遗传代谢性疾病的基因诊断(医学相关)
儿内科(医学高级)：遗传代谢性疾病考试资料_0.doc
儿内科(医学高级)：遗传代谢性疾病考试资料 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、判断题 肝豆状核变性的基本代谢缺陷是肠道吸收铜增加和尿铜排出减少。
( ) 本题答案：错 本题解析：暂无解析 2、单项选择题 下列哪项不符合21-三体综合征的临床表现（ ）A.智力低下 B.皮肤粗糙、发干 C.韧带松弛 D.身材矮小 E.通贯手 本题答案：B 本题解析：暂无解析 3、名词解释 Wilson 病 本题答案：又称肝豆状核变性，是一种遗传性铜代谢缺陷病，属常染色体 本题解析：试题答案又称肝豆状核变性，是一种遗传性铜代谢缺陷病，属常染色体隐性遗传，其特点是由于铜沉积在肝、脑、肾和角膜等组织，而引起一系列临床症状。
4、单项选择题 先天愚型染色体绝大部分为( )A ．标准型21-三体 B ．G/G 易位型21-三体姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------C．D/G易位型21-三体D．嵌合型21-三体E．12-三体型本题答案：A本题解析：暂无解析5、单项选择题患儿，男，10岁。
近2个月来出现语言不清，书写困难。
体检：面部表情呆板，肢体震颤，双上肢肌张力增高，角膜见K-F环。
AST：145U/L。
初步诊断是（ l7、单项选择题10个月男孩，近5天来抽搐发作3～4次，查体：智力发育差，表情呆滞，头发黄褐色，皮肤白皙，尿三氧化铁试验阳性，关于饮食疗法，不正确的是（）A.生后一经确诊，立即开始饮食控制B.治疗需持续终生C.每日允许摄取少量苯丙氨酸（30mg/kg）D.需定期观察血清苯丙氨酸水平，并作饮食调整E.一般应维持至青春期后本题答案：B本题解析：暂无解析8、单项选择题患儿9月，生后6月起进食后经常呕吐、皮肤湿疹，智力及体格发育渐落后于同龄儿，喜睡，有癫痫小发作，尿有鼠尿臭味，毛发及虹膜颜色浅，皮肤白，尿三氯化铁试验阳性。
(医学课件)遗传代谢病的诊断与治疗思路PPT幻灯片
• 脑电图常呈中至中度异常，见多灶性棘慢波，有时 为高峰失律表现。脑核磁表现为脑白质异常、弥漫 性脑萎缩等。
• 致死率很高，已经成为我国儿童死亡的主要原因 之一。
• 随着诊断与治疗学研究的进步，遗传性疾病的病 因诊断率显著提高，越来越多的疾病成为可治可 防的疾病。
不同类型的遗传性疾病需要依赖相应的诊断与治疗技术
诊断技术
方法
细胞遗传学 染色体分析
分子生物学
荧光原位杂交 基因分析
生化分析
氨基酸分析 酯酰肉碱谱分析
• 质谱分析为遗传代谢病的筛查、诊断、治疗带来了革命， 大大提高了遗传代谢病的诊断效率。同时促进了代谢组 学的研究。
• 溶酶体酶、线粒体酶活性检测技术逐步发展，酶替代治 疗、分子伴侣治疗进步。
• 分子生物学技术进步，得以从基因水平解读疾病病因与 防治。
遗传代谢病的种类 – 已命名600多种 • 小分子病
初步诊断与治疗
初步诊断：智力运动落后 癫痫 Menkes病？
处理： 复查血清铜蓝蛋白，血代谢检查； Menkes病基因检测； 对症治疗：抗癫痫治疗； 其他：组氨酸铜皮下注射？
• Menkes病又称卷发综合征，是X连锁隐性遗传病。基 因突变导致跨膜铜离子转运蛋白缺陷，肠粘膜对铜 吸收障碍，同时细胞中铜不能转运至细胞间液及血 液。导致血中铜蓝蛋白及血铜水平降低。
氨基酸
苯丙酮尿症、同型胱氨酸尿症、枫糖尿症
有机酸
甲基丙二酸血症、丙酸血症、异戊酸血症
尿素
先天性高氨血症
脂肪酸
氧化异常
碳水化合物 半乳糖血症、糖原累积症、果糖不耐受症
遗传代谢病
遗传代谢病天津市中心妇产科医院新生儿科郑军一、定义遗传病代谢病（inherited metabolic disorders IMD)又称先天性代谢缺陷病(inbornerror of metabolism IEM), 是遗传性生化代谢缺陷的总称。
是因维持机体正常代谢的某种酶、载体蛋白、膜或受体等的编码基因发生突变，导致其编码的产物功能发生改变，而出现相应的病理床症状的一类疾病。
大多数为常染色体隐性遗传。
