臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展專家講座

AdvancesinClinicalMolecularGenetics

臨床分子遺傳診療之現(xiàn)況與發(fā)展臺(tái)大醫(yī)院基因醫(yī)學(xué)部蘇怡寧醫(yī)師臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第1頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第2頁AdrenoleukodystrophyisanX-linkeddisorderwhichissecondarytoamutationintheABCD1geneandresultsintheapparentdefectinperoxisomalbetaoxidationandtheaccumulationofthesaturatedverylongchainfattyacidsinalltissuesofthebody.Themanifestationsofthedisorderoccurprimarilyintheadrenalcortex,themyelinofthecentralnervoussystem,andtheLeydigcellsofthetestes.

ABCD1isanATPasebindingcassetteproteininthesamecategoryoftransporterproteinssuchastheCFTRandMDRproteins.腎上腺白質(zhì)退化癥ALDGeneticinformationATP-bindingcassette,sub-familyD(ALD),member1Genesymbol:ABCD1Location:Xq28臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第3頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第4頁基因遺傳疾病(Geneticdisorders)細(xì)胞遺傳診療(Cytogeneticapproach)染色體異常(ChromosomeAbnormalities)分子遺傳診療(Moleculargeneticapproach)單一基因疾病(Single-GeneDisorders)多基因疾病(MultifactorialDisorders)粒線體疾病(MitochondrialDisorders)臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第5頁Cytogenetic-RelatedTechniquesMolecularGenetic-RelatedTechniquesCGHFISHSNPAnalysisGeneDoseAnalysisPRINsLengthMutationAnalysisSTRAnalysisKaryotyping臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第6頁遺傳基因診療(+)遺傳疾病???疾病患者照護(hù)產(chǎn)前胎兒診斷遺傳基因診斷(-)遺傳諮詢臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第7頁白化癥臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第8頁SingleGeneDiseasesOver3000knownhumanmonogenicdisordersOver600genesinvolvedhavebeenmapped臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第9頁遺傳方式自體顯性遺傳(AD,Autosomaldominant)自體隱性遺傳(AR,Autosomalrecessive)性聯(lián)遺傳(X-linkdominant/X-linkrecessive)臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第10頁ADDeNovoInherited臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第11頁結(jié)節(jié)性硬化癥(TSC)結(jié)節(jié)性硬化癥(TSC)是一個(gè)自體顯性遺傳疾病，預(yù)計(jì)其盛行率約為1/10000。當(dāng)前研究了解，已知有兩個(gè)基因之突變與結(jié)節(jié)性硬化癥相關(guān)，分別是TSC1及TSC2。依過去之文件匯報(bào)，相關(guān)TSC1及TSC2之突變皆多屬于單點(diǎn)突變，且不一樣之患者突變點(diǎn)點(diǎn)位皆不相同，約60～70％之患者屬于新發(fā)生之突變，而與過去確認(rèn)之突變點(diǎn)皆不相同，對(duì)突變分析而言，相當(dāng)因難進(jìn)行大規(guī)模之分析，臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第12頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第13頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第14頁神經(jīng)纖維瘤介紹神經(jīng)纖維瘤是一個(gè)遺傳性神經(jīng)外胚層生成疾病，依照所侵犯范圍分為第一型(周圍型)和第二型(中樞型)。神經(jīng)纖維瘤第一型(簡(jiǎn)稱NF-1)較為常見，這類疾病發(fā)生率，大約是每4000個(gè)新生兒中有一位。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第15頁神經(jīng)纖維瘤之遺傳方式在遺傳上，約有二分之一患者是屬于顯性遺傳；亦即，臺(tái)灣地域約有6000個(gè)NF-1家庭。因?yàn)镹F-1基因?yàn)樽泽w顯性遺傳，也就是在神經(jīng)纖維瘤家庭中，一旦此基因產(chǎn)生突變，其家族子代中全部組員皆有50%之機(jī)會(huì)帶有此突變基因。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第16頁神經(jīng)纖維瘤基因檢測(cè)之主要在這些家族中，神經(jīng)纖維瘤之癥狀會(huì)不停侵襲這些家族中家眷。同一家族中癥狀嚴(yán)重程度皆不一樣所以說NF-1突變基因遺傳檢測(cè)對(duì)于早期確認(rèn)神經(jīng)纖維瘤之疾患是有其必要性，尤其是對(duì)于含有家族性神經(jīng)纖維瘤之家族組員而言。