第十八章遗传疾病的诊断 在当前绝大多数遗传疾病和遗传相关性疾病还没有理想的治疗 方法状况下,其诊断(特别是产前诊断和杂合体检出)就显得特别重 要。遗传疾病的诊断是进行遗传疾病预防和治疗的前提,它既有与其 他疾病相同的诊断方法,也有其特殊的诊断方法。 在分子水平上,遗传疾病是与基因相关的疾病,在人类基因组计 划全部完成的今天,确定致病基因及其致病机制成为今后基因学研究 的重要内容。越来越多致病基因的确认,丰富了人类对自身基因的认 识,也为遗传病的诊断特别是分子诊断奠定了坚实的基础。 遗传疾病的诊断是一项复杂的工作,几乎涉及到各个临床学科。 所以要求一个医师精通所有这些学科是不可能的。因此遗传疾病的诊 断需要各个学科的配合,需要高水平的综合性医院和专业人员与实验 室。由于目前在许多疾病发生过程中,对遗传因素作用的机制了解甚 少,使得对临床症状上已确诊的患者仍不能进行满意的遗传分析,该 领域仍旧存在相当多的空白。 第一节遗传病的常规诊断 这里所说的常规诊断是指除分子诊断之外,所有可用于进行遗传 疾病诊断的一般临床方法和遗传学特殊方法。 遗传疾病诊断的主要内容 )病史采集 对于遗传疾病来说病史的采集比其他疾病更重要,因为遗传疾病 的家族聚集性和其传递的规律性决定了病史采集可能会获得更有用 的信息,对后续的分析工作可能会有很大的帮助。病史采集的关键是
第十八章 遗传疾病的诊断 在当前绝大多数遗传疾病和遗传相关性疾病还没有理想的治疗 方法状况下，其诊断（特别是产前诊断和杂合体检出）就显得特别重 要。遗传疾病的诊断是进行遗传疾病预防和治疗的前提，它既有与其 他疾病相同的诊断方法，也有其特殊的诊断方法。 在分子水平上，遗传疾病是与基因相关的疾病，在人类基因组计 划全部完成的今天，确定致病基因及其致病机制成为今后基因学研究 的重要内容。越来越多致病基因的确认，丰富了人类对自身基因的认 识，也为遗传病的诊断特别是分子诊断奠定了坚实的基础。 遗传疾病的诊断是一项复杂的工作，几乎涉及到各个临床学科。 所以要求一个医师精通所有这些学科是不可能的。因此遗传疾病的诊 断需要各个学科的配合，需要高水平的综合性医院和专业人员与实验 室。由于目前在许多疾病发生过程中，对遗传因素作用的机制了解甚 少，使得对临床症状上已确诊的患者仍不能进行满意的遗传分析，该 领域仍旧存在相当多的空白。 第一节 遗传病的常规诊断 这里所说的常规诊断是指除分子诊断之外，所有可用于进行遗传 疾病诊断的一般临床方法和遗传学特殊方法。 一、遗传疾病诊断的主要内容 （一）病史采集 对于遗传疾病来说病史的采集比其他疾病更重要，因为遗传疾病 的家族聚集性和其传递的规律性决定了病史采集可能会获得更有用 的信息，对后续的分析工作可能会有很大的帮助。病史采集的关键是
材料的真实性和完整性。病史采集主要通过采集对象的描述和有关个 体的病案查询。实践中还应注意不同个体描述是否可以相互映证,以 确定资料的可信度。对于发病原因、过程、时间、地点、治疗情况等 也应详细记录。 (二)症状与体症 症状和体症是患者就诊的主要原因,也是遗传疾病诊断的重要线 索。通过症状和体症的了解,有助于提示患者可能的疾病类型,甚至 基本判断所罹患的疾病,如白化病。但是绝大多数遗传疾病必须通过 进一步检査才能确定。例如痴呆面容提示可能为Down综合征,但必 须通过染色体检查才能确定,以防可能为22三体或18三体。临床上 也经常遇到看似21三体而染色体检查并非21三体的病例。 (三)家系分析 家系分析是诊断遗传疾病的重要步骤,从先证者入手,尽可能多 的调查其亲属的患病情况,这有助于判断是单基因还是多基因遗传、 是显性还是隐性遗传、是常染色体还是性染色体遗传。在采集中,应 重点记录家族史、婚姻史和生育史,另外对于收养、过继、近亲婚配 和非婚生育等情况予以特别注意。进行家系分析时必须注意以下几个 问题:①资料必须可靠,个体的文化程度、家系成员的分散程度、被 调査者的年龄、记忆和判断能力等,都是影响资料准确度的因素;② 涉及家庭成员的隐私问题,应说服被调查者积极配合;③对不同患者 患病程度的度量应尽量准确一致,最好能提供医院的诊断资料,仅依 某一个人的描述往往产生较大的偏差;④应尽可能地扩大家系范围, 以便更准确地判断;⑤注意外显不全、延迟显性、新突变基因、动态 突变、易位基因、基因组印迹等问题,还要充分考虑主基因和遗传背 景、基因和环境综合作用等问题;⑥观察指标的不同,可能遗传方式 也不同。家系分析的结果对于发病风险率的计算将产生重要影响。 (四)染色体检查 染色体病是遗传病中的一大类疾病,而染色体检査(或称核型分 析)是针对该类疾病诊断的有效手段,是确诊染色体病的主要依据 但是在临床应用上,由于染色体检査的指征很难掌握,因此异常核型
