基因诊断Gene Diagnosis肝癌
分子诊断的临床应用
分子诊断的临床应用基因分析，即基因诊断 ( Gene Diagnosis )：是利用DNA 分析技术直接从基因水平 ( DNA or RNA ) 检测遗传病的基因缺陷。
这种方法和传统的诊断方法主要差别在于直接从基因型推断表型，可以越过基因产物，直接检测基因的结构而作出诊断，改变了传统的表型诊断方式，所以又称为逆向诊断 ( Reverse Diagnosis )。
基因诊断的优点：材料容易获得，不受细胞类型的限制；不受基因表达的时空限制。
不受年龄的限制；可以于发病前做出诊断；方便有效，迅速准确，携带者也可以有效检出。
基因诊断的难点：对大多数疾病尚未找到合适的基因诊断方法，另外由于遗传异质性、基因突变的多样性，一种基因诊断方法对同一疾病往往有很大差异。
基因诊断的对象：一般是指单基因病和某些有主基因改变的多基因病。
至1997年，发现人类单基因病遗传病已达8587种，现已达到15988种进行基因诊断必须具备的条件：(1)致病基因的染色体定位已明确(2)致病基因的结构、顺序与突变性质巳清楚(3)致病基因与DNA多态存在连锁关系根据所具备的条件选择适合的基因诊断技术基因诊断方法目前常用的基因诊断方法:(1)聚合酶链反应DNA扩增法(2)限制性酶谱Southern印迹杂交直接分析法(3)限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析法(4)寡核苷酸探针(oligonucleotide probe)检测法(5)DNA测序(6)基因芯片一、基因检测在感染性疾病中的应用（一）肝炎病毒基因的检测1、临床价值主要体现在：病情评估血清中病毒含量的多少与肝脏病理损害程度相关，病毒载量越高，肝组织炎症反应程度越重。
疗效预测治疗前病毒核酸载量越高，疗效越差；载量越低，机体清除病毒的可能性越大。
预后判断病毒核酸载量持续处于高浓度者预后不良。
垂直传播途径感染者，预后较差。
反映肝细胞损害的其它指标正常，但病毒核酸水平经常波动者更易发展为肝硬化。
医学遗传学B层次重点名词解释总结（3）
医学遗传学B层次重点名词解释总结（3）医学遗传学B层次重点名词解释总结母系遗传maternal inheritance：在精卵结合时，卵母细胞拥有上百万拷贝的mtDNA，而精子中只有很少的线粒体，受精时几乎不进入受精卵，因此，受精卵中的线粒体DNA几乎全都来自于卵子，来源于精子的mtDNA对表型无明显作用，这种双亲信息的不等量表现决定了线粒体遗传病的传递方式不符合孟德尔遗传，而是表现为母系遗传，即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿，但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代同质性homoplasmy：指在同一组织或细胞中的mtDNA分子都是一致的。
异质性heteroplasmy：由于mtDNA发生突变导致同一细胞内同时存在野生型mtDNA和突变型mtDNA即为异质性。
染色体畸chromosomal aberratio染色体的形态结构或数目所发生的异常改变。
缺失deletion是染色体片段的丢失，缺失使位于这个片段的基因也随之发生丢失倒位inversion：某一染色体发生两次断裂后，两断点之间的片段旋转180度后重接，造成染色体上基因顺序的重排易位translocation：一条染色体的断片移接到另一条非同源染色体的臂上。
包括单方易位、互相易位、罗氏易位、和复杂易位。
插入 insertion一条染色体的断片转移到另一条染色体的中间部位重复duplication 某一染色体片段在同一染色体上出现两次或两次以上，包括正位重复和倒位重复。
等臂染色体isochromosome 如果染色体的两个臂在形态和结构上完全相同。