在父母有同宗病史、曾有不明原因新生儿死亡、家族中有同样严重疾病史时，临床医师应警惕IEM可能。
某些IEM如尿素循环病-鸟氨酸转氨甲酰酶(OTC)缺乏为X连锁疾病。
先天代谢病(IEM)患儿一般出生时表现正常。
新生儿期发病者一般在出生后数小时或数天出现症状。
因新生儿应急反应和代偿能力有限，先天代谢病常与感染、严重心肺功能不良等疾病的临床表现类似。
当出现有这些非特异表现时高度怀疑先天代谢病很重要，因大多数疾病如果不及时诊治会很快导致死亡。
即使某些代疾病目前尚无法治疗，但明确诊断对以后妊娠的产前诊断会有关键作用。
二、发生率虽然每一种先天代谢病都比较罕见，但因其种类繁多，故其总发生率可高达1/2000。
约有100种先天代谢病在新生儿期会出现临床表现。
三、临床特点1、孕期孕有长链3-羟辅酶A脱氢酶缺乏(LCHADD)及其它脂肪酸氧化疾病胎儿的孕妇可在孕期发生急性脂肪肝及溶血、肝酶升高、血小板减少（HELLP综合征）。
但大多数IEM孕期正常。
2、发病时间、方式根据新生儿期出现时间及方式划分二组。
中毒型典型病程是出生时表现健康、无症状，随后临床进行性恶化。
首发症状一般是喂养困难、呕吐、继而神经症状恶化，有嗜睡、呼吸暂停、惊厥、昏迷。
典型疾病为有机酸中毒、尿素循环病（UCD）。
能量缺乏型，最常见表现为势不可挡的神经系统表现，呼吸暂停、惊厥、昏迷，没有无症状期。
此组疾病有线粒体、微体病，非酮性高甘氨酸血症(NKH)，钼辅助因子缺乏，原发乳酸酸中毒。
组学技术在遗传代谢病筛查、诊断及发病机制探索中的应用研究进展
组学技术在遗传代谢病筛查、诊断及发病机制探索中的应用研究进展王朝1，张瑄21 天津市儿童医院（天津大学儿童医院）天津市儿科研究所天津市儿童出生缺陷防治重点实验室，天津 300134；2 天津市儿童医院（天津大学儿童医院）肾脏内科摘要：组学技术是指利用高通量、高分辨率、高灵敏度和高效率的技术手段对生物体内不同层面物质的分子组成进行全面、系统、定量或半定量的检测和分析的技术，包括基因组学技术、转录组学技术、蛋白质组学技术和代谢组学技术等。
近年来，组学技术的发展和应用为遗传代谢病（IMDs）的筛查、诊断以及发病机制探索提供了新的思路和方法。
基因组学技术有Sanger测序、二代测序（NGS）和基因芯片等，可应用于产前诊断、新生儿筛查（NBS）、疾病诊断和基因变异携带者筛查等。
转录组学技术不仅可以在mRNA序列水平上检测遗传变异，而且能够通过评估诸如基因表达水平、异常剪接或基因融合等直接分析遗传变异的影响，验证非编码区变异的致病性，可用于黏多醣贮积症（MPS）的诊断和甲基丙二酸血症（MMA）致病机制的研究等。
蛋白质组学技术包括质谱技术和基于抗体的技术，可用于MMA、溶酶体贮积症（LSD）等发病机制的研究。
代谢组学技术分为非靶向代谢组学技术和靶向代谢组学技术，可用于IMDs的筛查、新标志物探索和发病机制研究。
多组学技术整合可以突破单一组学技术的局限性，基因组学技术与代谢组学技术整合明显提高了IMDs的筛查效率，转录组学技术与基因组学技术整合可以提高基因诊断准确率，基因组技术、转录组技术、蛋白质组技术和代谢组技术整合还可用于部分IMDs的机制探索。
关键词：组学技术；基因组学技术；转录组学技术；蛋白质组学技术；代谢组学技术；多组学技术；遗传代谢病doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2023.21.024中图分类号：R589 文献标志码：A 文章编号：1002-266X（2023）21-0098-04遗传代谢病（IMDs）是一类由基因缺陷导致的内源性物质代谢紊乱性疾病，常伴随着身体的多系统受损和多种临床表现，包括有机酸血症、尿素循环缺陷、溶酶体贮积症（LSD）和氨基酸代谢障碍等，大多数呈常染色体隐性或X连锁隐性遗传，其发生率较低，但危害性较大。
基因诊断的分类
基因诊断的分类基因诊断是一种通过检测个体基因组中的特定基因变异来确定其患病风险或确定疾病的诊断方法。
基因诊断可以对遗传疾病、癌症、代谢紊乱等多种疾病进行准确的诊断和预测。
根据不同的目的和方法，基因诊断可以分为以下几种分类。
