿基質(zhì)量一般會(huì)低于第一條read由于測(cè)序試劑、實(shí)驗(yàn)操作和GCbias等因素影響，所有待測(cè)區(qū)域的覆蓋深度并不完全一致。尤其是高GC含量的區(qū)域，由于測(cè)序偏好性的存在一般覆蓋深度會(huì)低于其他區(qū)域。PCR擴(kuò)增不可避免引入的完全一致的DNA片段，duplicatereads所占比例的高低主要取決于實(shí)驗(yàn)人員操作的熟練程度。由于這部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)后期的變異分析沒(méi)有意義，因此會(huì)在分析前過(guò)濾去除。

ChromosomalMicroarrayAnalysis(CMA)

平臺(tái)分類(lèi)十余年來(lái)，生物界基因組引領(lǐng)---從微觀走向基因組基于胚系突變的學(xué)科進(jìn)展—細(xì)胞分子生物學(xué)，分子遺傳學(xué)，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)，基因組學(xué)，癌癥基因組學(xué)（TCGA）,藥物基因組學(xué)，轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，個(gè)體化靶向治療…..基于胚系突變的技術(shù)進(jìn)步---核型分析，PCR技術(shù)，F(xiàn)ISH,定量PCR，SNP（GWAS），LOH,片段分析，基因測(cè)序（一代，二代）Mayoclinicpathologist

Dr.Pandita

新的認(rèn)識(shí)：腫瘤啟動(dòng)突變來(lái)自于CNV (Cclass)和序列突變（Mclass）實(shí)體瘤主要由CNV啟動(dòng)，不是突變強(qiáng)調(diào)全基因組CNV分析在臨床預(yù)測(cè)，預(yù)報(bào)和診斷方面的重要性。下一代測(cè)序技術(shù)目前對(duì)臨床病理最常見(jiàn)的低豐度CNV，中心拷貝雜合子缺失nlLOH，純合子缺失和亞克隆進(jìn)展部分細(xì)胞形成少量的mosaic等檢測(cè)能力不足tumorscanbeclassifiedinthosedrivenbyeithermutations(Mclass)orcopynumberaberrations(Cclass).Cclasstumorsnotedthatpredictivecopynumberchangesaremorefrequentthanpredictivesomaticmutationchangesinsolidtumorsamples.Theseresultsseemtoindicatethatthereissomerisktolimitingtumorprofilingtosomaticmutations,andemphasizetheimportanceofwholegenomecopynumberanalysisinidentifyingclinicallyrelevantprognosticandpredictivemarkers.Nextgenerationsequencingtechnologieshavelimitedabilitytodetectclinicallyrelevantlowerlevelamplifications,copyneutrallossofheterozygosity,andhomozygousdeletions,evenatsignificantdepthofcoverage.

CopyNumberTumorsRevealed2solidtumorclasses-Mclass(mutationdriven)andCclass(copynumberdriven)NaturePaper:PatientswithCNversusSMOvarian100%CN,0%SMBreast-90%CN,20%SMLungSQ-85%CN,25%SMHead&neck-75%CN,30%SMLungADC-60%CN,40%SMMultipleCNAreDruggable/PredictiveByCurrentlyavailabledrugs染色體減數(shù)分裂隨機(jī)導(dǎo)致疾病—1.5%，1/3流產(chǎn)無(wú)著絲粒斷片cen著絲粒chi異源嵌合體ct染色單體del缺失der衍生染色體dic雙著絲粒dup重復(fù)end內(nèi)復(fù)制g裂隙h次縊痕i

等臂染色體ins插入inv倒位invins倒位插入inv(p-q+)/inv(p+q-)臂間倒位mar

標(biāo)記染色體mat來(lái)自母親mos嵌合體（同源）P

染色體短臂pat來(lái)自父親Ph''

費(fèi)城染色體q

染色體長(zhǎng)臂r

環(huán)狀染色體rcp相互易位rea重排rec重組染色體rob

羅伯遜易位s隨體sce

姐妹染色體互換t易位tan連續(xù)（串聯(lián)）易位

染色體病圖片ter末端pter短臂末端qter長(zhǎng)臂末端tri三著絲粒腫瘤體細(xì)胞全基因組芯片分析發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞：及其復(fù)雜的體細(xì)胞染色體病——CNV,突變，reareagement，擴(kuò)增，多體，非平衡易位，nlLOH，斷裂，缺失，倒位，嵌合，微缺失，同源雜合子缺失，異源性雜合子缺失，衛(wèi)星-中心粒多體，非同源末端連接……實(shí)體癌：除液態(tài)血液腫瘤外的所有癌，80%以上的臨床基因異常是體細(xì)胞染色體病，隨亞克隆演進(jìn)，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，成為形態(tài)學(xué)去分化核異形—病理常規(guī)診斷的基礎(chǔ)個(gè)體化治療分子病理學(xué)技術(shù)ASCO2014FISH902篇FISH技術(shù)與二代全基因組芯片比較看清片段大小能力---分辨率FISH

:Poorresolution!Roughimagerate

FISHskew:HighFalsePositivesAndNegatives

歪曲了周?chē)鷧^(qū)的缺失—分辨率粗糙

HER2FalsePositivebyFISHCentromeredeletedRelativetocentromereHer2is“gained”

Her2FalseNegativeChr17amplifiedHer2relativetocentromere“notgained”

二代測(cè)序與全基因組芯片比較全基因組芯片（CMA）優(yōu)勢(shì)---穩(wěn)定性重復(fù)性Affymetrix芯片采用獨(dú)特的PM-MM探針設(shè)計(jì)方式，即針對(duì)每段參考序列設(shè)計(jì)一對(duì)25-mer探針，其中一個(gè)是完全匹配（perfectmatch,PM）探針，另一個(gè)是靠近序列中間的錯(cuò)誤位點(diǎn)匹配（mismatch,MM）探針。檢測(cè)時(shí)將每對(duì)PM-MM探針的檢測(cè)信號(hào)綜合起來(lái)，這樣有助于區(qū)分特異性結(jié)合與非特異性結(jié)合的靶片段，從而提高探針靈敏度和特異性。Affymetrix芯片采用原位光刻技術(shù)和嚴(yán)格的流程控制合成高密度基因芯片，可以在每平方厘米基片上合成超過(guò)400萬(wàn)的探針。

Affymetrix原位光刻合成技術(shù)的原理：先將基片支持物(wafer)羥基化，并用對(duì)光敏感的保護(hù)基團(tuán)將羥基基團(tuán)保護(hù)起來(lái)。然后選取特制的光刻掩膜(photolithographicmask)覆蓋在基片上，遮擋不需要合成的部位，暴露需合成部位。當(dāng)光通過(guò)蔽光膜照射到基片上，需要合成探針的部位透光，受光照射部位的羥基脫保護(hù)而活化。加入3’端活化(5’羥基末端連接光敏保護(hù)基團(tuán))的單一一種核苷酸單體底物后，發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。在一輪反應(yīng)之后更換另一張光掩膜控制活化區(qū)域，并換另一種核苷酸單體實(shí)現(xiàn)在待定位點(diǎn)合成預(yù)定序列寡聚體。光掩膜設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的工藝流程使制造的芯片具有高質(zhì)量、高重復(fù)性和一致性，也確保了芯片上探針合成的極高密度。高探針靈敏度和特異性。這種PM-MM設(shè)計(jì)對(duì)于在復(fù)雜序列背景樣品中低豐度表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)中有明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，使用多個(gè)探針來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本或SNP等，有效減少了探針雜交非專(zhuān)一性的影響，并通過(guò)合適的算法獲得更為有力的數(shù)據(jù)。

