治療預(yù)防

1、第一節(jié) 遺傳病治療的原則 一、遺傳病治療的目的 二、遺傳病治療的基本策略第二節(jié) 基因治療 一、基因治療的定義 二、基因治療的技術(shù)原理 三、基因治療的應(yīng)用,第15章 遺傳病的治療,一、遺傳病治療的目的 ? 遺傳病治療的基本方法 ? 遺傳病治療的目的二、遺傳病治療的基本策略 ? 基因產(chǎn)物的替代治療

2、 ? 基于基因轉(zhuǎn)移的體細(xì)胞基因治療,第一節(jié) 遺傳病治療的原則,一、遺傳病治療的目的 ? 遺傳病治療的基本方法 ? 遺傳病治療的目的二、遺傳病治療的基本策略 ? 基因產(chǎn)物的替代治療 ? 基于基因轉(zhuǎn)移的體細(xì)胞基因治療,第一節(jié) 遺傳病治療的原則,,遺傳病治療的基本方法 ? 手術(shù)治療 ? 內(nèi)科治療

3、 ? 藥物治療 ? 飲食療法 ? 基因治療,遺傳病治療的目的 ? 外科治療: 手術(shù)矯正畸形或組織器官移植 ? 內(nèi)科治療: “補(bǔ)其所缺、去其所余、禁其所忌” ? 基因治療: 修復(fù)缺陷基因或補(bǔ)充功能,一、遺傳病治療的目的 ? 遺

4、傳病治療的基本方法 ? 遺傳病治療的目的二、遺傳病治療的基本策略 ? 基因產(chǎn)物的替代治療 ? 基于基因轉(zhuǎn)移的體細(xì)胞基因治療,第一節(jié) 遺傳病治療的原則,一、遺傳病治療的目的 ? 遺傳病治療的基本方法 ? 遺傳病治療的目的二、遺傳病治療的基本策略 ? 基因產(chǎn)物的替代治療 ? 基于基因轉(zhuǎn)移的體細(xì)胞基因治療,第一節(jié) 遺傳病治療

5、的原則,遺傳病治療的基本策略,? 針對(duì)體細(xì)胞突變基因的修復(fù)與替代? 針對(duì)突變基因轉(zhuǎn)錄的基因表達(dá)調(diào)控? 針對(duì)基因表達(dá)的蛋白質(zhì)功能的改善? 在代謝水平上對(duì)代謝底物或產(chǎn)物的控制? 在臨床水平的內(nèi)、外科治療以及心理治療等,? 酶替代治療 (enzyme-replacement therapy, ERT)? 減少底物治療 (Substrate-reduction therapy, SRT)? 其他治療：校正劑（C

6、orrector） 增強(qiáng)劑（Potentiator） 穩(wěn)定劑（Stabilizer）,遺傳代謝病：基因產(chǎn)物的替代治療,藥物治療的補(bǔ)償和拯救機(jī)制,正常代謝,補(bǔ)償機(jī)制,拯救機(jī)制,遺傳病的藥物治療舉例,目前對(duì)大多數(shù)遺傳病尚缺乏根治手段，主要采取對(duì)癥或替代治療。產(chǎn)前診斷和選擇性流產(chǎn)，或植入前遺傳診斷/輔助生育技術(shù)是預(yù)防嚴(yán)重遺傳病患兒出生的重要措施，故疾病的預(yù)防應(yīng)放在首位!,遺傳病預(yù)防的重要

7、性,第一節(jié) 遺傳病治療的原則 一、遺傳病治療的目的 二、遺傳病治療的基本策略第二節(jié) 基因治療 一、基因治療的定義 二、基因治療的技術(shù)原理 三、基因治療的應(yīng)用,第14章 遺傳病的治療,一、基因治療的定義 ? 體細(xì)胞基因治療的概念 ? 基因治療的給藥途徑二、基因治療的技術(shù)原理 ? 基因治療的適應(yīng)癥 ?

8、基因治療的靶細(xì)胞和治療基因 ? 基因治療的技術(shù)策略 三、基因治療的應(yīng)用,第二節(jié) 基因治療(Gene Therapy),一、基因治療的定義 ? 體細(xì)胞基因治療的概念 ? 基因治療的給藥途徑二、基因治療的技術(shù)原理 ? 基因治療的適應(yīng)癥 ? 基因治療的靶細(xì)胞和治療基因 ? 基因治療的技術(shù)策略 三、基因治療的應(yīng)用,第二節(jié) 基因治療(Gene Ther

