分子诊断学-复杂性疾病的分子诊断

Chapter16遗传性疾病的分子诊断Molecularpathologyrepresentstheapplicationoftheprinciplesofbasicmolecularbiologytotheinvestigationofhumandiseaseprocesses.molecularpathology：分子病理学KeyPointsGenemutationand/orgeneticpolymorphismisanormaloccurrence,usuallywithoutgraveconsequences,thatcontributestothosetraitsthatestablishourindividuality.geneticpolymorphism：基因多态性Accordingtonumerousinformationavailable,geneticdiseasescanbecategorizedintothreemajorgroups:chromosomaldisorders,monogenicorsingle-genedisorders,andpolygenicormultifactorialdisorders.chromosomal：染色体；monogenic/single-gene：单基因；polygenic/multifactorial多基因Polygenicormultifactorialdisordersresultfrommultiplegeneticand/orepigeneticfactorsthatdonotconformtotraditionalMendelianinheritancepattens,whicharedifferentinmonogenicdisorders.

epigenetic：后生的；Mendelianinheritance：孟德尔遗传；Thepathogenicnatureofmethylationisillustratedbytheobservationthatformanytumorsuppressorgenes.methylation：甲基化；pathogenic：病原的Hybridization：杂交ThedetectionofmethylatedsequencesinDNAderivedfromtheplasmaorserumbyallkindsofsensitivetechniquesisapotentiallyimportantearlydetectionandmonitoringmethodforcancer.plasmaorserum：血浆或血清potentially：潜在地DNAalterationshavebeendetectedinpatientswithsmalloreveninsitulesions,indicatingthattumorDNAisshedintocirculationearlyinthedisease.alterations：改变，更改；insitu：在原来的位置；lesion：机能障碍；Oureverbroadeninginsightsintothemolecularbasisofdiseaseprocessescontinuetoprovideanopportunityfortheclinicallaboratorytodevelopandimplementnewandnovelapproachesfordiagnosis,monitoring,drugresistanceandprognosticassessmentofhumandiseases.Implement：实施；prognostic：预兆复杂性疾病包括肿瘤（tumor）、心血管疾病（cardiovasculardiseases）、自身免疫性疾病（autoimmunediseases）和一些代谢性疾病（metabolicdiseases）等。肿瘤（tumor）：医学术语亦称恶性肿瘤（malignantneoplasm），由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞除了生长失控外，还会局部侵入周遭正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。分子生物学的研究已经发现2.5万多种与癌症相关的基因变异，这个数字还在增加心血管疾病（cardiovasculardiseases）：心血管疾病是威胁人类健康的最常见疾病，其发病率在中国居于首位。自身免疫性疾病（autoimmunediseases）：是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。代谢性疾病（metabolicdiseases）营养物质进入机体后在体内合成和分解代谢过程中的一系列化学反应，如某一环节出现障碍则引起代谢性疾病Section1复杂性疾病的分子诊断策略复杂性疾病分子诊断的定义和原理复杂性疾病（complicateddiseases）基本特征：发病原因不明，由多个基因和环境因素共同参与，不符合孟德尔遗传规律，当出现典型临床表现时已经处于病程的中后期。复杂性疾病分子诊断的特点：直接检测疾病或疾病相关基因，属病因诊断，针对性强。特异性强，灵敏度高。适用范围广。复杂性疾病分子诊断常用的检测标本患者的外周血细胞病灶局部的受损组织血浆DNA血浆DNA（plasmaDNA），又称循环DNA（circulatingDNA），是一种无细胞状态的胞外DNA，由长度不等的单链或双链DNA组成。根据核苷酸序列的组成差异性，可分为：人类基因组来源的循环DNA；细菌及病毒等病原生物来源的循环DNA人类基因组循环DNA来源于：细胞死亡后释放的DNA片段；细胞主动分泌或释放的DNA片段分子诊断的常用方法与思路分子杂交（molecularhybridization）不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生的结合。如核酸(DNA、RNA)之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间、以及自组装单分子膜之间的特异性结合。PCR（polymerasechainreaction）DNA序列分析基因芯片基因结构异常检测：斑点杂交（dotblothybridization）等位基因特异的寡核苷酸探针杂交（allele-specificoligonucleotide,ASO）单链构象多态性（SSCP）限制性内切酶图谱（restrictionmap）限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP）DNA印迹（Southernblot）基因转录水平检测：RNA印迹（Northernblot）逆转录PCR（RT-PCR）基因序列分析及表达检测技术DNA序列分析基因芯片Section2肿瘤的分子诊断基因和蛋白质水平改变，其发生发展存在一定的遗传学基础，以此作为肿瘤分子诊断的依据肿瘤的发病机制阶梯式遗传学疾病表观遗传学改变Classicalgenetics表观遗传学研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传变化的，或者说是研究从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴的遗传学分支。表观遗传所谓表观遗传就是不基于DNA差异的核酸遗传。即细胞分裂过程中，DNA序列不变的前提下，全基因组的基因表达调控所决定的表型遗传，涉及染色质重编程、整体的基因表达调控（如隔离子，增强子，弱化子，DNA甲基化，组蛋白修饰等功能)