GeneChi芯片優(yōu)勢(shì)---表達(dá)譜檢測(cè)也可做獨(dú)特的表達(dá)譜PM-MM

探針設(shè)計(jì)

Affymetrix芯片采用獨(dú)特的PM-MM探針設(shè)計(jì)方式，即針對(duì)每段參考序列設(shè)計(jì)一對(duì)25-mer探針，其中一個(gè)是完全匹配（perfectmatch,PM）探針，另一個(gè)是靠近序列中間的錯(cuò)誤位點(diǎn)匹配（mismatch,MM）探針。檢測(cè)時(shí)將每對(duì)PM-MM探針的檢測(cè)信號(hào)綜合起來(lái)，這樣有助于區(qū)分特異性結(jié)合與非特異性結(jié)合的靶片段，從而提高探針靈敏度和特異性。這種PM-MM設(shè)計(jì)對(duì)于在復(fù)雜序列背景樣品中低豐度表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)中有明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，使用多個(gè)探針來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本或SNP等，有效減少了探針雜交非專(zhuān)一性的影響，并通過(guò)合適的算法獲得更為有力的數(shù)據(jù)。GeneChip芯片優(yōu)勢(shì)--表達(dá)譜芯片GeneChi芯片優(yōu)勢(shì)--軟件數(shù)據(jù)報(bào)告簡(jiǎn)明

全基因組染色體熒光雜交報(bào)告

（ChromosomeMicroarrayReport）3500遺傳分析儀——IGH/TCR重排全基因組二代熒光雜交芯片---

血液病全融合基因，突變檢測(cè)下列表格顯示的髓系造血腫瘤和增生疾病的全部融合基因和突變基因的MDR監(jiān)測(cè),定性診斷，預(yù)后預(yù)測(cè)，靶向治療檢測(cè)表格以外的2500個(gè)基因和750K密度芯片檢測(cè)全部自動(dòng)化掃描和醫(yī)學(xué)分子病理醫(yī)師報(bào)告外周或骨髓血2ml，除去路程時(shí)間5個(gè)工作日?qǐng)?bào)告和上海公司服務(wù)喚醒石蠟樣本優(yōu)勢(shì)-OncoScanAssay保存20年高降解石蠟樣本（40bp探針結(jié)合點(diǎn)）75ngDNA做全基因組，超過(guò)二代測(cè)序能力900個(gè)癌基因高密度區(qū)，分辨率50k，精確檢測(cè)融合，缺失，斷裂，擴(kuò)增和亞克隆動(dòng)態(tài)進(jìn)程微變化拷貝閾值達(dá)50倍，特別適用檢測(cè)晚期腫瘤4倍體，多倍體復(fù)雜變異和實(shí)體瘤突變等可檢測(cè)全部常見(jiàn)體細(xì)胞靶向藥物突變，實(shí)體瘤診斷優(yōu)勢(shì)-OncoScanAssay實(shí)體瘤診斷-OncoScanNexusExpress軟件芯片試劑24個(gè)樣本，數(shù)分鐘生成拷貝信息拷貝數(shù)視圖和頻率帶視圖直觀擴(kuò)增，缺失，低水平嵌合，LOH和腫瘤異時(shí)相演進(jìn)的亞克隆改變

芯片掃描系統(tǒng)獲得SFDA注冊(cè)證2014年1月17日FDA官方網(wǎng)站發(fā)布消息稱(chēng)：美國(guó)FDA批準(zhǔn)了Affymetrix公司的CytoScanDx芯片以幫助兒童的染色體改變?cè)\斷。這些改變可能與兒童的發(fā)育遲緩或智力殘疾有關(guān)?；谘簶悠?，該測(cè)試可以一次試驗(yàn)就檢測(cè)出整個(gè)基因組的染色體大片段及小片段的缺失及擴(kuò)增。該機(jī)構(gòu)的審查還包括了一項(xiàng)研究，比較了CytoScanDxAssay和通常用于檢測(cè)與發(fā)育遲緩或智力障礙相關(guān)的染色體變異的測(cè)試的表現(xiàn)。從960份血液標(biāo)本檢測(cè)結(jié)果的比較顯示，CytoScanDxAssay的檢測(cè)能力高于常規(guī)的檢測(cè)，這些常規(guī)方法包括核型分析和FISH染色體檢查。目前Cytoscan及其檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)得到多種資質(zhì)認(rèn)可芯片掃描系統(tǒng)獲得SFDA注冊(cè)證昂飛GCS3000Dxv.2基因掃描儀成為第一個(gè)獲得SFDA、歐盟CE-IVD和FDA三重認(rèn)證的芯片平CytoScan750K芯片和CytoScanHDCytoScan750K芯片的特點(diǎn)-表現(xiàn)優(yōu)秀，成本降低全基因組覆蓋，與臨床相關(guān)的基因區(qū)域特別加密：750,000個(gè)生物學(xué)標(biāo)記200,000個(gè)SNPs探針，能檢測(cè)>3MbLOH550,000個(gè)CNV探針，>200kb的卓越的分辨率.遺傳學(xué)區(qū)域加密覆蓋1markerper1kbforISCA,CancerGenes&XChromosome1markerper2kbRefSeqgenesPercentageofgenescovered(25markers/100kb) CytoScanHD CytoScan750K ISCAconstitutionalgenes(340) 100% 100% Cancergenes(526) 100% 100% OMIMMorbidgenes(2,640) 98% 83% XchromosomeOMIMMorbidgenes(177) 100% 93% RefSeqgenes(36,121) 96% 80% 全基因組芯片與基因測(cè)序的區(qū)別實(shí)體癌細(xì)胞主要為CNV和nlLOH,少數(shù)為點(diǎn)突變醫(yī)學(xué)遺傳病舉例注意事項(xiàng)：先證者和家族史樣本采集真實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)

申請(qǐng)單和聯(lián)系方式全基因組檢測(cè)和報(bào)告：CytoScanHDCGH+SNP臨床分子病理報(bào)告和咨詢(xún)各種臨床檢查和隨訪，建檔

昂飛FDA批準(zhǔn)的系統(tǒng)

:是由高密度GeneChip芯片和試劑，雜交、掃描儀器，數(shù)據(jù)處理和分析工具組成檢測(cè)平臺(tái)，世界上第一種經(jīng)歐盟和美國(guó)FDA審批的體外診斷的芯片系統(tǒng)。

全基因組芯片操作流程和條件

安捷倫（不要PCR）昂飛（要求PCR）安捷倫全基因組芯片軟件21三體綜合征

又稱(chēng)先天愚型或Down綜合征屬常染色體畸變，母親年齡愈大，本病的發(fā)病率愈高。在20到24歲之間，患病率為1/1490，到40歲為1/106，49歲為1/11包括學(xué)習(xí)障礙、智能障礙和殘疾等高度畸形患病兒童的精神發(fā)育遲緩，智商很少超過(guò)60的，腦部通常過(guò)小、過(guò)輕。小腦、腦干和腦前回出奇地小。教育進(jìn)度會(huì)因疾病和殘疾而遭到破壞，例如不斷復(fù)發(fā)的傳染病、心臟病、弱視、弱聽(tīng)等。伴有先天性心臟病等其他畸形。因免疫功能低下，易患各種感染，白血病的發(fā)生率也增高10～30倍。在30歲以后出現(xiàn)老年性癡呆癥狀。1866年，英國(guó)醫(yī)生唐·約翰·朗頓在學(xué)會(huì)首次發(fā)表了這一病癥。它最早叫蒙古癥

