對遺傳學(xué)診斷的分析論文
近二十年來，分子遺傳學(xué)的一系列成就，不僅推動了分子生物學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，而且對遺傳疾病的診斷和治療，也應(yīng)用了分子遺傳學(xué)的新技術(shù)如分子雜交、內(nèi)切酶、DNA重組等進行了探索，并獲得了有意義的結(jié)果。生物遺傳的基本單位是基因，其遺傳信息貯存在DNA(去氧核糖核酸)分子的堿基序列之中。結(jié)構(gòu)基因就是決定特殊蛋白質(zhì)遺傳密碼的DNA的一個片段。
一、運用單細胞雙重巢式PCR和MDA技術(shù)方法行性連鎖遺傳病診斷
1、提取男女單個淋巴細胞各150例，共300個細胞。隨機分成3組，每組男女細胞各50個，雙重巢式PCR技術(shù)在單細胞水平同時擴增 X-類固醇硫酸脂酶基因(steroid sulfatase gene， STS)/Y-假基因和牙釉質(zhì)基因(Amelogenin，AMEL)，對照組用單重巢式PCR技術(shù)在單細胞水平分別擴增兩基因，比較單、雙重巢式PCR 技術(shù)在單細胞水平的擴增率及性別診斷正確率。
2、應(yīng)用MDA擴增5個單個淋巴細胞和10個單個卵裂球全基因組DNA，1%的瓊脂糖電泳檢測擴增效率，通過普通PCR即上述巢式PCR的第二輪的PCR條件檢測細胞性別來判斷擴增產(chǎn)物的均一性。結(jié)果1、單重巢式PCR擴增男性細胞STS和AMEL的擴增率和細胞性別診斷的正確率分別是84%、76%和84%、84%;而雙重巢式PCR技術(shù)同時擴增上述基因的擴增率和性別診斷正確率分別為98%、96%。后者與前兩者相比擴增率和性別診斷正確率均明顯提高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05、P<0.01)。
3、MDA擴增5個淋巴細胞(3個為男性細胞，2個為女性細胞)全部擴增成功，擴增率100%;MDA擴增10個卵裂球有4個擴出產(chǎn)物，擴增率為40%。以MDA產(chǎn)物為模板，用STS的第二輪引物檢測單個淋巴細胞性別，正確性為100%;檢測所有擴出產(chǎn)物的卵裂球也均能檢測出性別，發(fā)現(xiàn)2個為男性，2個為女性，可惜的是這4個卵裂球均來自不同的胚胎，所以不能相互驗證。從淋巴細胞MDA產(chǎn)物檢測的結(jié)果可以判斷MDA產(chǎn)物也是均一的。結(jié)論1、在單細胞水平性連鎖遺傳疾病診斷中，雙重巢式PCR技術(shù)較單重巢式PCR技術(shù)具有較高的擴增率及診斷正確率，并有助于發(fā)現(xiàn)等位基因脫扣(allele dropout， ADO)。該法在無創(chuàng)性單基因伴性遺傳病的產(chǎn)前診斷和植入前遺傳學(xué)診斷中具有較高的實際應(yīng)用價值，且經(jīng)濟、便捷，值得臨床進一步推廣。
4、初步預(yù)實驗可知 MDA可以克服單細胞的模板量少和不可重復(fù)實驗的缺點。但由于此次預(yù)實驗的樣本量太小，其穩(wěn)定性、可靠性還需進一步摸索，才可以用于單基因病的著床前遺傳學(xué)診斷和產(chǎn)前診斷。
二、利用孕婦外周血漿中小片段游離胎兒DNA進行無創(chuàng)性地中海貧血產(chǎn)前基因診斷的研究
方法：收集157例孕婦的外周血，利用柱吸收的方法提取血漿中的cffDNA，經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳分離富集小片段cffDNA，使用二重PCR 反應(yīng)(dulex-PCR)檢測SRY基因和磷酸甘油醛脫氫酶(glycerol-dehyde- phosphatedehydrogenase，GAPDH)基因。結(jié)果來源于86例孕男胎的孕婦血漿標本的小片段cffDNA均檢出SRY和GAPDH 基因，來源于71例孕女胎的孕婦血漿標本的小片段cffDNA只檢出GAPDH基因。與絨毛/羊水標本檢測結(jié)果以及產(chǎn)后隨訪結(jié)果相符。特異性和敏感性分別為100%(157/157)和100%(86/86)。結(jié)論利用瓊脂糖凝膠電泳，切膠回收，可以選擇性富集孕婦外周血中的小片段cffDNA，相對地提高胎兒DNA的含量，結(jié)合二重PCR擴增SRY基因技術(shù)可用于無創(chuàng)性產(chǎn)前性連鎖遺傳疾病和單基因突變疾病的產(chǎn)前診斷。第二部分利用孕婦外周血漿中 cffDNA進行STR-PCR檢測胎兒基因型目的：利用小片段cffDNA進行D5S818、D7S820、D13S317三個短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat，STR)基因型的分析，觀察提取出來的小片段cffDNA中母源性DNA背景對實驗的影響。