材料的真实性和完整性。病史采集主要通过采集对象的描述和有关个 体的病案查询。实践中还应注意不同个体描述是否可以相互映证，以 确定资料的可信度。对于发病原因、过程、时间、地点、治疗情况等 也应详细记录。 （二）症状与体症 症状和体症是患者就诊的主要原因，也是遗传疾病诊断的重要线 索。通过症状和体症的了解，有助于提示患者可能的疾病类型，甚至 基本判断所罹患的疾病，如白化病。但是绝大多数遗传疾病必须通过 进一步检查才能确定。例如痴呆面容提示可能为 Down 综合征，但必 须通过染色体检查才能确定，以防可能为 22 三体或 18 三体。临床上 也经常遇到看似 21 三体而染色体检查并非 21 三体的病例。 （三）家系分析 家系分析是诊断遗传疾病的重要步骤，从先证者入手，尽可能多 的调查其亲属的患病情况，这有助于判断是单基因还是多基因遗传、 是显性还是隐性遗传、是常染色体还是性染色体遗传。在采集中，应 重点记录家族史、婚姻史和生育史，另外对于收养、过继、近亲婚配 和非婚生育等情况予以特别注意。进行家系分析时必须注意以下几个 问题：①资料必须可靠，个体的文化程度、家系成员的分散程度、被 调查者的年龄、记忆和判断能力等，都是影响资料准确度的因素；② 涉及家庭成员的隐私问题，应说服被调查者积极配合；③对不同患者 患病程度的度量应尽量准确一致，最好能提供医院的诊断资料，仅依 某一个人的描述往往产生较大的偏差；④应尽可能地扩大家系范围， 以便更准确地判断；⑤注意外显不全、延迟显性、新突变基因、动态 突变、易位基因、基因组印迹等问题，还要充分考虑主基因和遗传背 景、基因和环境综合作用等问题；⑥观察指标的不同，可能遗传方式 也不同。家系分析的结果对于发病风险率的计算将产生重要影响。 （四）染色体检查 染色体病是遗传病中的一大类疾病，而染色体检查（或称核型分 析）是针对该类疾病诊断的有效手段，是确诊染色体病的主要依据。 但是在临床应用上，由于染色体检查的指征很难掌握，因此异常核型
的检出率常常比较低 1.染色体检査的指征一般情况下,染色体检査的指征包括: ①明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者;②多发性流产和不育 的夫妇;③性腺以及外生殖器发育异常者;④原发性闭经;⑤35岁以 上的高龄孕妇;⑥已经生有染色体异常患儿的夫妇;⑦身材高大,性 情粗暴的男性;⑧恶性血液病患者;⑨长期接受X线、电离辐射的人 员 2.染色体检查技术染色体检查技术经历了几十年的发展,技 术上相对成熟,方法相对固定。理论上讲,只要有分裂细胞,就能够 制备染色体;但实践中使用最多的是材料是外周血 人外周血小淋巴细胞,通常都处在G1期(或Go期),一般情况下 不进行分裂。如果在体外培养时,在培养液中加入植物血凝素(PHA), 则可刺激小淋巴细胞转化为淋巴母细胞,进入有丝分裂。经一段时间 的培养后,加入秋水仙素处理,即可得到大量处于分裂中期的细胞。 人体的1m外周血内一般含有约1×106~3×106个小淋巴细胞,足够 染色体标本制备和分析之用(详细内容见第九章和医学遗传学实验指 导) 除外周血可以制备染色体外,骨髓、胸腹水、活检组织(如绒毛 膜、手术取材的肿瘤等)、组织培养物(如原代培养的细胞、建系的 细胞等)、羊水等都可以作为检查材料。虽然组织细胞的处理各有所 不同,但制备染色体的过程基本相似。 (五)生化检查 生化检査主要是对蛋白质和酶结构或功能活性的检测。该方法特 别适用于分子病、先天性代谢缺陷、免疫缺陷等遗传病的检査。此外 生化检查和还包括了反应底物、中间产物、终产物和受体与配体的检 査。生化检査的材料主要有血液、活检组织、尿、粪便、脱落细胞、 阴道分泌物等。随着人类对遗传病发病机理认识的深入和检测方法的 改进,越来越多的单基因病,特别是代谢缺陷性疾病的诊断将更加迅 速,更加简便。表18-1列举了部分可以通过酶活性检测的遗传代谢缺 陷病;表18-2列举了部分通过血清或尿液检测的遗传代谢缺陷病
的检出率常常比较低。 1．染色体检查的指征 一般情况下，染色体检查的指征包括： ①明显生长发育异常、多发畸形、智力低下者；②多发性流产和不育 的夫妇；③性腺以及外生殖器发育异常者；④原发性闭经；⑤35 岁以 上的高龄孕妇；⑥已经生有染色体异常患儿的夫妇；⑦身材高大，性 情粗暴的男性；⑧恶性血液病患者；⑨长期接受 X 线、电离辐射的人 员。 2．染色体检查技术 染色体检查技术经历了几十年的发展，技 术上相对成熟，方法相对固定。理论上讲，只要有分裂细胞，就能够 制备染色体；但实践中使用最多的是材料是外周血。 人外周血小淋巴细胞，通常都处在 G1期（或 G0期），一般情况下 不进行分裂。如果在体外培养时，在培养液中加入植物血凝素（PHA）， 则可刺激小淋巴细胞转化为淋巴母细胞，进入有丝分裂。经一段时间 的培养后，加入秋水仙素处理，即可得到大量处于分裂中期的细胞。 人体的 1ml 外周血内一般含有约 1×106～3×106个小淋巴细胞，足够 染色体标本制备和分析之用（详细内容见第九章和医学遗传学实验指 导）。 