母血無(wú)創(chuàng)：21三體綜合癥臨床常見(jiàn)核型

及唐氏綜合征關(guān)鍵區(qū)1,2,3—與核型分析不一致全基因組芯片陽(yáng)性率最高結(jié)合血清標(biāo)記物變化母親年齡、妊娠前三個(gè)月胎兒頸半透明度(nt)、母親血清中的游離β人絨毛膜促性腺激素(β-hcg)和在妊娠前三個(gè)月進(jìn)行的妊娠相關(guān)血漿蛋白-a(papp-a)檢查是非侵入性檢查中篩查21三體的最有效方式Nature：母血無(wú)創(chuàng)檢測(cè)與絨毛核型分析只有85%符合率

1.第21對(duì)染色體的三體變異標(biāo)準(zhǔn)型。染色體移位造成第14對(duì)染色體的變異標(biāo)準(zhǔn)型第21對(duì)染色體三體變異（Trisomy21）：又稱(chēng)廿一三體癥，第21對(duì)染色體多出一條，細(xì)胞中有四十七條色體，占唐氏綜合癥患者的90-95%這大多是由通常第1減數(shù)分裂期的不分離造成的。也有在第2減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生的情況。父母方通常都攜帶正常的染色體，嬰兒是偶然形成的三體異常。

2.染色體易位型(Translocation)：占全體比例的5-6%細(xì)胞中多出一條染色體，附著在D組（第13、14、15對(duì)染色體）或者G組（第21對(duì)22對(duì)染色體）的染色體上，特別容易出現(xiàn)在第14對(duì)或第21對(duì)染色體上。易位型中一半左右是偶發(fā)性的，也就是父母雙方都是正常染色體。另外一半是遺傳性移位，父母有一方攜帶有這樣的染色體，這在家族中常能找到相同病癥的親屬。

3.無(wú)色體型(Mosaicism)：占全體比例的1-3%由第21對(duì)三體變異染色體結(jié)合體（占80%）和正常細(xì)胞結(jié)合體的細(xì)胞分裂所產(chǎn)生的不分離造成。這種場(chǎng)合表現(xiàn)出來(lái)的臨床現(xiàn)象較輕。通常父母方染色體正常，染色體的不分離在受精卵的細(xì)胞分裂過(guò)程中偶然發(fā)生，造成嬰兒的部分細(xì)胞三體變異，部分細(xì)胞正常，極為罕見(jiàn)

唐氏綜合征臨床三種類(lèi)型

唐氏綜合征關(guān)鍵區(qū)二種類(lèi)型

常染色體顯性/隱性遺傳性多囊腎病常染色體隱性遺傳性多囊腎病---ARPKD嬰兒型或兒童型多巨大囊腎，是一種罕見(jiàn)病，75%的患兒在產(chǎn)后數(shù)小時(shí)到數(shù)天死亡或兒童高血壓。異?；蛭挥诘?號(hào)染色體常染色體顯性遺傳性多囊腎病---ADPKD16號(hào)染色體的短臂，稱(chēng)為ADPKD1基因，另有10%不到患者的異?；蛭挥?號(hào)染色體的短臂，稱(chēng)為ADPKD2基因1/200～1/1000。成年發(fā)病，肝囊腫伴發(fā)多囊腎——Potter綜合征Perlmann綜合征ADPKD：85%為Chr16pdk1（polycistin1）基因，15%為pdk2（polycistin2）基因，他們編碼腎小管上皮膜蛋白Ga激活通道PC-2和調(diào)節(jié)鈣通道活性。ARPKD：Chr6PKHD1基因

，編碼纖維囊素蛋白（FPC）調(diào)控PC-2活性，PKHDL1編碼受體，啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)。上述兩種基因的純合子（隱性）突變，腎小管和膽管上皮鈣運(yùn)轉(zhuǎn)失衡，出現(xiàn)囊腫，特別以隱性發(fā)病嚴(yán)重，可伴肝囊腫，腎功衰竭胼胝體發(fā)育不全的周?chē)窠?jīng)病變

AndermannsyndromeACCPNisinheritedinarecessivemanner,meaningthatonlyachildwhoreceivestwomutatedcopiesoftheSLC12A6

gene

(onefromeachparent)willdevelopthedisease1/2000發(fā)病，運(yùn)動(dòng)，感覺(jué)和思維紊亂。呼吸道感染死亡Autism孤獨(dú)癥譜系----廣泛性發(fā)育障礙亞型1遺傳連鎖分析獨(dú)癥連鎖的遺傳位點(diǎn)有18個(gè)，以下分別論述：1.1AUTS1位于7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(7q22)區(qū)域，為最先發(fā)現(xiàn)的連鎖位點(diǎn)。為了重復(fù)驗(yàn)證，國(guó)際孤獨(dú)癥分子遺傳學(xué)研究協(xié)會(huì)(InternationalMolecularGeneticStudyofAutismConsortium)2001年選擇102個(gè)位于7號(hào)染色體的微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)125個(gè)符合孤獨(dú)癥診斷標(biāo)準(zhǔn)的孤獨(dú)癥同胞對(duì)進(jìn)行分析，在7q22區(qū)域，D7S477位點(diǎn)的最大值(MLS)為2.15，并通過(guò)連鎖不平衡分析發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)易感區(qū)域.Yu等(2002)在孤獨(dú)癥患者復(fù)雜家系的研究中發(fā)現(xiàn)了一組5-260kb不等長(zhǎng)度的缺失，其中一個(gè)家系在7q2l-7q22區(qū)域D7S630情況復(fù)雜，兩個(gè)片段缺失(37kb和18kb)另外兩個(gè)片段則保留。此外，在另外11個(gè)家系中也發(fā)現(xiàn)了不同類(lèi)型的缺失，并推測(cè)這些缺失可能是由于等位基因在減數(shù)分裂時(shí)的錯(cuò)配所致。

1.2AUTS2位于7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(7ql1.2)區(qū)域。Sultana等(2002)報(bào)道了一對(duì)在KIAA0442基因有平衡易位t(7;2O)(ql1.2;pl1.2)并有孤獨(dú)癥癥狀和癲癇癥狀的同卵雙生兄弟，然而DNA測(cè)序并未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的突變，并且關(guān)聯(lián)和連鎖分析結(jié)果均為陰性。由此得出結(jié)論，KIAA0442基因未必是孤獨(dú)癥的易感基因[1。Kalscheuer等(2007)也報(bào)道了3名在KI—AA0442基因(7ql1.2)有新生平衡易位的精神疾病患者。但是，并未觀察到這些患者有孤獨(dú)癥的特征。

Autism孤獨(dú)癥譜系--3/4的患者伴有明顯的精神發(fā)育遲滯1.3AUTS3位于l3號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(13q14)區(qū)域。Ritvo等(1988)報(bào)道了1例患有視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤的孤獨(dú)癥患者有l(wèi)3ql2至13q14的缺失。Smith等(2002)對(duì)散發(fā)的外耳道損傷所致語(yǔ)言障礙的孤獨(dú)癥患者的研究中發(fā)現(xiàn)13q有缺失，推測(cè)斷裂點(diǎn)位于13ql3.2與13q14.1之間。外周血染色體分析發(fā)現(xiàn)，缺失的l3號(hào)染色體來(lái)自父親。