9、apy),基因治療的定義基因治療是一種通過將治療基因轉(zhuǎn)移到病人的體細(xì)胞內(nèi),以期糾正先天性缺陷基因或?yàn)榧?xì)胞提供新功能而達(dá)到治療目的治療技術(shù)。,基因治療中引入遺傳物質(zhì)的要求,? 治療基因持續(xù)穩(wěn)定的表達(dá)? 避免不利的免疫或組織反應(yīng)? 不能產(chǎn)生其他繼發(fā)性疾病,? 選擇其發(fā)病機(jī)理及相應(yīng)基因的結(jié)構(gòu) 功能了解清楚的疾病? 糾正該病的基因已被克隆，且其表 達(dá)調(diào)控機(jī)制已清楚? 該基因具有適宜的受體細(xì)胞并能在 體外（離

10、體細(xì)胞）有效表達(dá)? 具有安全有效的轉(zhuǎn)移載體和方法， 以及可供利用的動(dòng)物模型。,進(jìn)行基因治療須具備的條件,EX VIVO和IN VIVO二種不同的基因治療途徑,一、基因治療的定義 ? 體細(xì)胞基因治療的概念 ? 基因治療的給藥途徑二、基因治療的技術(shù)原理 ? 基因治療的適應(yīng)癥 ? 基因治療的靶細(xì)胞和治療基因 ? 基因治療的技術(shù)策略 三、基因治療的應(yīng)用,第二節(jié)

11、 基因治療(Gene Therapy),一、基因治療的定義 ? 體細(xì)胞基因治療的概念 ? 基因治療的給藥途徑二、基因治療的技術(shù)原理 ? 基因治療的適應(yīng)癥 ? 基因治療的靶細(xì)胞和治療基因 ? 基因治療的技術(shù)策略 三、基因治療的應(yīng)用,第二節(jié) 基因治療(Gene Therapy),基因治療候選遺傳性疾病,基因治療的靶細(xì)胞和治療基因,靶細(xì)胞的選擇原則 ? 位于

12、發(fā)病器官部位 ? 易從體內(nèi)取出 ? 受體細(xì)胞易在體外培養(yǎng) ? 受體細(xì)胞易接受轉(zhuǎn)染,基因治療的技術(shù)策略 ? 替代性基因治療 ? 病毒載體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移 ? 非病毒基因轉(zhuǎn)移試劑 ? 基因封閉治療 ? 反義治療 ? 核酶治療,用于基因治療的病毒載體,,逆轉(zhuǎn)錄病毒載體治療基因載體基因重組

13、體包裝細(xì)胞病毒復(fù)制基因轉(zhuǎn)移整合表達(dá)治療基因產(chǎn)物,,用逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)移治療基因,包裝信號(hào)缺失病毒顆粒不含RNA,含包裝信號(hào)的載體與包裝細(xì)胞互補(bǔ)病毒顆粒含RNA,反義寡核苷酸與 mRNA 分子結(jié)合封閉其翻譯蛋白的活性,基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA 分子,反義寡核苷酸,mRNA,dsRNA,Figure 7: An outline of the proposed use of iPS cells for therapy in pat

14、ients with β thalassaemiaSomatic cells from the patient (A) are reprogrammed by expression of key transcription factors that are associatedwith pluripotency (B) to make patient-specific iPS cells (C). In thalassaemia,

15、the defect in the β-globin gene is thencorrected (D). These corrected iPS cells are then differentiated into haemopoietic stem cells (E) and transplanted(F) back into the patient after myelosuppression. iPS cell=induce

16、d pluripiotent stem cell.,Figure 6: An outline of the protocol used for gene therapy in patients with β thalassaemia (A) The patient is first treated with G-CSF to mobilise HSCs into the peripheral blood. (B) Periphera

17、l blood mononuclear cells are then collected and CD34+ cells(enriched for HSCs) are harvested. (C) These cells are cultured with a viral vector that is designed to express high levels of normal human β globin. (D) The p

18、atientthen undergoes non-ablative myelosuppression and is engrafted with the virally-modified HSCs (filled circles). PBMC=peripheral blood mononuclear cell.G-CSF=granulocyte colony-stimulating factor. HSC=haemopoietic

19、stem cell.,目前基因治療仍處于臨床實(shí)驗(yàn)階段，主要應(yīng)用于對(duì)人類健康威脅嚴(yán)重的疾病，如：? 惡性腫瘤： 肺癌、乳腺癌、腦膠質(zhì)瘤等? 單基因?。?ADA、血友病B、Leber’s先天性黑蒙病等? 感染性疾病：艾滋病等 ? 心血管疾?。汗跔顒?dòng)脈狹窄、肥厚性心肌病、高脂血癥等,基因治療的應(yīng)用,第16章 遺傳病的預(yù)防Prevention of Genetic DisordersDec 31, 201