除外周血可以制备染色体外，骨髓、胸腹水、活检组织（如绒毛 膜、手术取材的肿瘤等）、组织培养物（如原代培养的细胞、建系的 细胞等）、羊水等都可以作为检查材料。虽然组织细胞的处理各有所 不同，但制备染色体的过程基本相似。 （五）生化检查 生化检查主要是对蛋白质和酶结构或功能活性的检测。该方法特 别适用于分子病、先天性代谢缺陷、免疫缺陷等遗传病的检查。此外 生化检查和还包括了反应底物、中间产物、终产物和受体与配体的检 查。生化检查的材料主要有血液、活检组织、尿、粪便、脱落细胞、 阴道分泌物等。随着人类对遗传病发病机理认识的深入和检测方法的 改进，越来越多的单基因病，特别是代谢缺陷性疾病的诊断将更加迅 速，更加简便。表 18-1 列举了部分可以通过酶活性检测的遗传代谢缺 陷病；表 18-2 列举了部分通过血清或尿液检测的遗传代谢缺陷病
表18-1常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病 疾病名称 检查的酶 白化病 酪氨酸酶 毛囊 精氨酸琥珀酸尿症 精氨酸代琥珀酸裂解酶 细胞 胱硫醚尿症 胱硫醚酶 肝、白细胞、成纤维细胞 组氨酸血症 组氨酸醇酶 指(趾)甲屑 同型脱氨酸尿症 胱硫醚合成酶 肝、白细胞、成纤维细胞 酮性高甘氨酸血症 丙酰辅酶A羧化酶 肝、白细胞、成纤维细胞 枫糖尿病 支链酮酸脱羧酶 肝、白细胞、成纤维细胞 苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶 肝 酪氨酸血症I 对羧苯丙酮酸羟化酶 肝、肾 酪氨酸血症Il 酪氨酸氨基转移酶 肝 半乳糖血症 半乳糖磷酸尿苷转移酶 红细胞 黑朦性痴呆 氨基己糖酶 田胞 高血病 β葡萄糖苷酶 皮肤成纤维细胞 腺苷脱氨酶缺乏症 腺苷脱氨酶 红细胞 糖原贮积病Ⅰ型 葡萄糖-6-磷酸酶 肠粘膜 糖原贮积病Ⅱ型 a-1,4-葡萄糖苷酶 皮肤成纤维细胞 糖原贮积病Ⅲ型 红细胞脱支酶 红细胞 糖原贮积病ⅣⅤ型 支化酶 白细胞、皮肤成纤维细胞 糖原贮积病ⅥI型 肝磷酸化酶 白细胞 氨酰脯氨酸缺乏症 氨酰脯氨酸酶 高苯丙氨酸血症 二氢喋啶还原酶 皮肤成纤维细胞 瓜氨酸血症 精氨酰琥珀酸合成酶 皮肤成纤维细胞 进行性肌营养不良 肌酸磷酸激酶 血清 表18-2部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病 疾病名称 血清检测物 尿液检测物 精氨酸琥珀酸尿症 精氨酸代琥珀酸 瓜氨酸血症 瓜氨酸 瓜氨酸 胱硫醚尿症 胱硫酸 胱氨酸尿症 胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸 胱氨酸病 胱氨酸 胱氨酸、其它氨基酸 同型胱氨酸尿症 甲硫氨酸 同型胱氨酸 羟脯氨酸血症 羟脯氨酸 羟脯氨酸
表 18-1 常见通过酶活性检测的遗传代谢缺陷病 疾病名称 检查的酶 材料 白化病 酪氨酸酶 毛囊 精氨酸琥珀酸尿症 精氨酸代琥珀酸裂解酶 红细胞 胱硫醚尿症 胱硫醚酶 肝、白细胞、成纤维细胞 组氨酸血症 组氨酸酶 指（趾）甲屑 同型脱氨酸尿症 胱硫醚合成酶 肝、白细胞、成纤维细胞 酮性高甘氨酸血症 丙酰辅酶 A 羧化酶 肝、白细胞、成纤维细胞 枫糖尿病 支链酮酸脱羧酶 肝、白细胞、成纤维细胞 苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶 肝 酪氨酸血症 I 对羧苯丙酮酸羟化酶 肝、肾 酪氨酸血症 II 酪氨酸氨基转移酶 肝 半乳糖血症 半乳糖磷酸尿苷转移酶 红细胞 黑朦性痴呆 氨基己糖酶 白细胞 高血病 β葡萄糖苷酶 皮肤成纤维细胞 腺苷脱氨酶缺乏症 腺苷脱氨酶 红细胞 糖原贮积病 I 型 葡萄糖-6-磷酸酶 肠粘膜 糖原贮积病 II 型 α-1,4-葡萄糖苷酶 皮肤成纤维细胞 糖原贮积病 III 型 红细胞脱支酶 红细胞 糖原贮积病 IV 型 支化酶 白细胞、皮肤成纤维细胞 糖原贮积病 VI 型 肝磷酸化酶 白细胞 氨酰脯氨酸缺乏症 氨酰脯氨酸酶 白细胞 高苯丙氨酸血症 二氢喋啶还原酶 皮肤成纤维细胞 瓜氨酸血症 精氨酰琥珀酸合成酶 皮肤成纤维细胞 进行性肌营养不良 肌酸磷酸激酶 血清 表 18-2 部分通过血清和尿液检测的遗传代谢缺陷病 疾病名称 血清检测物 尿液检测物 精氨酸琥珀酸尿症 精氨酸代琥珀酸 瓜氨酸血症 瓜氨酸 瓜氨酸 胱硫醚尿症 胱硫酸 胱氨酸尿症 胱氨酸、赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸 胱氨酸病 胱氨酸 胱氨酸、其它氨基酸 同型胱氨酸尿症 甲硫氨酸 同型胱氨酸 羟脯氨酸血症 羟脯氨酸 羟脯氨酸
