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DMD
基因检测
及产前诊断
杜氏/贝氏进行性肌营养不良(DMD/BMD)是一种由于编码抗肌萎缩蛋白基因出现异常,从而无法合成具有有完整功能的抗肌萎缩蛋白,影响多系统功能的遗传性疾病。尽管约三分之一的患儿属于新发突变(denovo,指的是突变并非遗传自父母任何一方),但多数的患儿还是由于父母遗传所致。由于目前对于DMD患儿而言,尚未有直接可以用于临床的特效药,目前正在研发的基因药物也因其预计的天价可能和我们大多数DMD家庭绝缘,因此对于有再次妊娠意愿的家庭而言,如何避免出生的宝宝和之前的宝宝一样不幸,成为许多DMD/BMD患儿家庭考虑的关键所在。因此本文将就这个主题和大家一起讨论。
ONE
DMD的基因检测技术
“工欲善其事,必先利其器”要避免宝宝是DMD基因缺陷者,首先我们得能够准确地发现DMD基因的缺陷。DMD基因是人体基因组中最大基因之一,长约2.2Mb,约占全部基因组序列总长度0.1%,99%的序列由内含子组成,包含有79个外显子。在DMD基因缺陷种类中大部分的形式为大片段的基因改变——单个或多个外显子缺失,DMD中大约是60~70%,BMD中则是80~85%;外显子重复DMD中为10~15%,BMD中为5~10%。而对于DMD基因的微小突变,如单个或多个核苷酸变异,包括错义突变、无义突变、剪接位点突变和小片段插入/缺失,则在DMD中约占26%,BMD中约占13%。需注意的是,有极少部分的DMD/BMD则是由染色体复杂重排或内含子深部序列改变导致DMD基因开放阅读框(对于这个概念大家可以参阅我们上一篇推文)被破坏而致病。
考虑到约超过70%的DMD/BMD患者携带的变异类型是单个或多个外显子缺失或重复,临床首选检测此突变类型最为经济和高效。目前,国际推荐DMD基因大片段缺失或重复变异检测的首选技术为MLPA(multiplexligation-dependentprobeamplification),它能够完全覆盖DMD基因79个外显子,检测出大片段缺失或重复变异同时可以检测杂合状态,是目前最为经济可靠的检测方法。
当上述技术未能发现DMD基因变异时,患者则可能携带单个或多个核苷酸致病性变异。此类突变可以通过对79个外显子序列进行PCR(PolymeraseChainReaction,聚合酶链反应)和Sanger测序检测。随着近期新一代高通量测序技术(nextgenerationsequencing,NGS)的发展和推广,专门针对外显子突变的全外显子组测序成为大多数国内遗传与罕见病的重要工具,但是这种技术用于DMD基因诊断的效能还缺乏大样本量研究支持。
而对于染色体复杂重排或内含子深部序列则是由染色体复杂重排或内含子深部序列改变导致DMD基因开放阅读框这部分较为稀少的DMD突变类型,前述的技术也难以检测,此时对于患儿则需要进行更复杂和昂贵的全基因组和转录组分析,从RNA及蛋白质水平进行分析。
TWO
DMD遗传检测的必要性
我们可以看到光是检测DMD基因变异的技术就有数个,而且都是相互互补而不是替代,这体现了DMD遗传检测对于我们整个社会的重要性。DMD为X连锁隐性遗传病,女性为致病基因携带者,所生男孩50%为DMD患儿,所生女孩50%为致病基因携带者,携带有致病基因的女性中,8%可表现有轻重不同的症状,同时有较高患扩张性心肌病的风险。大约有2/3的DMD患者的母亲为携带者。可见DMD基因缺陷对于整个家庭的打击而且可以说是毁灭性的,同时也给社会造成了沉重负担,因此及早找到准确的遗传学病因可以帮助患者选择更加合理有效的临床干预与护理措施。一旦先证者的遗传学病因能够查明,便可对患者母亲进行携带者检测,同时受累家系中的女性成员需行携带状态的鉴定,并建议携带者进行产前诊断,根据遗传检测的结果,指导和帮助这些家庭做出对他们自己最合理的决定。
THREE
DMD的产前诊断
产前诊断,又称宫内诊断或出生前诊断,主要是针对遗传性疾病的诊断,包括染色体病、基因组疾病及单基因病,可有效避免遗传病患儿的出生。
要明确胎儿是否为DMD缺陷基因的“携带者”,目前临床上常规多采取有创产前诊断技术,临床医生会依据孕妇孕周时期的不同,从不同的部位取样,从而获得包含胎儿的遗传学信息的组织,进而通过前述的遗传学检测方法,判断胎儿是否具有DMD基因的缺陷,为下一步的临床策略提供依据,目前常见的取材手段有三种,部分区别如下表所示。
Conclusion
小结
通过本篇文章大家可以了解到对于不同的DMD基因突变类型,所需要采取的检测方法是不同的。MLPA技术作为目前检测DMD基因外显子缺失和重复突变最为经济有效的方法,是初步筛查DMD基因外显子缺失和(或)重复的最为常用的方法。但是MLPA技术不是万能的钥匙,对于MLPA阴性的患者,我们还需要结合其他的技术进行验证。对于DMD患儿母亲进行携带者检测,同时受累家系中的女性成员需行携带者身份的鉴定以及产前诊断是十分必要的,我们需要在临床医生的指导下选择最为合适的方案。
THEEND
文编:庞楠、潘邹
排版:一里
参考文献
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[4]图片来源于