20、3徐湘民南方醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教研室Southern Medical University,第一節(jié) 遺傳篩查 一、遺傳性疾病的人群篩查 二、遺傳篩查的目的和原則 三、遺傳篩查的策略第二節(jié) 遺傳咨詢 （自學(xué)） 一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程 三、遺傳咨詢者的組成 四、遺傳咨詢舉例,第15章 遺傳病的預(yù)防,一、遺傳性疾病的人群篩查

21、 二、遺傳篩查的目的和原則 三、遺傳篩查的策略 ? 新生兒篩查: 苯丙酮尿癥(PKU) (newborn screening) ? 雜合子篩查: ? / ? 地中海貧血 (heterozygote screening),第一節(jié) 遺傳篩查,一、遺傳性疾病的人群篩查 二、遺傳篩查的目的和原則 三、遺傳篩查的策略

22、 ? 新生兒篩查: 苯丙酮尿癥(PKU) (newborn screening) ? 雜合子篩查: ? / ? 地中海貧血 (heterozygote screening),第一節(jié) 遺傳篩查,遺傳篩查,遺傳篩查是指針對(duì)特定人群的系統(tǒng)檢查,以期獲得被監(jiān)測群體中的個(gè)體是否擁有某一特定疾病的基因型, 從而為被檢對(duì)象或其子女提供疾病易感

23、性、患病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性信息。,一、遺傳性疾病的人群篩查 二、遺傳篩查的目的和原則 三、遺傳篩查的策略 ? 新生兒篩查: 苯丙酮尿癥(PKU) (newborn screening) ? 雜合子篩查: ? / ? 地中海貧血 (heterozygote screening),第一節(jié) 遺傳篩查,遺傳篩查的目的,早期發(fā)現(xiàn)疾病

24、或異常, 從而: ? 預(yù)防疾病和通過干預(yù)逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)程 ? 為決定孕期胎兒的知情選擇提供信息,遺傳篩查的原則,,? 選擇適宜的常見及遺傳性疾病，為可有效 治療或提供產(chǎn)前診斷服務(wù)的疾病對(duì)象? 有可選擇的用于人群水平篩查的廉價(jià)、可 靠的測試方法? 篩查系統(tǒng)可以有效共享和交流資源，及時(shí) 反饋和跟蹤診斷和治療結(jié)果,代表性新生兒篩查疾病,代表性雜合子篩查疾病,一、遺傳性疾病的人群篩查 二、遺傳篩查的目的和

25、原則 三、遺傳篩查的策略 ? 新生兒篩查: 苯丙酮尿癥(PKU) (newborn screening) ? 雜合子篩查: ? / ? 地中海貧血 (heterozygote screening),第一節(jié) 遺傳篩查,? PKU的分子病理學(xué)? PKU的遺傳篩查? PKU的治療 ? 長期低苯丙氨酸飲

26、食 ? 女性患者妊娠期監(jiān)護(hù),新生兒篩查: 苯丙酮尿癥 (PKU),苯丙酮尿癥 (Phenylketouria,PKU) ?中國的人群發(fā)病率1/13,500?由位于12q22-q24的PAH基因點(diǎn)突變所致?氨基酸代謝異常: 高苯丙氨酸血癥 苯丙酮尿癥?酪氨酸羧化酶受抑: 黑色素形成障礙? 5-羥色氨脫羧酶受

27、抑: 5-羥色氨?, 大腦發(fā)育障礙 PAH: phenylalanine hydroxylase, 苯丙氨酸羥化酶,苯丙酮尿癥遺傳篩查流程,? / ?地中海貧血的雜合子篩查,? ? / ?地中海貧血的分子病理學(xué)? ? / ?地中海貧血的遺傳篩查,,地中海貧血是全球最大的單基因遺傳病之一,,,中國南方不同高發(fā)地區(qū)人群攜帶率 1 ~ 23%,研究背景,世界上不同種族的常見β地貧突變類型,,種 族 突

28、變類型,,,地中海人 IVS-1, position 110 (G ? A) CD39, nonsense (CAG ? TAG) IVS-1, position 1 (G ? A)

29、 IVS-2, position 745 (C? G) IVS-1, position 6 (T? C) IVS-2, position 1 (G ? A)黑人 ?29, (A ? G); ?88

30、, (C ? T) Poly(A), (AATAAA ? AACAAA),東南亞人,中國人 CD 41-42, Frameshift (?CTTT) IVS-2, position 654 (C ? T)