1.4AUTS4位于15號(hào)染包體的長(zhǎng)臂(15ql1)區(qū)域。Baker等(1994)報(bào)道了兩名孤獨(dú)癥患者15qll—ql3有重復(fù)，且來(lái)源于母親。Cook等(1997)也報(bào)道了兩名孤獨(dú)癥兒童有源自母親的lq1l—ql3區(qū)域的重復(fù)，微衛(wèi)星與甲基化分析發(fā)現(xiàn)未受累母親的15qll—q13重復(fù)源于其父，且第3代未受累個(gè)體均無(wú)此重復(fù)。他指出，此家系中的發(fā)現(xiàn)表明了父系來(lái)源的15qll—ql3重復(fù)的重要性。父系遺傳表型正常，而母系遺傳則表現(xiàn)出孤獨(dú)癥或非典型性的孤獨(dú)癥。作者發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥患者l5qll—q13區(qū)域細(xì)胞水平可見(jiàn)的異常比例小于3，因此基因突變的可能性較大，在顯微鏡下則不能夠發(fā)現(xiàn)異常。Filipek等(2003)發(fā)現(xiàn)了兩名孤獨(dú)癥患兒有15qll—ql3的倒置重復(fù)，兩人均無(wú)圍產(chǎn)期異常，腦電圖與MRI掃描也正常，但均表現(xiàn)為有輕度運(yùn)動(dòng)遲滯、嗜睡、嚴(yán)重肌張力減退、中度乳酸性酸中毒。肌線粒體酶測(cè)定發(fā)現(xiàn)有明顯的脯氨酸過(guò)多，局部性呼吸鏈休克。由此推測(cè)此基因可能影響線粒體的功能。Shao等(2003)運(yùn)用新的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)22l例孤獨(dú)癥患者進(jìn)行了亞型分析，在15al—ql3區(qū)域內(nèi)，使得由傳統(tǒng)方法所得LOD值由1.4增加到4.7l，且發(fā)現(xiàn)y-氨基丁酸受體p-3(GABRB3)基因位于此區(qū)域。Bonati等(2005)報(bào)道了一名孤獨(dú)癥男性病洌，生后肥胖，小腦畸形，染色體組型分型和熒光素原位雜交分析發(fā)現(xiàn)lq遠(yuǎn)端區(qū)域有一個(gè)額外拷貝換位到15p，形成15q25.2一qter三倍體，并得出1jq可能決定一些特異性表型的推論。

Autism孤獨(dú)癥譜系--言語(yǔ)，興趣，行為障礙

1.5AUTS5位于l5號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(2q)區(qū)域。Buxbaum等(2001)對(duì)95個(gè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上孤獨(dú)癥患者的家系進(jìn)行了研究，在2q區(qū)域得到最大多點(diǎn)遺傳異質(zhì)性LOD值(maximummultipointbeterogeneitylodscore，HLOD為1.96，最大多點(diǎn)非參數(shù)連鎖值(muhipointnonparametriclinkage，NPI)為2.39，當(dāng)對(duì)其中49個(gè)嚴(yán)格符合孤獨(dú)癥診斷標(biāo)準(zhǔn)的家系進(jìn)行分析時(shí)，HLOD值增至2.99，NII增至3.32。國(guó)際分子遺傳學(xué)孤獨(dú)癥研究協(xié)會(huì)(2001)對(duì)152個(gè)孤獨(dú)癥同胞對(duì)家系進(jìn)行連鎖分析，在D2S2l88處得到最大多點(diǎn)IOD值為3.74.采用嚴(yán)格孤獨(dú)癥診斷標(biāo)準(zhǔn)的同胞的最大多點(diǎn)IX)1)值增大至4.80，進(jìn)一步確定了與孤獨(dú)癥相的連鎖。

1.6AUFS6位于l7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(17(1l1)區(qū)域：國(guó)際孤獨(dú)癥分子遺傳研究協(xié)會(huì)(2001)也確定了孤獨(dú)癥另一個(gè)連鎖位點(diǎn)l7(1兒，并在SlC6A4基因中的HTI、INT2得到的多點(diǎn)IOI)值為2.34。Yonan等(2003)對(duì)345個(gè)患病同胞對(duì)的分析結(jié)果顯示孤獨(dú)癥與17、5、l1、4、8號(hào)染色體均有連鎖，其中最重要的為l7q1l區(qū)域，此處D17S1800得到MIS為2.83，且接近SIC6A4基因。Sutcliffe等(2005)用17號(hào)染色體上的標(biāo)記對(duì)340個(gè)有一名孤獨(dú)癥并且至少還有另一名孤獨(dú)癥或孤獨(dú)癥譜系疾病患者的家系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)l7ql1.2與孤獨(dú)癥連鎖，在D17S1800得到I0I)值(隱性遺傳方式)為5.44，而只用其中男性受累的189個(gè)家系分析時(shí)，此值增至7.86;非參數(shù)LOD值由4.88增至5.1。

1.7AUFS7位于l7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(17q21)區(qū)域。Cantor等(2005)用l7號(hào)染色體上的標(biāo)記對(duì)6個(gè)(其中48個(gè)只有男性患者)孤獨(dú)癥家系的患病同胞對(duì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)l7q21與孤獨(dú)癥有連鎖，在D17S2180處得到的最大LOD值為4.1。

Autism孤獨(dú)癥譜系--智力落后1.8AUTS8位于3號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(3@5一q27)區(qū)域。Auranen等(2002)在對(duì)38個(gè)芬蘭孤獨(dú)癥家系的研究中發(fā)現(xiàn)1/3先證者的直系親屬有艾斯伯格綜合征或進(jìn)行性吞咽困難。在對(duì)其中19個(gè)只有孤獨(dú)癥患者的家系的研究中發(fā)現(xiàn)了3q25一q27與孤獨(dú)癥的連鎖。在D3S3037處得到的最大兩點(diǎn)LOD值為3.16，另外包含艾斯伯格綜合征的l8個(gè)家系的I0D值為4.3l。

l.9AUTS9位于7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(7q31)區(qū)域。國(guó)際孤獨(dú)癥分子遺傳學(xué)研究協(xié)會(huì)(1998)對(duì)87個(gè)患病同胞對(duì)和12個(gè)非患病同胞對(duì)共99個(gè)家系進(jìn)行了研究，在6條染色體同時(shí)得到了多個(gè)最大L0D值>1的區(qū)域，其中7q3l一(t34最為明顯。只用其中的87個(gè)患病同胞對(duì)進(jìn)行分析時(shí)，在D7S53O和D7S684區(qū)域得到最大IOD值為2.53。Lamb等(2005)在對(duì)219個(gè)受累同胞對(duì)的研究中發(fā)現(xiàn)了7q上的兩個(gè)連鎖位點(diǎn)，分別為D7S477和D7$530與D7S640之間的區(qū)域。D7$530多點(diǎn)連鎖分析最大I.OD值為2.31;又增加了145個(gè)男性同胞對(duì)后，L0D值在D7S480與D7S530區(qū)域增至2.55。這提示基因印記在孤獨(dú)癥的發(fā)生中有重要作用。Trikalinos等(2006)對(duì)9項(xiàng)孤獨(dú)癥或孤獨(dú)癥譜系疾病基因組掃描研究做了薈萃分析，得出7q22一q32與孤獨(dú)癥有明顯連鎖。

1.10AUTS1l位于l號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(1q24)區(qū)域。Buxhaum等(2004)對(duì)62個(gè)至少有兩名孤獨(dú)癥或孤獨(dú)癥譜系疾病患者的家系進(jìn)行了研究，家系的選擇依據(jù)患者是否有強(qiáng)迫觀念與行為。研究發(fā)現(xiàn)1q24.2與孤獨(dú)癥有連鎖，在D1S165l處的多點(diǎn)IOI)值為3.O6，兩點(diǎn)非參數(shù)LOI)值為3.21.連鎖位點(diǎn)位于I)1$547與D1$346之間。Barlett等(2005)用后驗(yàn)概率連鎖(posteriorprobabilitylinkagePPI)也得出l(t23一q24區(qū)域與孤獨(dú)癥有明顯連鎖。