1. 遗传病基因诊断遗传病基因诊断是通过检测基因组中特定基因的突变或变异来确定个体是否携带遗传病的方法。
遗传病基因诊断可以帮助人们了解自己是否携带某种遗传病的基因，从而采取相应的预防和治疗措施，避免遗传给下一代。
常见的遗传病基因诊断包括先天性心脏病、囊性纤维化、血友病等。
2. 肿瘤基因诊断肿瘤基因诊断是通过检测肿瘤细胞中的特定基因的突变或变异来确定肿瘤类型、分级和预后的方法。
肿瘤基因诊断可以帮助医生选择合适的治疗方案，提高治疗效果和预后。
常见的肿瘤基因诊断包括乳腺癌、肺癌、结直肠癌等。
3. 药物基因诊断药物基因诊断是通过检测个体基因组中特定基因的突变或变异来确定个体对某种药物的反应和耐受性的方法。
药物基因诊断可以帮助医生个体化地选择合适的药物和剂量，提高治疗效果和减少不良反应。
常见的药物基因诊断包括华法林抗凝血剂的剂量调整和阿司匹林耐受性的检测。
4. 个体基因组分析个体基因组分析是通过对个体基因组的整体测序和分析来获取个体的遗传信息和生物学特征的方法。
个体基因组分析可以帮助人们了解自己的遗传背景，预测患病风险，指导生活方式和健康管理。
常见的个体基因组分析包括基因组全序列测序、单核苷酸多态性检测等。
5. 产前基因诊断产前基因诊断是对胎儿基因组的检测和分析，用于确定胎儿是否携带某种遗传病的方法。
产前基因诊断可以帮助家庭了解胎儿的健康状况，提前做好相应的准备和处理。
常见的产前基因诊断包括无创产前基因检测、羊水穿刺和绒毛膜活检等。
基因诊断的分类多样且涵盖面广，每一种分类都有其独特的应用和意义。
基因诊断的发展为疾病的早期预防、精准治疗和个性化医疗提供了有力的支持，为人们的健康带来了新的希望。
遗传性代谢病-精品医学课件
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【发病机制】
苯丙氨酸（Phe）代谢途径
主要途径受阻 PAH缺陷
BH4
苯丙氨酸
酪氨酸
多巴
次
转要 氨途 酶径
增
强
BH4 3、DHPR BH2
二氢生物蝶呤还原酶
辅酶11 还原辅酶1
甲状腺素
多巴胺
黑色素
苯丙酮酸 6－丙酮酰四氢蝶呤（合成酶）
次 要
2、PTPS
去甲肾上腺素
途 径 增
三磷酸二氢新蝶呤 苯乳酸
1934年挪威医师Folling用FeCl3检查智力障碍小 儿,发现尿液呈绿色反应，并分离出苯丙酮酸
1938年Folling发现这类病人血苯丙氨酸浓度升高
1947年Jervis发现正常人肝脏组织的上清液能将 苯丙氨酸转变为酪氨酸， PKU病人肝组织不能代 谢
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苯丙酮尿症的历史(2)
发现了一些晚发型、变异性、甚至成人型的IEM,一些过去不属于IEM的疾病由于与 该病相关的酶、受体、转运蛋白缺陷的发现而需要重新归类
IEM疾病谱还在迅速而显著地扩大
研究已成为最热门和具有挑战的领域之一
越来越多的IEM得到了早期诊断 治疗效果也越来越好除饮食治疗外 酶制剂、基因治疗、器官移植的开展使预后大为改观.生存率及生存质量明显提高
首选低苯丙氨酸奶方治疗, 控制血苯丙氨酸浓度
待血浓度降至理想浓度时，逐渐少量添加天然饮食， 首选母乳（含苯丙氨酸少为牛乳的三分之一）
重者停止母乳
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【PKU的治疗】
年龄较大者可添加低苯丙氨酸饮食
主食：甘薯、土豆、南瓜、茄子、红枣、藕、胡萝卜 粥、面低蛋白食物
常见遗传代谢性肝病的基因诊断进展
常见遗传代谢性肝病的基因诊断进展
张艳玲;马昕;邓莉
【期刊名称】《中华实用儿科临床杂志》
【年(卷),期】2012(027)007
【摘要】遗传代谢性肝病是因基因缺陷而导致代谢异常的一大类疾病,随着我国疾病谱的变化,这些疾病日益引起人们重视.由于疾病的复杂性以及常规诊断方法的局限性,早期的确切诊断往往难以实现.现代分子生物学对遗传代谢性肝病发病及遗传机制的深入认识使基因诊断成为可能.现对一些常见的遗传代谢性肝病的常见基因变异位点及其在疾病发生中的作用进行总结,介绍通过基因检测诊断这类疾病的方法.