高甘氨酸血症 甘氨酸及其它有机酸 氨酸 高赖氨酸血症 赖氨酸 赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸 血症 高脯氨酸血 脯氨酸 脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸 低磷酸血症 磷酸乙醇胺 枫糖尿病 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸酮衍生物 苯丙酮尿症 苯丙氨酸 苯丙酮酸 酪氨酸血症 酪氨酸 酪氨酸、苯丙氨酸衍生物 组氨酸血症 组氨酸 组氨酸 目前已经能够使用滤纸片或显色反应进行血液和尿液的检査,方 法简便,非常适用于初检和普査。 皮纹分析液可以作为某些遗传病,特别是某些染色体病的辅助诊 断手段,但是绝大多数的遗传病并没有皮纹的变化,所以该方法用途 并不广泛。关于这方面内容读者可以参考医学遗传学实验指导或其它 资料 关于分子诊断(基因诊断)的内容将在第二节中详细介绍 、对已出现症状的患者的诊断 了解和掌握了遗传病的诊断方法,就可以有针对性的对遗传病患 者进行诊断。对于大多数的遗传病,下一个明确的临床诊断不难办到, 但有很多已经明确诊断的疾病,确定其遗传规律还需要进一步的研究 分析。由于遗传异质性,临床上相同或相似的疾病(或不同亚型)可 能有不同的遗传方式,这对于估算患者后代发病风险率将产生重要影 响。例如血友病一般认为是ⅹ连锁隐性遗传,但实际上,只有甲型和 乙型血友病为ⅹ连锁隐性遗传,而丙型血友病和其他与血液凝固相关 因子(V、Ⅶ、Ⅹ、Ⅻ)缺陷所导致的血友病却表现出常染色体隐性 遗传; alzheimer病(又称为早老性痴呆)只有一部分表现出常染色 体显性遗传,大多数表现出散发的特点;家族性重症肌无力肯定与遗 传有关,多数人认为属于多基因遗传,但也有人提出为常染色体显性 遗传或隐性遗传。 遗传病患者大多理解该类型疾病的性质,因此患者与遗传工作者
高甘氨酸血症 甘氨酸及其它有机酸 甘氨酸 高赖氨酸血症 赖氨酸 赖氨酸、鸟氨酸、γ-氨基丁酸 高脯氨酸血症 脯氨酸 脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸 低磷酸血症 磷酸乙醇胺 枫糖尿病 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 酮衍生物 苯丙酮尿症 苯丙氨酸 苯丙酮酸 酪氨酸血症 酪氨酸 酪氨酸、苯丙氨酸衍生物 组氨酸血症 组氨酸 组氨酸 目前已经能够使用滤纸片或显色反应进行血液和尿液的检查，方 法简便，非常适用于初检和普查。 皮纹分析液可以作为某些遗传病，特别是某些染色体病的辅助诊 断手段，但是绝大多数的遗传病并没有皮纹的变化，所以该方法用途 并不广泛。关于这方面内容读者可以参考医学遗传学实验指导或其它 资料。 关于分子诊断（基因诊断）的内容将在第二节中详细介绍。 二、对已出现症状的患者的诊断 了解和掌握了遗传病的诊断方法，就可以有针对性的对遗传病患 者进行诊断。对于大多数的遗传病，下一个明确的临床诊断不难办到， 但有很多已经明确诊断的疾病，确定其遗传规律还需要进一步的研究 分析。由于遗传异质性，临床上相同或相似的疾病（或不同亚型）可 能有不同的遗传方式，这对于估算患者后代发病风险率将产生重要影 响。例如血友病一般认为是 X 连锁隐性遗传，但实际上，只有甲型和 乙型血友病为 X 连锁隐性遗传，而丙型血友病和其他与血液凝固相关 因子（Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅻ）缺陷所导致的血友病却表现出常染色体隐性 遗传；Alzheimer 病（又称为早老性痴呆）只有一部分表现出常染色 体显性遗传，大多数表现出散发的特点；家族性重症肌无力肯定与遗 传有关，多数人认为属于多基因遗传，但也有人提出为常染色体显性 遗传或隐性遗传。 遗传病患者大多理解该类型疾病的性质，因此患者与遗传工作者
样,最关心的是他(她)所患的病对其子女将产生的影响,准确地 回答这个问题是非常困难的。一是没有哪一个遗传工作者通晓所有遗 传病,二是人类对致病基因的认识还很有限,即便拥有大量的资料和 强大的检索系统,对许多遗传病的解释还是不能令人满意。只能期待 生命科学与医学的发展早日解决这些问题 、携带者的检出 携带者是指表现型正常,但携带有致病遗传物质的个体。与单基 因隐性遗传中的携带者相比,这里的携带者概念已经扩大,具体指: ①携带有隐性致病基因,本人表现正常的个体;②携带有显性致病基 因,但没有外显的正常个体;③携带有致病基因,迟发个体;④染色 体平衡易位或倒位的个体。 携带者的检出对遗传病的预防具有积极的意义。虽然许多隐性遗 传病的发病率并不高,但人群中的杂合子(携带者)的频率却相当高。 按照 Hardy- Weinberg定律,当某种遗传病的发病率为1/0000时,即 q2=1/0000时,q=0.01,p=0.99,2pq=2×0.99×0.01=0.02,也就是说 人群中该病的携带者频率为2%。检岀这些携带者对于指导他们的婚 姻和生育,防止遗传病患儿的出生具有重要意义。染色体平衡易位或 倒位的正常个体,出生染色体不平衡患儿的可能性较大,检出这些个 体同样具有重要意义。 如果在某一个群体中某种遗传病的发病率较高,则进行携带者筛 查具有较大的意义。但是在实际工作中,由于大多数遗传病的发病率 较低,大面积的筛查至少目前还不现实,所以大多数携带者的检查是 在已经出现遗传病患者的家系中进行,通过家系成员血缘关系和检测 分析,确定携带者,再针对性地检査携带者地配偶,进行生育指导。 携带者地检出方法,大致可分为临床水平、细胞水平、酶与蛋白 质水平和基因水平 酶与蛋白质的检查基础是根据基因剂量效应的理论:即杂合子的 基因表达水平应该是介于两类纯合子(AA与aa)之间,也就是说为