双着丝粒染色体 dicentric chromosome 当两条染色体同时发生断裂，带有着丝粒的两个片段相互连接，形成一个含有两个着丝粒的新染色体。
嵌合体mosaic 一个个体体内同时含有两种或两种以上不同核型的细胞系即为染色体。
衍生染色体 derivative chromosome 两条染色体同时发生断裂，交换片段后重新结合并形成两条新的染色体称为衍生染色体。
文档：基因诊断技术
基因诊断技术应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出的或辅助临床诊断的技术，称为基因诊断（gene diagnosis），又称为分子诊断（molecular diagnosis）。
1．基因诊断的的基本技术特点针对直接病因诊断特异性强，灵敏度高适应性强，诊断范围广目的基因是否处于活化状态均可，无组织和发育特异性在感染性疾病的基因诊断中，可检测正在生长的病原体或潜伏病原体基因诊断的样本可以是任何有核细胞，包括：（1）外周血白细胞、口腔黏膜细胞（2）活检标本、石腊包埋的组织块（3）沉淀细胞（唾液、痰液、尿液）（4）羊水细胞、绒毛细胞、进入母体循环的胎儿细胞（应用PCR，样本可微量化到一个细胞）基因诊断的前提被检测基因是否已在染色体上定位；被检测基因结构是否明确；被检测基因已知的突变类型；被检测基因有无紧密连锁的DNA多态标记；被检基因的功能及其在疾病发生发展中的作用基因诊断步骤基因诊断的内容基因突变的检测基因连锁分析基因表达的分析2．常用的基因诊断基本技术①核酸杂交②聚合酶链反应③DNA测序④基因芯片技术核酸杂交是从核酸分子混合液中检测特定大小的核酸分子的传统方法。
核酸杂交反应是一对一的反应，即膜上有一个被检测分子时，相应就有一个标记的探针分子与它杂交。
其原理是核酸变性和复性理论。
即双链的核酸分子在某些理化因素作用下双链解开，而在条件恢复后又可依碱基配对规律形成双链结构。
杂交通常在一支持膜上进行，因此又称为核酸印迹杂交。
根据检测样品的不同又被分为DNA 印迹杂交（Southern blot）、RNA印迹杂交（Northern blot）、点杂交和原位杂交。
聚合酶链反应用聚合酶链反应来扩增靶分子以特异性地增加靶分子量，达到提高敏感性的目的。
DNA测序目前在实验室手工测序常用Sanger双脱氧链终止法。
Sanger法就是使用DNA聚合酶和双脱氧链终止物测定DNA核苷酸序列的方法。
第八章 人类基因鉴定和基因诊断
血友病（hemophilia，HEM）是典型的X-连锁隐性
遗传缺陷，分为A型和B型两类。
A型血友病基因(HEMA)定位于Xq28，长189kb，编
码第Ⅷ因子。HEMA具有26个外显子和25个内含子,
其中第22个内含子是很大，长32 kb。
在重度的A型血友病患者中，约有45%的患者是由
于HEMA的第22位内含子发生倒位，5%是第一内含 子发生倒位，轻度者多属基因点突变或小片段缺失。 第一个由转座因子引起的人类基因突变是在HEMA 中发现的。
基因重排和重组导致癌变的例子如在22 号和9号染色体之间的易位产生了费城染 色体（Philadelphia chromosome, Ph） （1960年Nowell和Hungefora在美国费城 发现慢性粒细胞白血病的患者细胞中有 一个很小的近端着丝粒染色体），它合 成了bcr-abl融合转录物，不同的融合基 因的产物会分别导致慢性髓性白血病 (CML)和急性淋巴性白血病(ALL)
氨酸的密码子GUG即GAG→GUG。
郝-吉二氏病，早老症（HGPS ），为常染色体隐 性遗传。患病的孩子出生=一年多后就会出现加速 衰老症状，皮肤出现皱纹，头发掉落，患上老年 人常见的心血管疾病、关节僵硬等。通常在13岁 左右因心脏病发作或中风等而死亡。 2003年美国J. Collins. 和法国N. Levy发现本病可能 是位于1q21.2,编码“核纤层蛋白Ａ（Lamin A）” 的基因LMNA发生变异所致。 LMNA中一个正常 的胞嘧啶（C）都被胸腺嘧啶（Ｔ）所取代。正常 的基因帮助形成核膜，在早老症病人体内，基因 突变导致细胞核畸形。