Autism孤獨(dú)癥譜系—美國(guó)患病率在1‰～2‰。1.11AUTsl0、l2分別位于7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(7q36)與2l號(hào)染色體的21pl3一q1l區(qū)域。Molly等(2005)對(duì)34個(gè)除有一名孤獨(dú)癥患者外.還有～孤獨(dú)癥或孤獨(dú)癥譜系疾病親屬、且二者均有退行性病史的家系進(jìn)行了金基因組分析，發(fā)現(xiàn)7q35一q36與孤獨(dú)癥有明顯連鎖，在I)7S483附近得到非參數(shù)IOD值為3.7，最大多點(diǎn)IOD值為2.0。此外.此表型亞群與21p13一ql1也呈現(xiàn)連鎖.在21pl3一ql1區(qū)域的D21S1437位點(diǎn)非參數(shù)LOD值為3.0.最大多點(diǎn)LOD值為3.

1.12AUTSt3位于l2號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(12q14)區(qū)域。Ma等(2007)在對(duì)有6名孤獨(dú)癥患者的26個(gè)家系的研究中12ql4.2與孤獨(dú)癥連鎖，在rslt45442處得到多點(diǎn)非參數(shù)LOD值為3.O2。當(dāng)用僅有男性患者的家系分析時(shí)，LOD值增至4.5l，表明性別與患病之問(wèn)存有特定關(guān)系。

1.13AUTS14位于l6號(hào)染色體的短臂(16pl1.2)區(qū)域。Weiss等(2008)在對(duì)7j1個(gè)孤獨(dú)癥家系拷貝數(shù)變異(copynunJ~ervariationsCNV)研究中發(fā)現(xiàn)7個(gè)來(lái)自不同家系(At~lismGeneticResourceEx—changeAGRE)的患兒有缺失或重迭，其中麗個(gè)患兒的改變是遺傳自父母。通過(guò)一系列研究，最終將這個(gè)缺失和重迭區(qū)域定位于l6pl1.2，并且發(fā)現(xiàn)1%的孤獨(dú)癥.與此位點(diǎn)關(guān)聯(lián)l、：。Marshall等(2008)通過(guò)基因芯片技術(shù)在127個(gè)孤獨(dú)癥譜系疾病家系中發(fā)現(xiàn)189(44)個(gè)家系有277個(gè)不平衡CNV，而這些CNV并沒(méi)有出現(xiàn)在正常人中。雖然大部分CNV是遺傳自患音父母，但其中27個(gè)為新改變。4名忠哲在l6pl1.2區(qū)域的CNV在對(duì)照組未出現(xiàn)。

1.14AU'TSI5位于7號(hào)染色體的長(zhǎng)臂(7q35一q36)區(qū)域。Alarcon等一o9年，對(duì)l2個(gè)家系進(jìn)行了孤獨(dú)癥三個(gè)亞型的分類(lèi).包括：“說(shuō)第一個(gè)字的年齡”、“說(shuō)一句短語(yǔ)的年齡”、“承復(fù)與刻扳行為”，并n進(jìn)行了非參數(shù)多極連鎖分析.結(jié)果顯示“說(shuō)第一個(gè)字的年齡”與7q35一q36相連鎖.并認(rèn)為在孤獨(dú)癥“說(shuō)第一個(gè)字的年齡”Autism孤獨(dú)癥譜系—診斷主觀（患病率3～4/萬(wàn)--深圳高達(dá)1.32%。）、“說(shuō)第一句短語(yǔ)的年齡”與7c1牛f1連鎖“。后來(lái)征2005年又增加丁樣本最，仍然重復(fù)出了上述結(jié)果。

1.15AUI'SX1位于X染包體的短臂(Xpl3)區(qū)域。Auranen等(2002)對(duì)38個(gè)芬蘭孤獨(dú)癥潞系疾病家系進(jìn)行了兩階段基因組掃描，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)連鎖位點(diǎn).包括(1、3q、7q、X{t。其中最大多點(diǎn)IO1)值：DXS7132附近，為2.75。。一Shao等(2002)進(jìn)行的孤獨(dú)癥兩階段基因組掃描同樣得到多個(gè)易感位篡，分別在2、r{、7、1j、19千11X染色。其}IX染色體I1)XS6789位點(diǎn)的懿夫多點(diǎn)I』)I)人i2.0。。，1.16AUTSX2位于染包的題臂(Xp22.23)區(qū)域。Fomas等(1999)報(bào)道了8名在Xp22.23處何缺失的女性，其中有3人表現(xiàn)為孤獨(dú)癥。怍醬提出了一系列假說(shuō)，包括：X染色怍鈍化、單倍制量不足以及鑲嵌現(xiàn)象，用以解釋為什么只有某些女性的單條染色體缺失會(huì)表現(xiàn)出孤獨(dú)癥。

1.17AUTSX3位于X染色體的長(zhǎng)臂的Xq28區(qū)域。IaI'll等(2000)和Carney等(2003)分別在孤獨(dú)癥病例中發(fā)現(xiàn)了MECP2基因的突變，此基因位于Xq28處L”’“。其中，Carney等(2003)在69名女性孤獨(dú)癥患者中發(fā)現(xiàn)了其中的2人有兩個(gè)位于MECP2基因中的不同的新發(fā)突變。

1.18我們將全基因組關(guān)聯(lián)分析(WholeGenomeAssociationStudy)與DNA混合分析(I)Apooling)兩種方法相結(jié)合，對(duì)山東地區(qū)38家孤獨(dú)癥患者核心家系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)D7S5l3(7p21.3)與孤獨(dú)癥相關(guān)聯(lián)，此位點(diǎn)與孤獨(dú)癥的關(guān)聯(lián)迄今在國(guó)內(nèi)外均無(wú)報(bào)道，此發(fā)現(xiàn)有助于在其附近尋找孤獨(dú)癥的易感基因。上述方法對(duì)其他多基因遺傳性疾病的研究，如：原發(fā)性高血壓、精神分裂癥等的研究同樣取得了好結(jié)果.孤獨(dú)癥---全基因組芯片唯一適宜孤獨(dú)癥易感基因2q區(qū)域(AI、US5)，l7q區(qū)域(AUTS6)，l7q3l區(qū)域(AUTS9)，7q36區(qū)域(AUTS10)，