一样，最关心的是他（她）所患的病对其子女将产生的影响，准确地 回答这个问题是非常困难的。一是没有哪一个遗传工作者通晓所有遗 传病，二是人类对致病基因的认识还很有限，即便拥有大量的资料和 强大的检索系统，对许多遗传病的解释还是不能令人满意。只能期待 生命科学与医学的发展早日解决这些问题。 三、携带者的检出 携带者是指表现型正常，但携带有致病遗传物质的个体。与单基 因隐性遗传中的携带者相比，这里的携带者概念已经扩大，具体指： ①携带有隐性致病基因，本人表现正常的个体；②携带有显性致病基 因，但没有外显的正常个体；③携带有致病基因，迟发个体；④染色 体平衡易位或倒位的个体。 携带者的检出对遗传病的预防具有积极的意义。虽然许多隐性遗 传病的发病率并不高，但人群中的杂合子（携带者）的频率却相当高。 按照 Hardy-Weinberg 定律，当某种遗传病的发病率为 1/10000 时，即 q 2=1/10000 时，q=0.01，p=0.99，2pq=2×0.99×0.01=0.02，也就是说 人群中该病的携带者频率为 2%。检出这些携带者对于指导他们的婚 姻和生育，防止遗传病患儿的出生具有重要意义。染色体平衡易位或 倒位的正常个体，出生染色体不平衡患儿的可能性较大，检出这些个 体同样具有重要意义。 如果在某一个群体中某种遗传病的发病率较高，则进行携带者筛 查具有较大的意义。但是在实际工作中，由于大多数遗传病的发病率 较低，大面积的筛查至少目前还不现实，所以大多数携带者的检查是 在已经出现遗传病患者的家系中进行，通过家系成员血缘关系和检测 分析，确定携带者，再针对性地检查携带者地配偶，进行生育指导。 携带者地检出方法，大致可分为临床水平、细胞水平、酶与蛋白 质水平和基因水平。 酶与蛋白质的检查基础是根据基因剂量效应的理论：即杂合子的 基因表达水平应该是介于两类纯合子（AA 与 aa）之间，也就是说为
正常人的一半。但是由于基因表达受多种体内外因素的调控,加上检 测技术的原因,使得许多杂合子携带者仍不能用这种方法。对于酶与 蛋白质的检测,大致存在三种情况:①基因表达完全决定基因数量, 例如过氧化氢酶血症,杂合子红细胞中的过氧化氢酶含量为正常人的 一半。对于有些遗传病,酶活性虽然是正常人的一半,但不一定是杂 合子,有些酶的变异体活性表现出“正常人”的一半,但该个体却是 纯合子,例如半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶的 Duarte型就是这样。②只能 查出部分杂合子,因为在人群中,杂合子基因表达量的分布与纯合子 有重叠,如G6PD缺乏症。③不能依靠这种方法检査出杂合子。 临床水平的检査只能提供线索,不能确诊。例如部分血友病基因 的杂合子具有损伤后轻度出血倾向;有些红细胞酶缺陷的携带者具有 轻度溶血性贫血表现 细胞水平的检测包括染色体检査、细胞培养和组织化学测定等 基因诊断对单基因病携带者的检査具有独特的优势,它直接检测 等位基因类型,或检测与致病基因紧密连锁的具有多态性的遗传标 记,从而能够准确判断携带者,该方法是检测携带者技术的发展方向 四、产前诊断 出生前宫内的诊断称为产前诊断( prenatal diagnosis)。遗传病的 产前诊断可以追溯到1966年, Steele和Berg发现胎儿的染色体可以 通过羊水细胞的培养来进行。随着影像诊断、生化诊断和分子诊断的 发展,产前诊断得到越来越广泛的应用。 产前诊断主要从三个方面进行:①遗传学检查,如细胞培养、染 色体检査、分子诊断等;②生化检査,如特殊蛋白质、酶、代谢底物、 中间产物和终产物等;③物理诊断,如B超、Ⅹ线、胎儿镜、电子监 护等 根据遗传病的严重程度和发病率的高低,可将产前诊断的对象排 列如下:①夫妇之一有染色体畸变,特别是平衡易位携带者,或者夫 妇染色体正常,但出生过染色体异常的患儿的夫妇;②35岁以上的高