第八章 人类基因鉴定和基因诊断
人类基因鉴定是应用分子生物学和分子遗传学的技术检测 人类某些性状相关的基因，包括致病基因和正常的基因，
基因诊断在单基因遗传病中的应用
基因诊断在单基因遗传病中的应用【摘要】基因诊断是利用分子遗传学技术在DNA或RNA水平上对某一基因进行突变分析，从而对特定疾病进行诊断。
基因诊断因其直接诊断性、高特异性、灵敏性、早期诊断性弥补了表型诊断的不足而被广泛应用。
本文主要从基因诊断方法如核酸分子杂交、聚合酶链反应及相关技术、DNA序列测定、DNA芯片、连锁分析等在单基因遗传病中的应用进行综述。
【关键词】基因诊断；单基因遗传病；分子诊断；血友病1基因诊断基因诊断(gene diagnosis)又称DNA诊断或分子诊断，通过从体内提取样本用基因检测方法直接检测基因结构及其表达水平的改变，检测病原体基因型，进而判断是否有基因异常或携带病原微生物，或利用分子生物学技术从DNA水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷。
应用基因诊断技术可以针对已确诊或拟诊遗传性疾病的患者及其家系成员，根据遗传学的基本原理，通过分子生物学的实验手段检查被检个体相关基因的异常，确定隐形携带者状态及在症状出现前的疾病易感性等，从而达到临床确诊的目的。
因此，基因诊断迅速在临床诊断领域特别在遗传病研究领域得到了较为广泛的应用。
目前的基因诊断方法主要有核酸分子杂交、聚合酶链反应及相关技术、DNA序列测定、DNA芯片、连锁分析等。
2单基因遗传病单基因遗传病是指由单个基因异常导致且以孟德尔方式遗传的疾病，是我国常见出生缺陷的重要原因之一，较为常见且研究较多的有血友病、苯丙酮尿症(PKU)、肝豆状核变性、地中海贫血等等。
除部分单基因遗传病可通过手术加以矫正外，绝大部分遗传病是致死、致残、致畸性疾病，且目前均无法治疗，进行遗传性疾病的产前诊断，是避免致死、致残、致畸性疾病胎儿出生的重要手段。
3基因诊断的应用3.1在B型血友病中的应用血友病B(hemophilia B)是因凝血因子Ⅸ(FlX)基因缺陷引起的x-连锁隐性遗传出血性疾病，在男性中的发病率约为1／30000，散发率可达患者总数的30％-50％[1]由于目前还不能根治，对于携带者和高危胎儿进行基因诊断非常必要。
基因诊断
RFLP分析法 限制酶酶切图谱直接分析法 RFLP间接分析法
（1）限制酶酶切图谱直接分析法
① 限制酶酶切—Southern印迹杂交。 ② PCR—限制酶酶切
应用RFLP诊断镰刀状红细胞性贫血
正常人珠蛋白基因
正常人珠蛋白mRNA 6 CTC GAG Glu 6 CAC
正常人珠蛋白肽链
HbS的珠蛋白基因
HbS的珠蛋白mRNA
HbS的珠蛋白肽链
GUG Val
MstⅡ酶切位点 CCTNAGG A T替换
MstⅡ酶 CCTNTGG
HbA ---------CCT GAG GAG-------
MstⅡ 1.1kb
HbS
MstⅡMstⅡ 0.2kb
---------CCT GTG GAG-------
• 2、聚合酶链反应的发明 • 直到1985年，美国PE-Cetus公司的人类遗传研究室 Mullis等人才发明了具有划时代意义的聚合酶链反应 (Polymerase Chain Reaction, PCR), 使人们梦寐以求的体外 无限扩增核酸片段的愿望成为现实。其原理类似于DNA 的体内 复制，只是在试管中给DNA的体外合成提供一种 合适条件。开始是使用大肠杆菌 DNA聚合酶Klenow片段 来扩增人基因组中的特异片段。由于该酶不耐热，因此， 每次 加热变性DNA后都要重新补加Klenow酶。在操作多 份标本时，这一过程耗时，费力， 且易出错。耐热DNA 聚合酶的应用使得PCR反应更易于自动化，继而PE-Cetus 公司推 出了第一台PCR热循环仪，使该技术的自动化成 为现实。Mullis等因此项技术于1993年 获得诺贝尔奖金。