17q21區(qū)域(AUFS7)，7q35一q36區(qū)域(AUFS15)，Xp22.23區(qū)域(AUTSX2)，Xql3區(qū)域(AUTSX1)，全基因組芯片的技術(shù)局限性同源性平衡易位檢測(cè)較差，主要在少數(shù)淋巴瘤罕稀少同源性平衡易位---進(jìn)一步增高密度解決。點(diǎn)突變檢測(cè)豐度仍然欠缺，主要在少數(shù)未知的罕稀少突變發(fā)現(xiàn)較差—配合基因測(cè)序解決。MR兒童智力發(fā)育障礙—出生即應(yīng)檢測(cè)基因有些先天性代謝異常病，例如苯丙酮尿癥、同型胱氨酸尿癥、楓糖尿癥、組氨酸血癥，半乳糖血癥、先天性甲狀腺功能低下癥（克汀?。┑龋裟茉谛律鷥浩谧鞒鲈\斷及時(shí)治療，多數(shù)病兒智力可免受損害或病情得到控制苯丙酮尿癥、克汀病生后3個(gè)月作出診斷及時(shí)治療，多數(shù)智力可以恢復(fù)正常，超過(guò)6個(gè)月治療，幾乎不可避免地智力受到損害，如果3～4歲以后再治療，病孩的身體發(fā)育亦有困難，難于治療的程度，智力障礙很?chē)?yán)重。正常人的平均智商為100。當(dāng)一個(gè)兒童的智商為100時(shí)表示智力正常，假如一個(gè)兒章的智商在70分以下，他的智力就被稱(chēng)為“顯著低于”平均水平（簡(jiǎn)化為“智商低于70分”）。智商低于70分的兒童，在100個(gè)同齡兒童中僅有兩個(gè)。輕度MR多用智力測(cè)驗(yàn)，重度以上MR依靠行為評(píng)定量表，兩種方法對(duì)同一例難于配合同時(shí)使用，導(dǎo)致MR兒童智力發(fā)育障礙發(fā)病率如孤獨(dú)癥一樣在2%--1/萬(wàn)之間MR兒童智力發(fā)育障礙---發(fā)病率一般不超過(guò)2%。智力低下的發(fā)病原因，大致可分為單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常及原因不明四種情況。染色體畸變引起的智力低下約占15%～30%，單基因遺傳病引起的智力低下約占5%，由多基因遺傳和環(huán)境因素（神經(jīng)系統(tǒng)感染，藥物濫用，或腦損傷。）引起的智力低下約占50%以上。單基因遺傳病，遺傳加CUL4B基因突變，

重度發(fā)病染色體異常，如唐氏綜合征，其次如脆性X綜合征Ｘ連鎖遺傳，男性發(fā)病，女性雜合子不完全顯性輕度發(fā)病多基因遺傳

，分為器官性和非器官性，加上環(huán)境因素占所有MR的50%27個(gè)非綜合征型MR基因被確定,其中23種是X染色體連鎖致病基因,其余的4個(gè)基因中,RSS12、CRBN和CC2D1A為常染色體隱性遺傳基因,只有CDKL3(cyclin-dependentkinase-like3)是與非綜合征型MR相關(guān)的常染色體顯性遺傳基因,智力低下的遺傳成因---染色體畸變，單基因突變，多基因遺傳，線粒體基因突變，新病因染色體端部的DNA排列發(fā)生異常重組染色體數(shù)目畸變--常染色體數(shù)目畸變和性染色體數(shù)目畸變。21三體綜合征完全型〔核型為47，XX(XY)+21〕、嵌合型〔核型為47，XX(XY)+21/46，XX(XY)〕和易位型〔核型為46，XX(XY)，-14，+t(14q；21q)〕三種類(lèi)型。完全型21三體綜合征病情嚴(yán)重，IQ值在20-35之間，適應(yīng)性行為存在嚴(yán)重缺陷。嵌合型根據(jù)細(xì)胞異?？寺∷急壤笮?，智力低下的程度可有所不同，IQ值在35-70之間。易位型雖然染色體總數(shù)正常，但少了一條正常的14號(hào)染色體，多了一條由14和21號(hào)染色體長(zhǎng)臂組成的易位大染色體，實(shí)際上等于多了一條21號(hào)染色體，其智力低下的程度類(lèi)似于完全型21三體綜合征。除21三體綜合征外，13三體綜合征、18三體綜合征等C組、D組、E組染色體數(shù)目增多都可引起嚴(yán)重的智力低下，且D組、E組染色體體積大，攜帶基因數(shù)目多，增加一條會(huì)導(dǎo)致多發(fā)畸形，故患兒存活時(shí)性染色體數(shù)目畸變是指人類(lèi)的性染色體數(shù)目異常引起，這類(lèi)病的共同特征是性發(fā)育不全或智力發(fā)育障礙。如先天性卵巢發(fā)育不全綜合征(核型為45，X或46，XX/45，X)，先天性睪丸發(fā)育不全綜合征(核型為47，XXY或46，XY/47，XXY)，超雌綜合征(核型為47，XXX)，超雄綜合征(核型47，XYY)等等都有輕度的智力低下、人格異常等癥狀。MR兒童智力發(fā)育障礙—遺傳方式染色體結(jié)構(gòu)畸變分為常染色體結(jié)構(gòu)畸變和性染色體結(jié)構(gòu)畸變。貓叫綜合征，為第五號(hào)常染色體短臂部分缺失所致，核型為46，XX(XY)，del(5)(p15)。IQ值在20左右，性染色體結(jié)構(gòu)畸變核型可表示為46，fraX(q27-q28)，影響大腦的皮質(zhì)和邊緣系統(tǒng)發(fā)育，男性患病率1/1250女性攜帶者有輕度智力低下;另先天性卵巢發(fā)育不全綜合征也可因染色體結(jié)構(gòu)畸變引起，核型有46，XXp-、46，XXq-等。倒位攜帶者和平衡易位攜帶者，106對(duì)夫妻中就有一方為攜帶者發(fā)生率為0.47%單基因突變常染色體隱性遺傳，苯丙酮尿癥、半乳糖血癥、黑朦性白癡、精氨酸血癥、粘多糖累積癥Ⅱ型、部分白化病等。常染色體顯性遺傳，慢性進(jìn)行性舞蹈癥、結(jié)節(jié)硬化癥、強(qiáng)直性肌萎縮等都有智力低下的特征。遺傳性舞蹈癥常于30-45歲時(shí)緩慢起病，患者有大腦基底神經(jīng)節(jié)的變性，為進(jìn)行性加重的舞蹈樣不自主運(yùn)動(dòng)和智能障礙。X連鎖隱性遺傳，自殘綜合征、眼腦腎綜合征等)X連鎖顯性遺傳，口面指綜合征、色素失禁癥等有明顯的智力低下多基因遺傳病受遺傳和環(huán)境雙重因素的影響，智力低下的程度有很大不同，智商水平可在30-80之間，線粒體基因突變，肌陣攣性癲癇伴碎紅纖維病，線粒體肌病腦病伴乳酸中毒及腦卒中樣發(fā)作綜合征，慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹、神經(jīng)病伴共濟(jì)失調(diào)和視網(wǎng)膜色素變性等病智力低下。新病因染色體端部的DNA排列發(fā)生異常重組智力低下的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)---群體發(fā)病率40歲以上正常人生育患兒的比例明顯升高(1∶50-1∶100)智力低下平衡易位攜帶者患者的子女將有50%的患病可能。單基因突變引起智力低下的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)--常染色體隱性遺傳（