正常人的一半。但是由于基因表达受多种体内外因素的调控，加上检 测技术的原因，使得许多杂合子携带者仍不能用这种方法。对于酶与 蛋白质的检测，大致存在三种情况：①基因表达完全决定基因数量， 例如过氧化氢酶血症，杂合子红细胞中的过氧化氢酶含量为正常人的 一半。对于有些遗传病，酶活性虽然是正常人的一半，但不一定是杂 合子，有些酶的变异体活性表现出“正常人”的一半，但该个体却是 纯合子，例如半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶的 Duarte 型就是这样。②只能 查出部分杂合子，因为在人群中，杂合子基因表达量的分布与纯合子 有重叠，如 G6PD 缺乏症。③不能依靠这种方法检查出杂合子。 临床水平的检查只能提供线索，不能确诊。例如部分血友病基因 的杂合子具有损伤后轻度出血倾向；有些红细胞酶缺陷的携带者具有 轻度溶血性贫血表现。 细胞水平的检测包括染色体检查、细胞培养和组织化学测定等。 基因诊断对单基因病携带者的检查具有独特的优势，它直接检测 等位基因类型，或检测与致病基因紧密连锁的具有多态性的遗传标 记，从而能够准确判断携带者，该方法是检测携带者技术的发展方向。 四、产前诊断 出生前宫内的诊断称为产前诊断（prenatal diagnosis）。遗传病的 产前诊断可以追溯到 1966 年，Steele 和 Berg 发现胎儿的染色体可以 通过羊水细胞的培养来进行。随着影像诊断、生化诊断和分子诊断的 发展，产前诊断得到越来越广泛的应用。 产前诊断主要从三个方面进行：①遗传学检查，如细胞培养、染 色体检查、分子诊断等；②生化检查，如特殊蛋白质、酶、代谢底物、 中间产物和终产物等；③物理诊断，如 B 超、X 线、胎儿镜、电子监 护等。 根据遗传病的严重程度和发病率的高低，可将产前诊断的对象排 列如下：①夫妇之一有染色体畸变，特别是平衡易位携带者，或者夫 妇染色体正常，但出生过染色体异常的患儿的夫妇；②35 岁以上的高
龄孕妇;③夫妇之一有开放性神经管畸形,或出生过这种畸形患儿的 夫妇;④夫妇之一有先天性代谢缺陷,或出生过这种患儿的夫妇;⑤ Ⅹ连锁遗传病基因携带者孕妇;⑥原因不明的习惯性流产的孕妇;⑦ 羊水过多的孕妇;⑧夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇;⑨具有遗传 病家族史,又系近亲婚配的孕妇。虽然具备了上述条件,但如果出现 先兆流产、妊娠时间过长、有出血倾向者,则不宜做产前诊断,另外 应拒绝仅要求仅做胎儿性别的检查。 胎儿的遗传学检査和生化诊断都需要取胎儿细胞和羊水,这是与 其他诊断区别最大的地方。而取材后的检查技术则与前述的方法差别 不大。目前主要取材的方法有: (一)羊膜穿刺法 该方法是在B超的监视下,用注射器经孕妇腹壁、子宫到羊膜腔 抽取胎儿羊水(见图18-1)。羊水中含有一定数量的胎儿脱落细胞, 多为成纤维样细胞和上皮细胞,可以通过体外培养达到增殖的目的, 因此能够实现胎儿的染色体检查、生化检查和分子诊断的目的。抽出 的羊水还可以进行某些生化测定而辅助判断胎儿患病信息。例如当羊 水中甲胎蛋白(AFP)浓度过高时,可能意味着胎儿无脑、开放性脊柱 裂、脊髓脊膜膨出和脑积水等;或为死胎、先天性肾病综合症、脐膨 出、某些染色体病等。某些脂类代谢病、粘多糖病、氨基酸病糖原累 积病等也可通过羊水检查判断 图181羊膜穿刺示意图 羊膜穿刺的最佳时间是在妊娠16周~20周之间,此时羊水量较 多,成功率高。羊膜穿刺的危险性相对较小,引起流产的风险为0.5%, 母体感染、Rh溶血和其它妇科合并症发生率更低。羊水抽取量一般为 20~30ml,应为淡黄色,混浊,且无母血污染 进行羊水细胞染色体分析的技术关键在于细胞培养的成功与否。 胎儿脱落细胞中虽然含有一部分活细胞,但是培养的成功率比外周血 培养低,一般要培养10天以上才可供染色体制备,除了严格的无菌
龄孕妇；③夫妇之一有开放性神经管畸形，或出生过这种畸形患儿的 夫妇；④夫妇之一有先天性代谢缺陷，或出生过这种患儿的夫妇；⑤ X 连锁遗传病基因携带者孕妇；⑥原因不明的习惯性流产的孕妇；⑦ 羊水过多的孕妇；⑧夫妇之一有致畸因素接触史的孕妇；⑨具有遗传 病家族史，又系近亲婚配的孕妇。虽然具备了上述条件，但如果出现 先兆流产、妊娠时间过长、有出血倾向者，则不宜做产前诊断，另外 应拒绝仅要求仅做胎儿性别的检查。 胎儿的遗传学检查和生化诊断都需要取胎儿细胞和羊水，这是与 其他诊断区别最大的地方。而取材后的检查技术则与前述的方法差别 不大。目前主要取材的方法有： （一）羊膜穿刺法 该方法是在 B 超的监视下，用注射器经孕妇腹壁、子宫到羊膜腔 抽取胎儿羊水（见图 18-1）。羊水中含有一定数量的胎儿脱落细胞， 多为成纤维样细胞和上皮细胞，可以通过体外培养达到增殖的目的， 因此能够实现胎儿的染色体检查、生化检查和分子诊断的目的。抽出 的羊水还可以进行某些生化测定而辅助判断胎儿患病信息。例如当羊 水中甲胎蛋白(AFP)浓度过高时，可能意味着胎儿无脑、开放性脊柱 裂、脊髓脊膜膨出和脑积水等；或为死胎、先天性肾病综合症、脐膨 出、某些染色体病等。某些脂类代谢病、粘多糖病、氨基酸病糖原累 积病等也可通过羊水检查判断。 图 18-1 羊膜穿刺示意图 羊膜穿刺的最佳时间是在妊娠 16 周～20 周之间，此时羊水量较 多，成功率高。羊膜穿刺的危险性相对较小，引起流产的风险为 0.5%， 母体感染、Rh 溶血和其它妇科合并症发生率更低。羊水抽取量一般为 20～30ml，应为淡黄色，混浊，且无母血污染。 进行羊水细胞染色体分析的技术关键在于细胞培养的成功与否。 胎儿脱落细胞中虽然含有一部分活细胞，但是培养的成功率比外周血 培养低，一般要培养 10 天以上才可供染色体制备，除了严格的无菌