【总页数】3页(P473-475)
【作者】张艳玲;马昕;邓莉
【作者单位】首都儿科研究所消化内科,北京100020;首都儿科研究所消化内科,北京100020;首都儿科研究所消化内科,北京100020
【正文语种】中文
【中图分类】R725.7
【相关文献】
1.常见遗传代谢性肝病的基因诊断进展 [J], 马昕;邓莉;张艳玲
2.不明原因肝病元凶之遗传代谢性肝病 [J], 朱研;邓国宏;向密
3.重视和推进对遗传代谢性肝病的认识和研究 [J], 白洁;郑素军
4.遗传代谢性肝病患者临床和基因突变特征分析 [J], 王帅;张威;张帆;钱珍;王亚如;辛雪萍
5.基因检测,助力遗传代谢性肝病精准诊断 [J], 屈德意
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遗传代谢性肝病患者临床和基因突变特征分析
∗基金项目:洛阳市科技计划项目(项目编号:2070002A)作者单位:471003河南省洛阳市河南科技大学第三附属医院/洛阳东方医院消化内科(王帅,张威,张帆,王亚如,辛雪萍);第一附属医院消化内科(钱珍)第一作者:王帅,男,34岁,硕士研究生,主治医师,讲师㊂E-mail:903599931@通讯作者:张帆,E-mail:zf77361@ ㊃遗传代谢性肝病㊃遗传代谢性肝病患者临床和基因突变特征分析∗王帅,张威,张帆,钱珍,王亚如,辛雪萍㊀㊀ʌ摘要ɔ㊀目的㊀总结过去20年洛阳市各大医院诊治的遗传代谢性肝病(IMLD)患者的临床特征㊂方法㊀2000~ 2021年期间洛阳市各大医院诊治的IMLD患者16例,总结㊁分析其临床特征㊂结果㊀在16例IMLD患者中,男性10例,女性6例,平均年龄为(26ʃ15)岁;其中金属代谢障碍性疾病8例(肝豆状核变性7例㊁遗传性血色病1例),遗传性高胆红素血症3例(Gilbert综合征2例㊁Dubin-Johnson综合征1例),遗传性胆汁淤积症4例ʌ良性复发性肝内胆汁淤积症(BRIC)2例㊁Alagille综合征1例㊁Citrin缺乏症1例ɔ和糖原累积病1例;7例肝豆状核变性患者分别来自4个家族,主要为ATP7B基因突变;遗传性血色病为HFE基因突变,Gilbert综合征为UGT1A1基因突变,Dubin-Johnson综合征为ABCC2基因突变,BRIC为ATP8B1基因突变,Alagille综合征为JAG1基因突变,Citrin缺乏症为SLC25A13基因突变,糖原累积病为G6Pase基因突变㊂结论㊀IMLD以肝豆状核变性较常见,大多IMLD的诊断需要依靠临床资料综合和基因检测㊂㊀㊀ʌ关键词ɔ㊀遗传代谢性肝病;临床特征;基因突变㊀㊀DOI:10.3969/j.issn.1672-5069.2022.01.018㊀㊀Clinical features and gene mutation in patients with inherited metabolic liver diseases㊀Wang Shuai,Zhang Wei,Zhang Fan,et al.Department of Gastroenterology,Third Affiliated Oriental Hospital to Henan University of Science and Technology, Luoyang471003,Henan Province,China㊀㊀ʌAbstractɔ㊀Objective㊀The aim of this study was to summarize the clinical features and gene mutation in patients with inherited metabolic liver diseases(IMLD).Methods㊀16patients with IMLD were encountered in five tertiary hospital in Luoyang between2000and2021,and the clinical materials and gene sequencing were reviewed retrospectively.Results㊀Out of the16 patients with IMLD,10were male and6were female,with the average age of(26ʃ15)yr at presentation,including metal metabolic disorders in8cases(Wilson s disease in7,hereditary haemochromatosis in1),hereditary hyperbilirubinemias in3(Gilbert syndrome in2,Dubin-Johnson syndrome in1),hereditary cholestasis in4[benign recurrent intrahepatic cholestasis(BRIC)in 2,Alagille syndrome in1and Citrin deficiency1case)and glycogen storage disease in1case;7patients