第一节
基因诊断 的技术方法
一、基因诊断中常用的分子生物 学技术 （一）核酸分子杂交 （二）聚合酶链反应（PCR） （三）单链构象多态性检测 （四）限制酶酶谱分析 （五）DNA序列测定 （六）DNA芯片技术
下调HMGB2表达对肝癌LM3细胞上皮-间质转化的抑制作用及其AKT
第 50 卷第 1 期2024年 1 月吉林大学学报（医学版）Journal of Jilin University（Medicine Edition）Vol.50 No.1Jan.2024DOI：10.13481/j.1671‑587X.20240118下调HMGB2表达对肝癌LM3细胞上皮-间质转化的抑制作用及其AKT/mTOR信号通路机制魏雁虹1, 杨晨雪1, 杨广民1, 宋帅1, 李明1, 杨海娇1, 魏海峰2（1. 吉林省人民医院医学检验中心，吉林长春130021；2. 吉林省人民医院生物治疗与基因诊断重点实验室，吉林长春130021）［摘要］目的目的：探讨下调肝癌细胞中高迁移率族框蛋白2（HMGB2）表达对肝癌细胞生物学行为及上皮-间质转化（EMT）进程的影响，并阐明其作用机制。
方法方法：对数生长期的人肝癌LM3细胞分为阴性对照组和HMGB2 RNA干扰组（HMGB2 siRNA组），分别以Lipofectamin 2000为载体转染无关序列的RNA 寡核苷酸（RNA oligo）和敲除HMGB2序列的RNA oligo。
采用实时荧光定量PCR （RT-qPCR）法和Western blotting法检测2组细胞中HMGB2 mRNA和蛋白表达水平，分别采用细胞划痕实验和Transwell小室实验检测2组细胞的迁移和侵袭能力，采用Western blotting法检测2组细胞中E-钙黏蛋白（E-cadherin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白（Vimentin）和蛋白激酶B （AKT）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路相关蛋白表达水平。
结果：与阴性对照组比较，HMGB2 siRNA组细胞中HMGB2 mRNA和蛋白表达水平均明显降低（P<0.05），HMGB2 siRNA 组细胞划痕愈合率明显降低（P<0.01），侵袭细胞数明显减少（P<0.01），细胞中E-cadherin蛋白表达水平明显升高（P<0.01），N-cadherin、Vimentin、mTOR、AKT和磷酸化AKT（p-AKT）蛋白表达水平明显降低（P<0.05或P<0.01）。
第24章--基因诊断
1. Diagnosis to various disease 2. Usage on medical jurisprudence
(1) Identification of baby (2) Identification of various
samples from the scene of crime, such as blood, bone, muscle and hair, etc. (Who is murderer?) 3. Gene identification of various plants, and herbs for medicine
b. Introduction of Sanger’s di-deoxygen method
(a) Sanger’s creative idea-----design of ddNTP
P-P-P-OCH2 o Pu or py
H H
H
H H
H
(b) Sequencing of a known DNA fragment, AACGGTACACG (TTGCCATGTGC)
(2) Hetero-nucleic RNA (hnRNA) and
mRNA play gene’s function.