方法：收集了62例孕婦外周血標本，提取小片段游離胎兒DNA，利用多重PCR(mutilplex-PCR)的方法分析胎兒的STR基因型，并與父母基因型相比對。結(jié)果：62例小片段cffDNA的擴增結(jié)果中，49例標本的擴增結(jié)果完全與父母基因型相匹配，未發(fā)現(xiàn)母源性DNA的污染。其余13例在D13S317基因座的擴增中出現(xiàn)了母源性DNA的污染。
結(jié)論：經(jīng)過對小片段cffDNA進行富集后，仍有可能出現(xiàn)母源性DNA對實驗的影響，并且可能影響對實驗結(jié)果的判讀。使用多重PCR反應(yīng)結(jié)合多基因座的擴增，可能可以有助于減少母源性DNA的影響，有助于結(jié)果的判讀。第三部分利用孕婦外周血漿中小片段游離胎兒DNA進行β-地中海貧血無創(chuàng)性產(chǎn)前基因診斷目的：利用cffDNA對胎兒進行廣西、廣東地區(qū)常見的17種β-地中海貧血基因型的檢測，與傳統(tǒng)創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷相比較，探討該方法的準確性和可行性。方法：針對廣西、廣東地區(qū)常見的β-地中海貧血突變的基因型設(shè)計三對不同引物，并用生物素標記。對cffDNA進行二次PCR反應(yīng)后，使用反向斑點雜交(revert dot-blot hybridization，RDB)檢測胎兒的β-珠蛋白基因型，與創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷結(jié)果比較，觀察準確率。
結(jié)果：37例cffDNA標本檢測中，檢出重型β-地中海貧血19例，輕型β-地中海貧血11例，正常7例，與創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷結(jié)果相比較出現(xiàn)3例誤診，準確率為91.9%(34/37)。結(jié)論：利用 cffDNA進行β-地中海貧血的檢測，可能出現(xiàn)母源性DNA背景的污染，當胎兒基因型與母親基因型相同時，必須提高警惕，進一步分析或者復(fù)查。因為該技術(shù)取樣容易，對孕婦胎兒無風(fēng)險，不受孕期時間影響，易為與孕婦接受，因此進一步改進該技術(shù)后有望可用于β-地中海貧血的診斷。第四部分利用孕婦外周血漿中小片段游離胎兒DNA進行巴氏水腫胎兒檢測目的：通過檢測cffDNA以及母源性cfDNA在PCR反應(yīng)中擴增效率的不同，進行檢測巴氏水腫胎兒(Hb Bart’s hydrops foetus)的方法學(xué)研究。方法：對來源于擬診孕水腫胎兒孕婦的小片段cffDNA，進行熒光PCR(Fluorescence PCR)擴增，利用毛細管電泳(capillary electrophoresis，CE)技術(shù)判斷兩種產(chǎn)物峰面積比(peak area ratio)來檢測巴氏水腫胎兒。結(jié)果：30例擬診巴氏水腫胎兒的小片段cffDNA擴增結(jié)果提示，巴氏水腫胎兒兩種產(chǎn)物鋒面積比遠遠<1。而其他原因所致的水腫胎兒的cffDNA模板擴增結(jié)果顯示兩種產(chǎn)物封面值比近似等于1。
結(jié)論：
通過熒光PCR和毛細管電泳的方法，有望利用cffDNA進行巴氏水腫胎兒的無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。
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