隱性純合子）再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是1/4表型正常的子代是攜帶者的概率是2/3；一方患病，另一方正常，子代再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是0，但都是攜帶者；若夫婦一方患病，另一方是攜帶者，子代再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是1/2。(2)常染色體顯性遺傳雜合子，一方患病，子代每胎的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)都是1/2;若夫妻雙方都患病，子代的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為3/4;夫妻都正常，子代再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為0。但要注意不規(guī)則顯性遺傳及延遲性顯性遺傳的情，X連鎖隱性遺傳男性發(fā)病率高于女性，女性患者都是隱性純合子，男性患者是半合子。若夫患病，妻正常，兒女再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是0，女兒都是攜帶者；若夫正常，妻患病，兒子再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是1，女兒都是攜帶者；若夫正常，妻為雜合子，兒子再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是1/2，女兒表型正常，但有1/2的可能是攜帶者；若夫患病，妻為雜合子，兒女再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)都是1/2。X連鎖顯性遺傳此類(lèi)遺傳方式的疾病女性發(fā)病率高于男性，男患者的所有女兒都是患者，兒子正常，女患者的兒女各有1/2的發(fā)病風(fēng)多基因遺傳病的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)比單基因病復(fù)雜，群體發(fā)病率、親屬等級(jí)、已有患病人數(shù)、遺傳度、病情輕重等因素，線粒體遺傳病的主要特征為母系遺傳，若父患病，母正常，子女均正常；若父正常，母患病，子女均有患病可能。MR:智力發(fā)育障礙類(lèi)型和臨床檢查廣義MR：自閉癥型—輕中重15q11.2Angelmansyndrome(Type1)智力和發(fā)育遲緩安格爾曼綜合癥，智力和發(fā)育遲緩，睡眠障礙，癲癇發(fā)作,拍手,微笑Alphathalassemiamentalretardation(OS)α型地中海貧血精神發(fā)育遲滯綜合征16p13.3Rubinstein-TaybiSyndrome魯賓斯坦綜合征:智力和運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩,拇指與Autism，X-linked，susceptibilityto，2自閉癥、X連鎖、易感性相關(guān)X-linkedmentalretardation21X連鎖的精神發(fā)育遲滯21型X-linkedmentalretardation54/lissencephaly/ambiguousgenitaliaX連鎖的智力缺陷54型、X連鎖的無(wú)腦回伴隨不明生殖器綜合征、X連鎖的嬰兒性痙攣X-linkedmentalretardation30X連鎖的智力缺陷30型X-linkedmentalretardationwithisolatedgrowthhormonedeficiencyX連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征—舉例醫(yī)學(xué)遺傳性疾病是醫(yī)學(xué)臨床疾病

例：日本唐氏經(jīng)驗(yàn)—讓病人及家庭獲益遺傳學(xué)診斷先證者臨床檢查家系和流調(diào)功能性指標(biāo)初查細(xì)胞遺傳學(xué)檢查全基因組遺傳譜芯片診斷（FDA臨床金標(biāo)準(zhǔn)）臨床診治干預(yù)一般化驗(yàn)檢查，影像和B超檢查生化特檢，臨床功能激發(fā)和興奮實(shí)驗(yàn)病理診斷臨床干預(yù)治療臨床家系干預(yù)方案建檔，復(fù)查和隨訪臨床表現(xiàn)病因非常復(fù)雜舉例：X連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征按其病因，以及屬于單一性生長(zhǎng)激素缺乏或?qū)儆诙喾N腺垂體激素缺乏分為：

1．特發(fā)性GHD(IGHD)IGHD患兒往往有圍生期異常，包括早產(chǎn)、難產(chǎn)、小胎齡兒，嚴(yán)重窒息，發(fā)紺及抽搐。1962年Bierch等發(fā)現(xiàn)橫位、臀部、足先露等非頭位胎位在IGHD患兒中高達(dá)62％，而在正常兒童中僅占4％。用GHRH興奮試驗(yàn)來(lái)鑒別IGHD患者顱內(nèi)損傷的部位已得出明確結(jié)論：在IGHD中大約2／3病變部位在垂體水平之上，而垂體本身只是失去了來(lái)自下丘腦的GHRH的刺激作用。近年來(lái)北京協(xié)和醫(yī)院應(yīng)用CT掃描或磁共振影像(MRI)檢查，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)IGHD患者下丘腦垂體存在明確的異常改變，主要有垂體柄斷裂、垂體腺萎縮和異位后葉高信號(hào)。

2．遺傳性GHDGH基因位于第17號(hào)染色體長(zhǎng)臂，含5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子，前者中有兩個(gè)為GH基因(GH-V、GH-N)，另外3個(gè)為絨毛膜生長(zhǎng)催乳素基因。多數(shù)家族性GHD為常染色體隱性遺傳，少數(shù)為常染色體顯性或伴性遺傳，可表現(xiàn)為單一性GH缺乏，或?yàn)槎喟l(fā)性垂體激素缺乏。

(1)家族性單一性生長(zhǎng)激素缺乏所致的GHD：本癥較少見(jiàn)，占原發(fā)性GHD中5％～10％。按遺傳方式可將其分為三型見(jiàn)下表：

ⅠA型單純性GH缺乏，有正常的GH-V基因，但存在GH-N基因缺陷。ⅠA型患兒在宮內(nèi)即有生長(zhǎng)障礙．出生身長(zhǎng)及體重均小。表現(xiàn)為嚴(yán)重生長(zhǎng)停滯，具典型垂體型侏儒體態(tài)。智力正常，無(wú)其他垂體功能缺陷。本病亦為家族性GHD中最先確定基因突變類(lèi)型的遺傳性侏儒癥，患兒體內(nèi)完全無(wú)GH，給予外源性GH后會(huì)產(chǎn)生GH抗體而導(dǎo)致GH治療無(wú)效。

ⅠB型患兒臨床癥狀與ⅠA相似，其GH水平雖低，但仍可以用放免法測(cè)出。與ⅠA型不同是用外源性GH治療不產(chǎn)生抗體而有良效。近年研究發(fā)現(xiàn)基因突變亦在GH基因，其第4個(gè)內(nèi)含子剪接位點(diǎn)有G→C或G→T堿基轉(zhuǎn)換，形成新的激活剪接位點(diǎn)，閱讀框架轉(zhuǎn)移，形成突變的GH蛋白，影響其穩(wěn)定性及生物活性。

臨床表現(xiàn)病因非常復(fù)雜：X連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征

Ⅱ型為常染色體顯性傳遞，父母中有一人為侏懦，臨床癥狀輕重不一。外源GH治療亦不產(chǎn)生抗體。近發(fā)現(xiàn)其GH基因內(nèi)含子3剪接位點(diǎn)第6個(gè)堿基因T→G轉(zhuǎn)換而失活、導(dǎo)致突變的GH蛋白產(chǎn)物。

Ⅲ型為男性患者，不同家系中癥狀可不全。有的可伴無(wú)丙球蛋白血癥。本癥基因突變性質(zhì)不明。

(2)家族性多種腺垂體激素所致的GHD；為近年從GH基因突變研究中區(qū)分出的新的侏儒類(lèi)型。該癥大多系散發(fā)，也可以為常染色體或X染色體連鎖遺傳。為GH基因轉(zhuǎn)錄因子Pit-Ⅰ突變。Pit-Ⅰ蛋白是垂體細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和功能成熟重要的轉(zhuǎn)錄因子。Pit-Ⅰ結(jié)合靶基因啟動(dòng)子而激活靶基因的轉(zhuǎn)錄。Pit-Ⅰ突變所致的GHD的臨床表現(xiàn)多種多樣。受累患者表現(xiàn)為GH完全缺乏，基礎(chǔ)血PRL檢測(cè)不到或水平很低，血基礎(chǔ)TSH水平可以為正常低限或降低或檢側(cè)不到，有些患者可以有明顯的甲狀腺功能減退。所有的患者都沒(méi)有促性腺素和促腎上腺皮質(zhì)激素的缺乏。

(3)GH不敏感綜合征：主要有下列幾種情況：①對(duì)GH不敏感-GH受體病(Laron矮小癥)或GH受體數(shù)目減少(Pyg-mics矮小癥)，GH受體后缺陷?；颊哐狦H水平很高且有活性，血IGF-Ⅰ水平降低，外源GH治療無(wú)效，但用重組的人IGF-Ⅰ治療有效；②GH抗體致循環(huán)GH作用抑制；③GH結(jié)構(gòu)異常；④IGF-Ⅰ合成障礙；⑤抗IGF-Ⅰ抗體干擾IGF-Ⅰ的作用；⑥IGF抵抗。