操作外,培养操作者的经验非常重要。对于分子诊断则无需培养,只 要细胞结构完整,DNA、RNA没有降解就可以。 (二)绒毛取样法 绒毛取样法又称为绒毛吸取术,是通过特制的取样器,经孕妇阴 道、宫颈进入子宫,达到胎盘处后吸取一定数量的胎儿绒毛组织(见 图18-2)。由于绒毛组织中含有大量的处于分裂期的细胞,所以可以 用来直接制备染色体,或经短期培养后制备染色体。也可以直接用于 生化分析和分子诊断。该方法的优点是可以在妊娠早期(9~12周) 进行,需要作出选择性流产时,给孕妇带来的损伤和痛苦较小。缺点 是引起流产的风险比较高,是羊膜穿刺的两倍,而且标本容易被细菌、 霉菌污染,不宜进行长期培养。有时标本中可能含有母体细胞,影响 分析。另外绒毛组织直接制备染色体的质量不容易控制,影响染色体 核型分析。 图182绒毛取样法示意图 (三)脐带穿刺 脐带穿刺法是在B超的监视下,用细针经腹壁、子宫进入胎儿脐 带,抽取一定数量的胎儿血液。穿刺时间最好在妊娠18周左右,所 获得的胎儿血液相当于从遗传病患者体内抽取的血样,特别方便进行 染色体分析,当然也可以进行多种其它诊断分析。本技术也用于因错 过绒毛取样或羊膜穿刺的时机或羊水培养失败的补救措施 (四)胎儿镜检查 该方法又称为羊膜腔镜或宫腔镜检査。它可以直接观察胎儿的外 形,性别和发育状况,又可以抽取羊水或胎血,还可以进行宫内治疗 因此理论上时一种最佳方法。但由于操作困难,并容易引发多种并发 症,目前还不易被医护人员所接受。胎儿镜检査的最佳时间是妊娠18 周~20周。 (五)孕妇外周血胎儿细胞富集
操作外，培养操作者的经验非常重要。对于分子诊断则无需培养，只 要细胞结构完整，DNA、RNA 没有降解就可以。 （二）绒毛取样法 绒毛取样法又称为绒毛吸取术，是通过特制的取样器，经孕妇阴 道、宫颈进入子宫，达到胎盘处后吸取一定数量的胎儿绒毛组织（见 图 18-2）。由于绒毛组织中含有大量的处于分裂期的细胞，所以可以 用来直接制备染色体，或经短期培养后制备染色体。也可以直接用于 生化分析和分子诊断。该方法的优点是可以在妊娠早期（9～12 周） 进行，需要作出选择性流产时，给孕妇带来的损伤和痛苦较小。缺点 是引起流产的风险比较高，是羊膜穿刺的两倍，而且标本容易被细菌、 霉菌污染，不宜进行长期培养。有时标本中可能含有母体细胞，影响 分析。另外绒毛组织直接制备染色体的质量不容易控制，影响染色体 核型分析。 图 18-2 绒毛取样法示意图 （三）脐带穿刺 脐带穿刺法是在 B 超的监视下，用细针经腹壁、子宫进入胎儿脐 带，抽取一定数量的胎儿血液。穿刺时间最好在妊娠 18 周左右，所 获得的胎儿血液相当于从遗传病患者体内抽取的血样，特别方便进行 染色体分析，当然也可以进行多种其它诊断分析。本技术也用于因错 过绒毛取样或羊膜穿刺的时机或羊水培养失败的补救措施。 （四）胎儿镜检查 该方法又称为羊膜腔镜或宫腔镜检查。它可以直接观察胎儿的外 形，性别和发育状况，又可以抽取羊水或胎血，还可以进行宫内治疗。 因此理论上时一种最佳方法。但由于操作困难，并容易引发多种并发 症，目前还不易被医护人员所接受。胎儿镜检查的最佳时间是妊娠 18 周～20 周。 （五）孕妇外周血胎儿细胞富集
前述获取胎儿细胞的方法对于母胎都可能有一定的损伤,都有流 产和感染等风险。而从孕妇外周血中获取胎儿细胞的方法则是一个十 分安全的方法。1893年就有人发现母体中含有胎儿细胞,1964年发 现孕妇外周血中含有未成熟的胎儿红细胞。1969年在22个孕有男胎 的孕妇外周血中,发现19例46,XY细胞,说明从孕妇外周血中分离 胎儿细胞进行产前诊断是可能的。并随着技术进步,该方法正向着实 用性发展,成为非损伤性产前诊断的发展方向。但目前这项技术还不 很成熟,还没有成为产前诊断的主流方法。研究较多的富集方法有: ①流式细胞仪分离技术,即利用特殊荧光抗体标记胎儿细胞,进行流 式细胞仪分离。常用胎儿细胞表面特有抗体是转铁蛋白受体(CD71)、 凝血酶反应素受体(CD36)、B淋巴细胞的CD19、CD23、T淋巴细 胞的CD3、CD4、CD5等;②磁式细胞分选技术,即将磁珠与抗体偶 联,使磁珠与分离细胞结合达到分离目的;③细胞培养法,即将细胞 置体外培养系统中,诱导滋养层细胞和有核红细胞分裂,达到富集的 目的。由于用这些方法富集的胎儿细胞含量仍很低,因此需要应用高 灵敏的技术方法进行下一步检测,目前常用的方法是PCR 其它产前检查方法如物理影像、植入前诊断等这里不再介绍。 