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第17頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第18頁P(yáng)t.S/FLocationMoleculardefectsCodonsubstitutionMutationtypePredictedproteinproductReference1FExon2118A>TAAG>TAGNonsenseK40XThisreport2FExon5492..495delAACT-Frame-shiftAa164,PTC176Thisreport3SExon6621delT-Frame-shiftAa207,PTC210Thisreport4SExon91019..1022insTAAC-Frame-shiftAa340,PTC353Thisreport5SExon111237T>CTCA>CCAMissenseS413PThisreport6SExon111241T>GCTC>CGCMissenseL414RThisreport7FExon151721G>AAGC>AACMissenseS574NFasholdetal.8FExon161756..1759delACTA-Frame-shiftAa586,PTC603Fasholdetal.9FIntron202409+2T>G-ExonskippingSpliceDSThisreport10SExon232994T>ATAT>TAANonsenseY998XFasholdetal.11FExon233114G>TAGG>AGTMissenseR1038SThisreport12SExon273634..3635delGT,insCCCC-Frame-shiftAa1212,PTC1215Thisreport13FExon273639..3641delAAT-Frame-shiftAa1213,1214del＂M＂Thisreport14SExon283826C>TCGA>TGANonsenseR1276XHeimetal.199515FExon293916C>TCGA>TGANonsenseR1306XParketal.199816SExon314169T>CCTC>CCCMissenseL1390PThisreport17FExon344614delG-Frame-shiftAa1538,PTC1552Thisreport18SExon354759..4761delTAT-Frame-shiftAa1587,1587del＂Y＂Thisreport19FExon364963G>AGCA>ACAMissenseA1655TThisreport20SExon375360C>GACG>ATGMissenseT1787MThisreport21SExon375401C>TCAG>TAGNonsenseQ1801XThisreport22FExon395792G>ATGG>TAGNonsenseW1931XThisreport23FExon395843..5844delAA-Frame-shiftAa1948,PTC1954Thisreport242526SFSIntron41Exon42Exon426365-1G>A6410T>A6555delA-TTA>TAA-ExonskippingNonsenseFrame-shiftSpliceASL2137XAa2185,PTC2196Fasholdetal.ThisreportThisreport臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第19頁家族性神經(jīng)纖維瘤之個(gè)案臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第20頁家族性神經(jīng)纖維瘤之個(gè)案病人正常人病人之父病人之妹臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第21頁Breastcancer&cancergeneticsAbout5%-10%ofbreastandovariancancersoccurasaresultofhighlypenetrantgermlinemutationsincancerpredisposinggenesAtleasthalfoftheseareduetomutationsintheBRCA1orBRCA2genes.臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第22頁BRCA1&BRCA2genesBRCA1andBRCA2mutationcarriers80-85%lifetimeriskforfemalebreastcancerLifetimeriskforovariancancerBRCA1:60%byage80BRCA2:27%byage80Morethan800distinctsequencevariantshavebeendescribedinBRCA1andBRCA2臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第23頁BreastcancerBreastcancer臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第24頁正常型突變型-2突變型-1BRCA1基因起始序列ATG→AGG之突變臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第25頁BRCA1mutations臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第26頁BreastcancerBreastcancer臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第27頁60y/0OVCancer58BreastcancerBreastcancer本人58H/T80y/o8y/o48臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第28頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第29頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第30頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第31頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第32頁？臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第33頁視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤一個(gè)罕見眼部腫瘤，胚胎期視網(wǎng)膜細(xì)胞產(chǎn)生病變而成這些細(xì)胞原來會(huì)長(zhǎng)成眼睛里感光器，也就是桿細(xì)胞與錐細(xì)胞，這些細(xì)胞感應(yīng)光線之后，會(huì)傳送電流信息，經(jīng)由視神經(jīng)到腦部遺傳型視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患者染色體上Rb基因原就有缺點(diǎn)，此基因負(fù)責(zé)對(duì)產(chǎn)生一個(gè)腫瘤抑制蛋白，此對(duì)視網(wǎng)膜細(xì)胞生長(zhǎng)失去調(diào)整功效而長(zhǎng)出腫瘤偵測(cè)Rb基因?qū)Ψ直孢z傳與非遺傳型視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤，以及產(chǎn)前診療有很大幫忙臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第34頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第35頁視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤偶發(fā)性患病兒童并無罹患此病近親家族相關(guān)（遺傳性）依據(jù)資料，患病兒童家族中不只一人得病，而且常好幾代都出現(xiàn)患者。