31、 ?28, (A? G); Hb E (G ? A) CD17, nonsense (AAG ? TAG) IVS-1, position 5 (G ? C)亞洲印地安人 IVS-1, position 5 (G ? C)

32、 619-bp deletion CD 8-9, Frameshift (+G) IVS-1, position 1 (G ? T) CD

33、41-42, Frameshift (?CTTT),,,珠海,韶關(guān),廣州,汕頭,湛江,廣東省五個(gè)地區(qū)地中海貧血遺傳流行病學(xué)調(diào)查,西,南,東,北,中,J Clin Pathol, 2004; 57:517-22.,,廣東地區(qū)? 地中海貧血突變和構(gòu)成比,廣東地區(qū)β地中海貧血突變和構(gòu)成比,人群干預(yù)可以降低出生缺陷發(fā)生率,? 世界衛(wèi)生組織的出生缺陷“三級(jí)預(yù)防”策略 一級(jí)：婚前檢查 二級(jí)：產(chǎn)前篩查和產(chǎn)前診斷 三級(jí)：患兒治療

34、? 孕前和孕期干預(yù)是我國出生缺陷預(yù)防的重點(diǎn) 探索基于社區(qū)的出生缺陷預(yù)防模式,,?和β地中海貧血的預(yù)防計(jì)劃 目前基于人群篩查的預(yù)防模式 ? 擴(kuò)展家系篩查計(jì)劃 ? 基于醫(yī)院水平的預(yù)防計(jì)劃 ? 基于社區(qū)或行政區(qū)的預(yù)防計(jì)劃,珠海市地貧預(yù)防現(xiàn)場：二級(jí)網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)前基因診斷：地貧預(yù)防的技術(shù)基礎(chǔ),? 人群攜帶者篩查發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)家庭? 基于DNA分析的胎兒基因型診斷 胎兒取

35、樣 家系分析,羊膜穿刺(amniocentesis)抽取胎兒樣品示意圖,Gap-PCR用于α-地中海貧血的產(chǎn)前診斷,基因型父親CDs41-42 (?CTTT) / N 母親CDs17 (A?T) / N 胎兒CDs41-42 / CDs17 (A?T)正常對(duì)照 N / N,,,,,RDB用于β-地中海貧血的產(chǎn)前診斷,珠海市1998-2005人群篩查及產(chǎn)前診斷結(jié)果,142 例高風(fēng)險(xiǎn)中間型和重

36、型地貧胎兒產(chǎn)前診斷結(jié)果,44 例重型 ?地貧高風(fēng)險(xiǎn)胎兒的基因型,( cont’d ),98例中間型和重型α-地貧高風(fēng)險(xiǎn)胎兒的基因型,,,,,,,,,14例重型β地貧,4312 2251 103對(duì) 45對(duì),產(chǎn)前診斷：98 例 ?地貧 44例β地貧,27例Bart’s水腫兒和Hb H病,篩查發(fā)現(xiàn)的陽性孕婦或陽性夫婦 ? 地貧 2β地貧 ?地貧 β地貧

37、 4.5% 2.3% 1.6% 0.7%,1998-2005 珠海市地貧婚前/產(chǎn)前篩查及產(chǎn)前診斷結(jié)果,篩查陽性對(duì)象數(shù): 6563對(duì),產(chǎn)前遺傳學(xué)的臨床和公共衛(wèi)生問題1.我國現(xiàn)行的婦幼保健和計(jì)劃生育服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是可 利用的開展遺傳病預(yù)防的重要公共衛(wèi)生資源；2.將遺傳病篩查和產(chǎn)前診斷納入婚前健康檢查的 范圍可有效地推動(dòng)婚前保健工作的開展;3.重視公共衛(wèi)生教育，使醫(yī)生和公眾了解地貧知

38、識(shí),從而選擇遺傳檢測服務(wù)是當(dāng)前的重要課題；,4.我國亟需解決醫(yī)學(xué)遺傳?？漆t(yī)生、遺傳咨詢師、 及其他相關(guān)專業(yè)人員的人力資源缺口問題; 5.預(yù)防監(jiān)測系統(tǒng)建立過程中，要特別注重轉(zhuǎn)診、 病例登記、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的把關(guān);6.政府在組織、基礎(chǔ)建設(shè)、制定政策和資金投入 上的主導(dǎo)作用是推動(dòng)預(yù)防計(jì)劃的關(guān)鍵因素。,( cont’d ),第一節(jié) 遺傳篩查 一、遺傳性疾病的人群篩查 二、遺傳篩查的目的和原則 三