4. What is same point between nucleic acid and gene? They are nucleic acid, but DNA is long, gene is short.
¤---------★TT
(2)
¤---------★T
(1)
AACGGTACACG
●ddA:¤---------★TTGCCA（6）
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4、MRI(磁共振成像)
5、数字减影血管造影（DSA）肝动脉造影 6、PET/CT
7、肝穿刺病理
肿瘤标志物
由恶性肿瘤细胞自身产生的，或机体对肿瘤 细胞反应所产生的能够反映肿瘤发生、发展 的一类物质能够用免疫学、生物化学及分子 生物学的方法检测，在肿瘤早期诊断、鉴别 诊断、疗效观察、预后判断及高危人群随访 观察等方面具有较大的实用价值。 AFP是发现最早、应用最广、研究最充分的 肿瘤标志物，也是诊断PHC的首选肿瘤标志 物，有较高特异性，其水平与肿瘤大小密切 相关.
甲胎蛋白(alpha—fetroprotein AFP）
甲胎蛋白只最常用的血清学标志物，也是PHC
一种糖蛋白，分子量为7．2万，含有3％ ～4 ％ 的碳水化合物，主要由肝细胞粗面内质网上 的核糖体合成。它只是胎儿时期肝脏内合成的 一种糖蛋白，成人后血清中水平很低，而发生 恶变的肝细胞则又可恢复其合成的能力。 AFP的血清含量变化对于肝癌的早期点是精确微量，用于 只产生低浓度AFP的肝癌辅助诊断和早期肝癌 、 此外肝穿组织的AFP免疫组化也是病理学诊断重要 参考指标。 但是并非所有的AFP升高都可以断定为肝癌，也并 非所有AFP在正常值就可排除肝癌。
肿瘤标志物单项检测的灵敏度低、特异性差，甚至 有可能导致漏诊，因此通常需要采用联合检测的手 段以提高灵敏度及特异性.
继发性肝癌又称转移性肝癌，人体全身各部位 发生的恶性肿瘤，都可以通过血液或淋巴系统 转移至肝脏，邻近器官的肿瘤更可以直接浸润 肝脏，形成继发性肝癌。
与其它肿瘤一样，肝癌的发生、发展、侵袭和 转移也是由多基因作用的多步骤复杂过程，包 括癌基因、抑癌基因、肿瘤转移抑制基因及粘 附分子等 1、P53基因 2、 CD11变体
3、其它基因 iV型腔原酶基因(MMP）、尿激酶 原激活酶基因(uPA)及其拮抗物基因(PAl )在 HCC(肝细胞癌)复发中起重要作用。 肿瘤转移抑制基因nmz 和细胞间粘附分子(IcAM一 1)、基质溶解素(Stromelysin)等基因的表达与肝癌 的侵袭转移密切相关。
常规诊断方法：
1、血清学标志物检测 2、超声 3、CT（计算机X射线断层扫描）
•磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(Glypican-3 GPC3)联合 AFP对原发性肝癌的诊断 •血清高尔基体蛋白73（GP73)联合AFP对原发性 肝癌的早期诊断
AFP的测定方法
RPHA一血细胞凝集法，可以在基层单位或肝 癌高发区的普查和动态观察中应用； 电免疫扩散法(electroimmunod—ifusion)：由于 操作方法不同，又分为对流免疫电泳、交叉免 疫电泳和火箭免疫电泳，可以作初筛用；
RRIA一放射火箭电泳自显影法，优点是简便， 经济实用，宜在临床应用；
研究方向：联合诊断
•A- L- 岩藻糖苷酶( AFU) 和肿瘤相关物质( TSGF) 联合AFP对PHC的诊断 •γ- 谷氨酰转肽酶( GGT)、碱性磷酸酶( ALP)、乳 酸脱氢酶( LDH )联合AFP对原发性肝癌的诊断 •癌胚抗原(CEA)、糖抗原1 99(CA199)、糖抗原 125(CA1 25)联合AFP对原发性肝癌的诊断
基因诊断Gene Diagnosis
肝癌(原发性与继发性）
原发性肝癌( Primary hepatic cancer, PHC)
原发性肝癌按病理学分型可分为肝细胞型肝癌、 胆管细胞型肝癌及混合型肝癌。在我国，该病 的主要类型是肝细胞肝癌，占原发性肝癌的 90%以上。
继发性肝癌Secondary liver cancer