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第36頁視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤在先進(jìn)國家，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤全部病例中，約有10%~25%含有家族史。在較落后國家，如尼日利亞或菲律賓偏遠(yuǎn)小島，眼睛長(zhǎng)惡性腫瘤小孩經(jīng)常因延誤治療，使得腫瘤發(fā)生腦部及眼球外蔓延，在很小年紀(jì)就死于癌癥，這些腫瘤基因，因而沒有機(jī)會(huì)傳遞到下一代，所以在落后國家，反而不易發(fā)覺含有家族史病例。在臺(tái)灣早年，也是類似情形，絕少發(fā)覺有家族性病例，近年來因醫(yī)藥進(jìn)步，罹患癌癥病童能夠存活到婚娶年紀(jì)，并繁衍下一代；又因健保實(shí)施，罹患癌癥小孩，不致于拖垮家庭經(jīng)濟(jì)，被放棄治療孩童已經(jīng)越來越少，所以家族性病例有越來越多趨勢(shì)。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第37頁視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤一個(gè)雙側(cè)性、遺傳性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤病人，其兒女有50%機(jī)會(huì)罹病。一對(duì)無家族史父母在生了一個(gè)罹癌小孩后，其下一胎再罹病機(jī)會(huì)是2%~5%，假如已經(jīng)有2個(gè)罹病小孩，其下一個(gè)兒女罹病機(jī)會(huì)則提升到50%。一個(gè)單側(cè)性無家族史眼癌病人，其下一代罹病機(jī)會(huì)則只有5%。一個(gè)雙側(cè)性眼癌病人，他健康手足或兒女下一代，仍有2%~6%機(jī)會(huì)罹病。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第38頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第39頁遺傳諮詢遺傳而來視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤是以體染色體顯性遺傳方式，傳給下一代其遺傳基因已被證實(shí)存在于第13對(duì)染色體。??一個(gè)單側(cè)性、無家族史視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患者，其下一代罹病機(jī)會(huì)只有5%。??一個(gè)雙側(cè)性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患者，他健康手足或兒女下一代，仍有2-6%機(jī)會(huì)罹病。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第40頁遺傳諮詢遺傳型網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤與雙眼均受侵犯患者很輕易得到次發(fā)性癌癥，其中以骨肉瘤（骨癌）最多，次常見則為肺癌與乳癌。??現(xiàn)今已可將網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤相關(guān)基因Rb基因判定出來，對(duì)這些Rb基因缺乏或失去功效病人，更應(yīng)終生親密追蹤，以期早日發(fā)覺次發(fā)性癌癥。至于非遺傳型病人，以后產(chǎn)生第二種癌癥危險(xiǎn)性和普通人大致相同。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第41頁遺傳諮詢高危險(xiǎn)群病人家族組員，應(yīng)該做遺傳諮詢。假如能經(jīng)由產(chǎn)前檢驗(yàn)之基因判定，事先知道胎兒是否罹病，對(duì)病人家眷將是莫大福音因?yàn)榻陙磲t(yī)學(xué)進(jìn)步，使得罹患癌癥兒童有機(jī)會(huì)能夠存活到生育年紀(jì)，所以家族性病例偶有發(fā)覺，不能掉以輕心；不然一旦再生出一個(gè)罹病小孩，對(duì)整個(gè)家族將造成相當(dāng)大打擊。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第42頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第43頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第44頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第45頁CerebralCavernousHemangiomas臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第46頁exonPrimersequencePCRLength(bp)AnnealTemp(℃)DHPLCTemp(℃)ElutionProfile(B%)1FTTCCAATGGCTACTTCTACCTG326565654RAAAACGTCTTTTAAATCAGAGC2FTGACAAAGCTCTTAATGGGT261565550RGACTACAATGCATACAAATTGC52523FAAACAATTTTTACAGTCCTGTTG280565848RAGAACAGTCTTGAAAAGAAGGA52524FCATTTCAGATGATCTTTTTAGG286565750RTGTCATTACTTGTTATTCACTGCT53535FATTGGATGACATTTTCCCTT281565552RAGCCATCTAATCGTCTTTCC6FAGCACATGAAGTTGAAGGAA292565553RCCCAAAAAGGAATAATGAGG臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第47頁7FGAAGTGCAGACAGTTTAATACAAA293565652RCTCAACAGATTTTGTGCATTT8FGCTTTTTCTTTTCCCATATT283565452RTAGCACAAGACCATGCATAA9FCGTTACTGAAAGCCATTTGT281565452