with Wilson s disease were from4families mainly with ATP7B mutation and the patients with hereditary haemochromatosis had HFE mutation,Gilbert syndrome had UGT1A1mutation,Dubin-Johnson syndrome had ABCC2mutation,BRIC had ATP8B1mutation,Alagille syndrome had JAG1mutation,Citrin deficiency had SLC25A13mutation and glycogen storage disease had G6Pase mutation.Conclusion㊀The Wilson s disease is common in patients with IMLD,and the diagnosis depends greatly on the clinical materials and gene sequencing.㊀㊀ʌKey wordsɔ㊀Inherited metabolic liver disease;Clinical feature;Gene sequencing㊀㊀随着人们生活水平的提高㊁生活环境和方式的变化,我国肝病谱也发生了相应的变化,非病毒性肝病的比例逐年上升㊂研究显示,仍有约5%~10%慢性肝病患者不能明确病因㊂遗传代谢性肝病(inherited metabolic liver disease,IMLD)是原因不明肝病的病因之一㊂IMLD是由于基因变异而导致的肝脏代谢功能异常的一大类肝病㊂不同人种患病率不同,有呈家族聚集性发病的特点㊂虽然单一病种患病率低,但保守估计IMLD高达500多种,其总体发病率仍较高㊂IMLD临床表现复杂,常规诊断和治疗方法有限,是临床医生面临的棘手问题㊂长期以来,作为疑难肝病,IMLD严重危害着我国人民的健康㊂我们总结了过去20年洛阳市5家三甲医院诊断的IMLD患者的临床特点,现报道如下㊂. All Rights Reserved.1㊀资料与方法1.1研究对象㊀2000~2021年期间洛阳市河南科技大学第三附属医院㊁第一附属医院㊁第二附属医院㊁洛阳市妇幼保健院和洛阳市中心医院诊治的IMLD 患者16例,男性10例,女性6例;就诊时年龄为10~66岁,平均年龄为(26ʃ15)岁㊂其中金属代谢障碍性疾病8例(肝豆状核变性7例和遗传性血色病1例),遗传性高胆红素血症3例(Gilbert综合征2例和Dubin-Johnson综合征1例),遗传性胆汁淤积症4例[良性复发性肝内胆汁淤积症(benign recurrent intrahepatic cholestasis,BRIC)2例㊁Alagille 综合征1例和Citrin缺乏症1例]和糖原累积病1例㊂病例的诊断均符合国内外各种IMLD诊治指南或诊断标准[1]㊂1.2基因检测㊀抽取患者外周血,均送北京百世诺医学检验实验室检测,检测项目为全外显子组单基因遗传病分析,数据解读参考美国医学遗传学和基因组学院相关指南㊂1.3肝组织病理学检查㊀常规行肝活检,取肝组织长度约为1.5cm以上,置入4%中性甲醛溶液中固定,石蜡包埋,连续组织切片,行HE染色㊁网状纤维染色㊁Masson三色染色㊁糖原(periodic acid-schiff, PAS)染色㊁铁染色(Perls法)㊁铜染色(红氨酸法)和胆色素染色(Hall法),在显微镜下观察㊂1.4统计学方法㊀应用SPSS25.0软件进行统计学分析,计量资料以(xʃs)表示,采用t检验,计数资料的比较采用卡方检验,P<0.05被认为差异有统计学意义㊂2㊀结果2.1临床基本情况㊀本组16例IMLD患者基本资料见表1㊂表1㊀16例遗传代谢性肝病患者基本资料疾病分类例数男/女年龄(岁)临床表现基因金属代谢障碍性疾病肝豆状核变性遗传性血色病8715/34/31/029ʃ1932ʃ2021青铜色面容,肝功能异常,铜兰蛋白(+),尿酮阳性,铁蛋白异常ATP7B基因突变HFE基因突变遗传性高胆红素血症Gilbert综合征Dubin-Johnson综合征3212/11/11/019ʃ818/1127青少年发病,黄疸,间接胆红素升高黄疸,皮肤瘙痒,白陶土色大便UGT1A1基因突变ABCC2基因突变遗传性胆汁淤积症BRIC Alagille综合征Citrin缺乏症42113/11/11/01/024ʃ1035/211229黄疸,直接胆红素升高,肝内胆汁淤积特殊面容,黄疸,胆汁淤积偏食㊁行为异常㊁性格改变,肝功能异常ATP8B1基因突变JAG1基因突变SLC25A13基因突变糖原累积病10/116肝脾肿大,肝功能异常,低血糖,骨质疏松G6Pase基因突变2.2肝豆状核变性患者存在家族聚集现象㊀7例肝豆状核变性患者分别来自4个家族,其中3例来自1个家族,2例来自另外1个家族,另2例分别来自不同的家族;7例患者血清血铜蓝蛋白降低㊁尿酮阳性, 4例出现了肝硬化,2例出现了轻度的脑部病变,5例基因检测显示ATP7B突变,7例肝组织铜染色均为阳性(图1),仅1例出现了角膜色素(Kayser-Fleis-cher,KF)环(图2);给予了青霉胺等药物促进铜排泄治疗,同时减少含铜量高的食物摄入㊂本组1例患者在接受青霉胺治疗过程中,出现严重的骨髓抑制,后改用三乙烯-羟化四甲胺治疗㊂经过随访,7例患者治疗效果较好,疾病稳定,其中6例患者各项指标较前明显好转㊂2.3遗传性血色病㊀1例患者已进展为肝硬化,青铜色面容,同时合并有糖尿病,血清血铁蛋白㊁转铁蛋图1㊀肝组织铜染色阳性图2㊀角膜KF环阳性. All Rights Reserved.