3．先天性器質(zhì)性GHD許多先天性發(fā)育畸形可導(dǎo)致GHD，如身材矮小的面裂患兒中，約1／3有完全性或部分性GHD。孤立性上頜第二門(mén)齒缺乏也是輕型面裂，患者常伴有身材矮小。

4．繼發(fā)性GHDGHD可繼發(fā)于下丘腦—垂體疾病，如腫瘤、感染、創(chuàng)傷、浸潤(rùn)性病變等，這些疾病可直接損壞垂體，或損害下丘腦，或使垂體門(mén)脈系中斷，在后兩種情況下，下丘腦的促垂體激素釋放因子不能產(chǎn)生或不能到達(dá)腺垂體。長(zhǎng)期應(yīng)用較大劑量腎上腺皮質(zhì)激素亦可抑制生長(zhǎng)。

臨床表現(xiàn)病因非常復(fù)雜：X連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征【臨床表現(xiàn)與并發(fā)癥】

大多數(shù)GHD患兒出生時(shí)身長(zhǎng)體重一般正常，少數(shù)患者出生時(shí)身材較小。生長(zhǎng)障礙大多在出生后1～2年內(nèi)發(fā)生，但最早可在出生后4個(gè)月即出現(xiàn)，也有遲至10歲才起病者。起病后，生長(zhǎng)的節(jié)律逐漸變得緩慢，患者與同年齡正常兒童的差別逐漸顯著，不過(guò)生長(zhǎng)并不完全停頓，而是以較緩慢的速度進(jìn)行。生長(zhǎng)速度緩慢是GHD的重要臨床特征。一般認(rèn)為生長(zhǎng)速度在3歲以下低于7cm／年，3歲至青春期小于4～5cm／年，青春期小于5．5～6cm／年者為生長(zhǎng)緩慢，應(yīng)做進(jìn)一步的檢查。GHD患兒的最終身高與起病年齡及GH缺乏的程度有關(guān)，大多數(shù)完全性GHD患兒至成年時(shí)身高低于130cm。

皮膚往往較細(xì)致，皮下脂肪豐滿(mǎn)，面頰亦較肥胖，使面部呈圓形，這是由于生長(zhǎng)激素缺乏時(shí)脂肪動(dòng)員較少所致。身體各部分的比例較其年齡為幼稚，四肢略為短小一些，下頜骨亦相對(duì)較?。话阏f(shuō)來(lái)，體態(tài)還相對(duì)勻稱(chēng)。如同時(shí)有促性腺激素缺乏，則一直保持性幼稚狀態(tài)。至青春期年齡，第二性征不出現(xiàn)。喉頭不發(fā)育，音調(diào)高細(xì)。外生殖器發(fā)育不好，陰毛、腋毛不生長(zhǎng)。乳房到青春發(fā)育期仍不發(fā)育，月經(jīng)來(lái)潮延遲或根本不來(lái)潮。睪丸未降或很小。只有單一性生長(zhǎng)激素缺乏者往往到20歲左右才有青春期第二性征出現(xiàn)。在用人生長(zhǎng)激素治療后，可發(fā)動(dòng)或加速青春期的出現(xiàn)，可能是生長(zhǎng)激素加強(qiáng)了性器官對(duì)促性腺激素的反應(yīng)之故。

【診斷與鑒別診斷】

1．診斷診斷GHD的目的在于確定是否為可治療的身材矮小疾患。臨床上鑒別身材矮小患者是矮身材的正常兒童，還是GHD患兒有一定困難。身材比同種族、同地區(qū)、同性別和同年齡正常兒童臨床表現(xiàn)病因非常復(fù)雜：X連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征身高均值低2SD(標(biāo)準(zhǔn)差)以下的兒童仍可能是正常的，有些原來(lái)身材正常的兒童突發(fā)生長(zhǎng)停滯，雖其身高尚未降至廚性別同年齡正常兒童身高均值一2SD以下，仍應(yīng)盡早進(jìn)行診斷性研究。

GHD的診斷主要依據(jù)其臨床特點(diǎn)和GH軸分泌功能的測(cè)定。目前國(guó)際上常見(jiàn)的診斷準(zhǔn)則為：①身高在同地區(qū)、同性別、同年齡正常兒童身高—3SD以下者，應(yīng)立即進(jìn)行常規(guī)病因的篩選及垂體分泌功能的檢查；②身高低于同性別、同年齡正常兒童身高—2SD～—3SD之間者，作常規(guī)病因的篩選檢查；③身高在同性別、同年齡正常兒童身高0～—2SD之間者，觀察生長(zhǎng)速度至少6個(gè)月以后再?zèng)Q定是否需做病因檢查；④生長(zhǎng)速度低于同性別、同年齡正常兒童第三百分位數(shù)者，不論其身高是否正常，均應(yīng)進(jìn)行病因檢查。

2．鑒別診斷

(1)全身性疾病所致的矮小癥：患者在兒童時(shí)期患有心、肝、腎、胃、腸等慢性疾病或各種慢性感染，如結(jié)核病、血吸蟲(chóng)病、鉤蟲(chóng)病等都可因生長(zhǎng)發(fā)育障礙而致身材矮小。

(2)呆小癥：此病系由于甲狀腺先天性發(fā)育不全或缺乏某些甲狀腺激素合成所必需的酶所致?；純撼聿陌⊥?，常伴及智力低下。

(3)Turner綜合征：為性染色體異常所致的女性分化異常．表現(xiàn)為女性型，但第二性征不發(fā)育，身材短小，血漿生長(zhǎng)激素不低，用生長(zhǎng)激素治療不起反應(yīng)，核型檢查(染色體分析)顯示性染色體為XO，可確定診斷。

(4)青春期延遲：生長(zhǎng)發(fā)育較同齡兒童延遲，常到16～17歲以后才開(kāi)始第二性征發(fā)育，智力正常，無(wú)內(nèi)分泌系統(tǒng)或慢性疾病依據(jù)。一旦開(kāi)始發(fā)育，骨骼生長(zhǎng)迅速，性成熟良好，最終身高可達(dá)正常人標(biāo)準(zhǔn)。

臨床表現(xiàn)病因非常復(fù)雜：X連鎖的智力缺陷伴隨單一性生長(zhǎng)素缺乏征二、檢驗(yàn)診斷

生長(zhǎng)激素缺乏癥主要依據(jù)臨床特點(diǎn)和血GH明顯降低作出診斷，必要時(shí)進(jìn)行GH興奮試驗(yàn)以確定生長(zhǎng)激素缺乏的原因。

【一般檢驗(yàn)項(xiàng)目】

主要包括血常規(guī)、尿常規(guī)及相關(guān)生化檢查以了解全身基本情況。一般根據(jù)需要及重點(diǎn)懷疑的病因選擇必要的檢查，如甲狀腺功能檢查、性腺功能檢查。

【特殊檢驗(yàn)項(xiàng)目】

1.血GHGH基礎(chǔ)值<5μg／L。單次GH測(cè)定診斷意義不大。GH測(cè)定是反映GH實(shí)際分泌最客觀的指標(biāo)，GH缺乏癥與正常人晝夜間GH平均濃度差異顯著，脈沖峰值和最高值之間的差異也非常顯著。但GH受饑餓、運(yùn)動(dòng)等影響波動(dòng)較大，一天中不同時(shí)間、個(gè)體間差異也很大。正常人GH基礎(chǔ)值低，常需要進(jìn)行激發(fā)試驗(yàn)來(lái)提高診斷的