39、、遺傳篩查的策略第二節(jié) 遺傳咨詢（自學(xué)） 一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程 三、遺傳咨詢者的組成 四、遺傳咨詢舉例,第16章 遺傳病的預(yù)防,第二節(jié) 遺傳咨詢,一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程三、遺傳咨詢者的組成四、遺傳咨詢舉例: ? 地中海貧血及其產(chǎn)前診斷,第二節(jié) 遺傳咨詢,一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程三、遺傳咨詢者

40、的組成四、遺傳咨詢舉例: ? 地中海貧血及其產(chǎn)前診斷,Medical Counseling is a communication process which deal with the human problems associated with the occurrence or risk occurrence of a genetic disorder in a family.,遺傳咨詢是就一個(gè)家庭中遺傳病的發(fā)

41、生或再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行交流的過程。,,遺傳咨詢是臨床遺傳學(xué)的重要組成部分,遺傳咨詢是一種專業(yè)性醫(yī)療服務(wù),? 了解疾病的情況，包括疾病診斷、疾病的過程和 可能的處理方法? 了解疾病的遺傳方式和親屬中的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)? 理解改變再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的可行措施? 選擇適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行溝通，包括他們的風(fēng)險(xiǎn)、家 庭目標(biāo)、倫理和宗教標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)他們的所 做出的決定采取行動(dòng)? 幫助對(duì)患病成員或再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)采取最適合的對(duì)應(yīng)方法,遺傳咨詢給就診個(gè)體或

42、家庭提供的信息,遺傳咨詢的指征通常包括 ? 遺傳篩查陽性者 ? 高齡孕婦，即當(dāng)孕婦年齡達(dá)到或者超過35周歲時(shí) ? 曾懷過有遺傳病的胎兒或生育過有遺傳病的孩子 ? 父母之一是遺傳病患者 ? 有反復(fù)發(fā)生的自發(fā)性流產(chǎn)或不孕不育病史的夫婦 ? 父母是遺傳病攜帶者 ? 夫婦之一有遺傳病家族史 ? 近親婚配 ? 外環(huán)境致畸物接觸史,第二節(jié) 遺傳咨詢,一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程三、遺傳咨詢

43、者的組成四、遺傳咨詢舉例: ? 地中海貧血及其產(chǎn)前診斷,,遺傳咨詢的過程,遺傳咨詢應(yīng)獲取的主要信息 ? 繪制系譜 ? 表型特征 ? 家族史：種族、不育、出生缺 陷、遲發(fā)疾病、智力障礙等 ? 基因型(如果已知的話),遺傳咨詢應(yīng)提供的主要信息 ?

44、疾病診斷結(jié)果 ? 疾病現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ? 遺傳方式 ? 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)及再發(fā)風(fēng)險(xiǎn) ? 可以采取的對(duì)策及其評(píng)價(jià) ? 遺傳病治療方法,? 人群發(fā)生風(fēng)險(xiǎn): ? 疾病的流行病學(xué)知識(shí) ? Hardy-Weinberg公式 ? 個(gè)體發(fā)生風(fēng)險(xiǎn):

45、 ? 染色體病、復(fù)雜性狀疾病 經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,人類遺傳病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,,人類常見遺傳病的發(fā)病率,高齡孕婦與21三體風(fēng)險(xiǎn),,部分多基因疾病再發(fā)風(fēng)險(xiǎn),? 個(gè)體發(fā)生風(fēng)險(xiǎn): ? 單基因遺傳病:AR、AD、XR、XD 孟德爾比率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 Bayes定律評(píng)估 影響因素:不完全外顯 可變性表達(dá)

46、 等位基因或座位異質(zhì)性 延遲發(fā)作,人類遺傳病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,第二節(jié) 遺傳咨詢,一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程三、遺傳咨詢者的組成四、遺傳咨詢舉例: ? 地中海貧血及其產(chǎn)前診斷,遺傳咨詢者的組成,? 遺傳咨詢師 ? 臨床遺傳學(xué)家 ? 遺傳護(hù)士 ? 遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室專家,第二節(jié) 遺傳咨詢,一、遺傳咨詢的定義和指征 二、遺傳咨詢的過程

47、三、遺傳咨詢者的組成四、遺傳咨詢舉例: ? 地中海貧血及其產(chǎn)前診斷,,遺傳咨詢的過程,獲取信息：系譜圖繪制,?–地貧攜帶者家系成員的表型和基因型,獲取信息：血液學(xué)表型資料,,,,,建立和證實(shí)診斷：一種新的?-地貧缺失基因,,β-珠蛋白基因啟動(dòng)子–90 C?T 突變,?-地貧: 常染色體隱性疾病(AR)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估父母只有一方是雜合子, 子女是基因攜帶者的概率為1/2,該家系遺傳咨詢的主要信息