白饱和度和胆红素异常,MRI 检查可见肝脏弥漫性均匀性铁沉积的证据,组织病理学铁染色阳性(图3),基因检测显示HFE 基因突变(图4)㊂定期给予静脉放血治疗,目前患者病情平稳㊂图3㊀肝组织铁染色阳性图4㊀基因检测显示HFE 基因突变2.4遗传性高胆红素血症㊀2例Gilbert 综合征患者均为青少年,血清胆红素升高,以间接胆红素升高为主,基因检测结果显示UGT1A1基因突变致UGT 结构异常;1例Dubin -Johnson 综合征患者皮肤和巩膜黄染,皮肤瘙痒,大便呈白陶土色,尿色深黄呈淡茶水色,肝肿大,溴磺酞钠试验阳性,胆囊造影不显影㊂肝组织学检查显示肝细胞内毛细胆管侧有大小不等的棕褐色色素沉着,以小叶中心最为显著,基因检测提示ABCC2基因突变㊂患者仍间断反复发作黄疸㊂2.5BRIC ㊀2例分别是35岁男性和21岁女性,全身皮肤瘙痒,血清胆红素升高,以直接胆红素升高为主㊂超声检查均提示严重的肝内胆汁淤积㊂女性患者基因检测未见突变,男性患者提示ATP8B1基因突变㊂给予多次人工肝治疗后病情好转;1例Alagille 综合征患者表现较为典型,有胆汁淤积的表现㊁心脏杂音㊁特殊面容,肝内小叶间胆管数量减少,基因检测提示JAG1基因突变㊂给予纳曲酮和考来烯胺联合治疗㊂目前,患者已死亡;1例Citrin 缺乏症患者为29岁男性,自小有严重偏食,曾因行为异常㊁性格改变,在肝病专科和精神疾病专科就诊,后出现智力和运动障碍㊂实验室检查提示血清瓜氨酸㊁精氨酸升高,苏氨酸/丝氨酸比值增高,肝精氨酸代琥珀酸合酶活性低下,存在SLC25A13基因突变㊂在确诊后给予患者低碳水化合物饮食,目前患者已死亡㊂2.6糖原累积病㊀1例患者为16岁女性,生长发育迟缓,肝脾大㊁反复出现低血糖,同时有高脂血症㊁肾脏损害㊁高尿酸血症㊁骨质疏松等,肾上腺素刺激实验异常㊂基因检测提示葡萄糖-6-磷酸酶突变㊂目前给予对症治疗㊂3 讨论根据症状和体征,多数肝豆状核变性患者可以得到临床诊断[2-4]㊂一经诊断,需早期和终生治疗[5]㊂本组1例患者在接受青霉胺治疗过程中出现严重的骨髓抑制,因此需定期复查,判断药物疗效及监测不良反应㊂遗传性血色病可导致肝硬化㊁肝细胞癌㊁糖尿病㊁心肌病等一系列严重并发症[5,6],目前认为,遗传性血色病的发病机制可能与基因突变有关,导致转铁蛋白和转铁蛋白受体机制紊乱㊂遗传性高胆红素血症又称体质性黄疸,可分为两类,(1)非结合胆红素增高型,包括Gilbert 综合征和Crigler -Najjar 综合征;(2)结合胆红素增高型,包括Dubin -Johnson 综合征和Rotor 综合征[7-9]㊂遗传性胆汁淤积症是一种罕见的常染色体隐性遗传性肝病,由与胆盐和脂质的分泌和转运相关的基因缺陷引起,其特征在于肝内胆汁淤积㊁瘙痒和黄疸,共分为5种:①家族性肝内胆汁淤积症,根据病情轻重分为进行性家族性肝内胆汁淤积症(progressive familial intra-hepatic cholestasis,PFIC)和BRIC 两种[1];②Alagille综合征是具有表型特征的慢性胆汁淤积最常见的原因,是一种累及多系统的常染色体隐性遗传病[10,11];③先天性胆汁酸合成障碍;④α1-抗胰蛋白酶缺乏症;⑤Citrin 缺乏症㊂根据γ-谷氨酰转肽酶是否升高可将PFIC 分为两大类,其中ABCB4基因突变引起的PFIC -3型患者表现为特征性谷氨酰转移酶水平升高㊂根据发病机制的不同,各型PFIC 患者的治疗策略也不同[12]㊂经典的诊断标准[13]包括:①至少具有两次黄疸发作,无症状间隔期长达数月/数年;②实验室检查提示肝内胆汁淤积;③存在因胆汁淤积引起的严重瘙痒;④影像学检查未见肝内外胆管异常;⑤肝活检提示小叶中央胆汁淤积;⑥无其他胆汁淤积性疾病的证据㊂Alagille 综合征经典的诊断标准为肝组织活检有肝内小叶间胆管数量减少/缺乏,具有慢性胆汁淤积㊁心脏杂音㊁角膜后胚胎环㊁蝴蝶椎体和特殊面容这5条主要标准中至少3条,并排除其他原因[14]. All Rights Reserved.Alagille综合征作为一种多系统疾病,需要接受多学科联合治疗㊂从肝病角度旨在改善瘙痒㊁脂溶性维生素缺乏等胆汁淤积相关并发症㊂对于该病引起的瘙痒常难以控制,可使用纳曲酮㊁利福平㊁考来烯胺单药/联合治疗[15]㊂Citrin缺乏症是近年新发现的一种IMLD㊂在新生儿或4个月以内的婴儿期发病者为Citrin缺乏症所致的新生儿肝内胆汁淤积病(neonatal intrahepatic cholestasis caused by citrin