Indications for Prenatal Diagnosis The generally accepted guidelines for eligibility of pregnant women for prenatal diagnosis by amniocentesis or chorionic villus sampling(CVs)are based on evidence that the risk that the fetus is abnormal is at least as great as the risk of miscarriage from the procedure itself. As the scope of prenatal diagnosis expands and technology improves, the guidelines are sure to change, but at present the chief criteria are the following 1. Advanced maternal age(often at least 35 years at the expected date of confinement): If there is no previous history of a chromosome abnormality, it is only in the advanced maternal age range that the risk of a chromosomally abnormal fetus exceeds the risk of miscarriage due to
前述获取胎儿细胞的方法对于母胎都可能有一定的损伤，都有流 产和感染等风险。而从孕妇外周血中获取胎儿细胞的方法则是一个十 分安全的方法。1893 年就有人发现母体中含有胎儿细胞，1964 年发 现孕妇外周血中含有未成熟的胎儿红细胞。1969 年在 22 个孕有男胎 的孕妇外周血中, 发现 19 例 46，XY 细胞，说明从孕妇外周血中分离 胎儿细胞进行产前诊断是可能的。并随着技术进步，该方法正向着实 用性发展，成为非损伤性产前诊断的发展方向。但目前这项技术还不 很成熟，还没有成为产前诊断的主流方法。研究较多的富集方法有： ①流式细胞仪分离技术，即利用特殊荧光抗体标记胎儿细胞，进行流 式细胞仪分离。常用胎儿细胞表面特有抗体是转铁蛋白受体（CD71）、 凝血酶反应素受体（CD36）、B 淋巴细胞的 CD19、CD23、T 淋巴细 胞的 CD3、CD4、CD5 等；②磁式细胞分选技术，即将磁珠与抗体偶 联，使磁珠与分离细胞结合达到分离目的；③细胞培养法，即将细胞 置体外培养系统中，诱导滋养层细胞和有核红细胞分裂，达到富集的 目的。由于用这些方法富集的胎儿细胞含量仍很低，因此需要应用高 灵敏的技术方法进行下一步检测，目前常用的方法是 PCR。 其它产前检查方法如物理影像、植入前诊断等这里不再介绍。 Indications for Prenatal Diagnosis The generally accepted guidelines for eligibility of pregnant women for prenatal diagnosis by amniocentesis or chorionic villus sampling (CVS) are based on evidence that the risk that the fetus is abnormal is at least as great as the risk of miscarriage from the procedure itself. As the scope of prenatal diagnosis expands and technology improves, the guidelines are sure to change, but at present the chief criteria are the following: 1.Advanced maternal age (often at least 35 years at the expected date of confinement): If there is no previous history of a chromosome abnormality, it is only in the advanced maternal age range that the risk of a chromosomally abnormal fetus exceeds the risk of miscarriage due to