RCAGGACTATAAATTTAATCTACCTCTG10FCAATGGTACATTTTCCTTTCA329565552RAGGTTGGTACTGTTGTTTTAACT11FCTGAACTATTATATTTAGAGCAGACA261565352RCACAATAGTTTATGAAGTCCAAA12FCCCAATGTCATGAATTTCC233565357RGCTCGGCCAAAAGTAATAexonPrimersequencePCRLength(bp)AnnealTemp(℃)DHPLCTemp(℃)ElutionProfile(B%)臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第48頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第49頁CasenumberAgeCCMslocationNumberofCCMsinMRIAssociateddiseaseMutationsite151Cingulatedgyrus,insula,cortex,subcorticalwhitematter9Acousticneuromac.1846delA240Centrumsemiovale,parietaldeepwhitematter6nilc.1846delA316Subcorticalwhitematter1Venousmalformationc.1846delA414Frontalparietalcortexandsubcorticalwhitematter5nilc.1846delA538Cerebellum,bil.cerebralhemispheresanddeepgraymatter7nilc.1846delA637Thalamus1hepatomac.587C>G(Ala->Gly)750Medulla,subcorticalwhitematter3nilc.535C>G(Arg->stop)臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第50頁X-linked臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第51頁Hemophila血友病是一個(gè)遺傳血科疾病，患者血液中缺乏一個(gè)凝血因子，以致受傷后，傷口血液凝固比常人較慢，故輕易因失血過多，而造成生命危險(xiǎn)。血友病病人主要是男性，因?yàn)榕粤碛幸粋€(gè)相正確正常遺傳因子，故不會(huì)發(fā)病，只會(huì)將病變因子遺傳下一代。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第52頁血友病(Haemophilia)不論A型或B型血友病,攜帶血友病基因女性有二分之一機(jī)會(huì)傳給兒女,即兒子有二分之一成為血友病人者,而二分之一女兒將成為帶因者。帶因者大都無癥狀,且血漿中凝固因子Ⅷ活性大都正常,通常只能用分子診療來做檢測(cè),以往利用linkageanalysis來篩檢,linkageanalysis即使廉價(jià),但受限在必須有家族史,即必須有病人檢體,另外還必須考慮重組(recombinantevents)和gemlinemutation等問題。而直接檢測(cè)基因序列(directsequence),即使敏感高,但花費(fèi)較高,且所須時(shí)間較長(zhǎng),臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第53頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第54頁DuchenneMuscularDystroply

(DMD)為全部肌肉萎縮癥中較常見一個(gè)，通常只發(fā)生在男性身上。與人類X染色體上DMD基因相關(guān)。60-65%屬于大片段缺失(deletion)或重復(fù)(duplication)突變。其它則可能屬于小片段缺失/插入突變(smalldeletions/insertions)或點(diǎn)突變(pointmutation)。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第55頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第56頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第57頁對(duì)于自體隱性遺傳疾病而言,高效率之帶因者檢驗(yàn)計(jì)劃及流程為進(jìn)行產(chǎn)前診療及預(yù)防疾病發(fā)生之唯一路徑海洋性貧血是臺(tái)灣最常見之單一基因自體隱性遺傳疾病,且是當(dāng)前唯一能夠進(jìn)行全國性帶因者篩檢之單一基因疾病AR臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第58頁β-thalassemia乙型海洋性貧血(β-Thalassemia)是一個(gè)常見單基因遺傳性血液疾病，屬自體隱性(autosomalrecessive)遺傳。臺(tái)灣大約有1%人民為某種乙型海洋性貧血帶因者。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第59頁a-thalassemia甲型海洋性貧血(a-Thalassemia)是一個(gè)常見單基因遺傳性血液疾病，屬自體隱性(autosomalrecessive)遺傳。臺(tái)灣大約有3-5%人民為某種甲型海洋性貧血帶因者。臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第60頁篩檢成功是否之關(guān)鍵,為是否具備高效率之帶因者檢驗(yàn)計(jì)劃臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第61頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第62頁臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第63頁SpinalMuscularAtrophy(SMA)1.一個(gè)脊髓性肌肉萎縮癥:是因脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元漸進(jìn)性退化，造成肌肉逐步軟弱無力、萎縮一個(gè)疾病。2.AotosomalRecessiveInheritance(隱性遺傳)3.也是人類常見新生兒疾病,僅次于海洋性貧血。4.Carrierrate高達(dá)1/35~1/50。RodriguesNR,etal(1995)HumMolGenet4:631634臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第64頁SpinalMuscularAtrophy(SMA)平均每5000-10000個(gè)新生兒就有一個(gè)得到這種疾病Carrierrate高達(dá)1/35~1/50臨床分子遺傳診斷之現(xiàn)況與發(fā)展第65頁SMA遺傳方式隱性遺傳疾病AR臨床分子遺傳