deficiency,NICCD)㊂总体预后不良,从出现症状到死亡平均时间约为2年㊂唯一有效的治疗方法为肝移植[16]㊂糖原累积病是一种常染色体隐性遗传病,在年长患者中可发展为肝腺瘤或肝癌[17]㊂糖原分解和葡萄糖生成途径中的关键酶G6Pase的基因缺陷是导致本病的原因[18]㊂出现胰高血糖素或肾上腺素刺激实验结果异常,肝肿大㊁低血糖㊁酸中毒㊁高脂血症㊁生长发育迟缓,血小板功能异常㊁肾脏损害㊁高尿酸血症和骨质疏松等㊂治疗上可给予酶替代治疗㊁基因治疗㊁维生素类药物和对症治疗[19]㊂近年来,变性高效液相色谱技术相对费用较低,具有高通量㊁高敏感度的优势[20]㊂随着对IMLD发病机制的深入认识和这些诊断技术的完善,IMLD的基因诊断必定会给更多的患者带来益处㊂基因治疗的目标是在患者肝细胞或肝外组织中获得高水平的治疗性基因转移和表达,以自体方式纠正疾病表型㊂利益冲突:无作者贡献声明:王帅㊁张帆:策划和课题设计;王帅㊁张威㊁辛雪萍:数据收集和分析;王帅㊁王亚如:统计学分析;王帅㊁钱珍:起草论文;张威㊁张帆:对文章的知识性内容作批评性审阅,给予本研究经费㊁行政和技术支持㊂ʌ参考文献ɔ[1]Vitale G,Gitto S,Vukotic R,et al.Familial intrahepatic cholesta-sis:New and wide perspectives.Dig Liver Dis,2019,51(7): 922-933.[2]Bryson TE,Anglin CM,Bridges PH,et al.Nuclease-mediatedgene therapies for inherited metabolic diseases of the liver.Yale J Biol Med,2017,90(4):553-566.[3]Bull PC,Thomase GR,Rommens JM,et al.The Wilson diseasegene is a putative copper transporting p-type atpase similar to the menkes gene.Nat Genet,1993,5(4):327-337.[4]Daniel FW,James SD.Atp7b variant penetrance explainsdifferences between genetic and clinical prevalence estimates for Wilson disease.Hum Genet,2020,139(8):1065-1075. 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第二节 遗传代谢性疾病的基因诊断
遗传代谢性疾病是指由于基因突变导致酶的质和量的 改变，从而所催化的酶促反应发生变化而引起的一系列疾
病。
一、代谢性疾病的特征及基因诊断策略
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基本流程：第1步
一个特异性的测序引物和单链DNA模板结合，然后加入酶 混合物(包括DNA Polymerase、ATP Sulfurylase、 Luciferase和三磷酸腺苷双磷酸酶Apyrase)和底物混合 物(包括腺苷酰硫酸APS和Luciferin)。
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双脱氧链终止法
原理: 测序基础是以ddNTP为
测序反应的链终止剂 掺入到延伸链中的
ddNTP可阻止后续ddNTP 或dNTP的掺入
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示例：BigDye™ Terminators 循环测序反应扩增到未端为BigDye™ Terminators的
基本流程：第2步
向反应体系中加入1种dNTP，如果它刚好能和DNA模板的 下一个碱基配对，则会在DNA 聚合酶的作用下，添加到 测序引物的3’末端，同时释放出一个分子的焦磷酸(PPi)。
(DNA)n+dNTP
聚合酶
(DNA)n+1+PPi
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基本流程：第3步 在ATP硫酸化酶的作用下，生成的PPi可以和APS结合形
继发性代谢性疾病是由其它原发性疾病导致的代 谢性疾病，如糖尿病导致的继发性高脂血症。
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二、代谢性疾病的诊断手段
过去：主要依靠与物质代谢相关的各种酶的 生物化学方面的诊断
现在：生化诊断+基因诊断
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基因诊断的概念
基因诊断就是利用现代 分子生物学和分子遗传学的 技术方法,直接检测基因结 构及其表达水平是否正常, 从而对疾病作出诊断的方法。
基本原理是根据在电场作用下离子迁移 的速度不同而对组分进行分离和分析。
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变性高效液相色谱(DHPLC)是一种新的 高通量筛选DNA序列变异的技术，其原 理是利用离子对反向高效液相色谱原理, 通过一个DNA分离柱，进行核苷酸片段 的分离和分析。
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四、基因芯片技术
卫生部“十一五” 规划教材
全国高等医药教材建设研究会规划教材
第十九章 遗传代谢性疾病 的基因诊断
第三军医大学 府伟灵 黄庆
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主要内容
前言 一、基因诊断技术 二、遗传代谢性疾病的基因诊断
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2
前言
细胞、组织、器官和机体的生存与功能维持都必须 依赖不断进行的物质代谢过程。
物质代谢包括合成代谢及分解代谢两个过程。 代谢性疾病是物质代谢过程的紊乱，多为酶或蛋白
ATP双磷酸酶
dNDP+dNMP+Pi
ATP
ATP双磷酸酶 ADP+AMP+Pi
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基本流程：第5步 加入另一种dNTP，使
第2－4步反应重复进 行，根据获得的峰值 图即可读取准确的DNA 序列信息
DNA 序列
GC-Fra bibliotekAGG CC T
G
C
T
A
G
C
T
核苷酸递增
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焦磷酸盐测序法步骤
基因芯片技术就是指将大量特定的靶基因片段 或寡核苷酸片段作为探针有序和高密度地排列 固定于玻璃和硅等固相载体上，然后检测与待 测的不同荧光标记样品基因按碱基配对的原理 进行杂交，通过激光共聚焦系统检测探针分子 的杂交信号强度，经计算机分析处理数据资料， 获取不同样品分子的数量和大量生物信息，从 而可对基因序列及功能进行大规模和高通量的 研究。
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A
B
DNA Polymerase
ACCTTGAATTCGTCCTAGGA…… GGATCTT……
TT AA
dNTP Apyrase
(d)NMP
PPi ATP-sulphurylase
ATP Luciferase
Light
C
T
GC
A G TC A G TC AG TC A G TC
一系列的核苷酸链。
循环测序反应产物经沉淀、洗涤和纯化，从而去除多 余的未反应的BigDye™ Terminators。
电泳与结果分析。
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焦磷酸测序技术
原理: 引物与模板DNA退火后，在DNA聚合酶、ATP硫
酸化酶、荧光素酶和三磷酸腺苷双磷酸酶等4种酶 的协同作用下，将每一个dNTP的聚合与一次荧光信 号的释放偶联起来，通过检测荧光的释放和强度， 以荧光信号的形式实时记录模板DNA的核苷酸序列。
成ATP；在荧光素酶的催化下，生成的ATP又可以和荧光 素结合形成氧化荧光素，同时产生可见光。通过CCD光学 系统即可获得一个特异的检测峰，峰值高低则和相匹配 的碱基数成正比。
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基本流程：第4步
反应体系中剩余的dNTP和残留的少量ATP在Apyrase的作 用下发生降解。
dNTP
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基因诊断的特点
针对性强 特异性高 灵敏度高 适用性强 诊断范围广
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返回节7
第一节 基因诊断技术
一.DNA测序技术 二.聚合酶链反应技术 三.毛细管电泳技术 四.基因芯片技术
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返回章8
一、DNA测序技术
所有生物基因组序列的数 据均来自 DNA 测序 特点: 稳定简便 自动化程度高 数据准确可靠 公认为国际金标准
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二、聚合酶链反应技术
PCR是体外酶促合成特异 DNA片段的方法。
四种主要成分： DNA模板、引物、DNA 聚合酶和dNTP。
三个反复步骤： 高温变性、低温退火和 适温延伸。
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三、毛细管电泳技术
毛细管电泳统指以高压电场为驱动力， 以毛细管为分离通道，依据试样中各组 分间淌度和分配行为上的差异来实现分 离的一类分离技术。
异常所致。 根据代谢性疾病的病因，可将其分为原发性和继发
性。
一、代谢性疾病的分类
二、代谢性疾病的诊断手段
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一、代谢性疾病的分类
原发性代谢性疾病： 又叫先天性代谢性疾病。是指当编码物质代谢所
需酶或蛋白的基因发生突变、不能合成或合成了无活 性的产物时，就会导致有关代谢途径不能正常运转， 造成具有不同临床表型的各种代谢缺陷病。 继发性代谢性疾病：