高通量測序在出生缺陷預防中的應用課件

高通量測序在出生缺陷預防中的應用我的基因我知道我的健康我做主主講人：李先卓山東省臍血庫臨床應用中心客戶經(jīng)理目錄一、高通量基因測序技術的應用現(xiàn)狀二、三級預防基因工程介紹一、高通量基因測序技術的應用現(xiàn)狀人類基因組方案：

六國參與，耗時超10年，花費30億美金

促進了諸多學科的開展

帶動了8萬億的產(chǎn)業(yè)時機1999年9月9日，華大基因為了完成人類基因組方案〔中國局部〕而成立5排名研究機構高通量測序儀數(shù)量國家1BGI&BGI@CHOP178中國2BroadInstitute101美國3TheGenomeCenteratWashingtonUniversity62美國4WellcomeTrustSangerInstitute38英國5HumanGenomeSequencingCentre,BaylorCollegeofMedicine32美國6CEA-InstitutdeGénomique23法國7McGillUniversityandGénomeQuébecInnovationCentre20加拿大8YaleCenterforGenomeAnalysis20美國9MaxPlanckInstituteforMolecularGenetics18德國10HudsonAlphaInstituteforBiotechnology17美國全球第一的基因組學〔研究〕中心67910出生缺陷三級預防孕前植入前產(chǎn)前新生兒篩查篩查/診斷篩查/診斷篩查/診斷二級預防一級預防三級預防未雨綢繆忍痛割愛亡羊補牢+高通量測序在一級預防中的應用——

康孕染色體檢測-100K2023/10/13檢測內(nèi)容23對染色體非整倍體和100KB以上缺失、重復2023/10/13臨床適應癥1、中晚孕期自然流產(chǎn)〔孕周>12周〕，死胎，或B超異常、多發(fā)畸形胎兒2、先天畸形、智力低下/發(fā)育緩慢、先天性心臟病以及有語言障礙、不明原因多發(fā)系統(tǒng)異常等臨床表征的新生兒/兒童患者和疑似患者2023/10/13臨床意義1、幫助查找中晚孕期流產(chǎn)，死胎，或B超異常、多發(fā)畸形胎兒的遺傳原因2、輔助患者和疑似患者的臨床診斷2023/10/13樣本類型流產(chǎn)組織高通量測序在二級預防中的應用——無創(chuàng)產(chǎn)前DNA檢測產(chǎn)前基因檢測的必要性與可行性產(chǎn)前檢測的必要性遺傳變異的種類定義：遺傳物質的改變稱為遺傳變異，常會導致疾病的產(chǎn)生。具體包括：染色體數(shù)目改變、染色體結構改變、基因突變。染色體數(shù)目改變：染色體條數(shù)增加或減少引起的遺傳物質的改變，又稱為非整倍體變異。染色體結構改變：染色體上局部片段缺失、重復、易位或倒位引起的遺傳物質的改變?；蛲蛔?基因內(nèi)部堿基的增加、缺失或堿基種類的變化引起的遺傳物質的改變。2023/10/13什么是唐氏綜合征？唐氏綜合征：是最常見的先天愚型疾病，也是我國危害最嚴重的染色體異常疾病之一，最根本的原因，是人體正常的23對染色體中，在第21對染色體上多了一條。發(fā)病率1/600——1/80020染色體數(shù)目改變引起的疾?。喝旧w非整倍體包括21-三體綜合征〔唐氏綜合征〕、18-三體綜合征〔愛德華氏綜合征〕、13-三體綜合征〔帕陶氏綜合征〕，以及一些性染色體三體型及X單體型。47，XY，+2147，XY，+18染色體數(shù)目改變引起的疾?。喝旧w數(shù)目改變引起的疾?。禾剖暇C合征發(fā)病原因只是由遺傳因素決定嗎？由遺傳因素和環(huán)境相互作用，孕婦年齡(35歲以上)和環(huán)境為主導因素，占比70%——80%。環(huán)境因素：食品平安空氣污染水污染細菌及病毒感染電器輻射藥物影響……

發(fā)病率1/600——1/800唐氏綜合征發(fā)病的遺傳學原理錯誤分裂錯誤分裂正常分裂正常分裂正常分裂第一次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂三體三體單體單體精子〔單倍體〕精子〔單倍體〕正常正常三體單體2023/10/13目前對于唐氏綜合征的檢測方法唐篩羊穿無創(chuàng)30%的誤差準確、無風險1984年2007年30%的誤差便捷準確有流產(chǎn)風險2023/10/13抽取母體血液，檢測母體血清中激素，甲胎蛋白等的濃度，結合孕婦的預產(chǎn)期、年齡和采血時的孕周，計算出唐氏兒的危險系數(shù)。優(yōu)勢：簡單、平安、方便缺乏：存在30%的誤差唐氏篩查12羊水穿刺抽取孕婦羊水，檢測羊水中胎兒細胞內(nèi)的染色體〔DNA〕數(shù)目。優(yōu)勢：準確率高達99.9%。缺乏：有創(chuàng)傷風險〔流產(chǎn)、術后感染〕2023/10/13唐篩的平安源自于采集母血羊穿的準確源自于檢測胎兒的染色體〔DNA〕無創(chuàng)之所以平安、準確是因為采集母血、檢測胎兒的DNA3無創(chuàng)檢測2023/10/13

無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測28

1997年香港中文大學醫(yī)學院盧煜明(DennisLo)教授發(fā)現(xiàn)母體外周血漿中存在游離胎兒染色體，隨孕周增加穩(wěn)定存在，可以作為非創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷的理想材料。結合新一代染色體基因測序技術誕生無創(chuàng)基因檢測2023/10/13新一代染色體基因檢測方法——無創(chuàng)產(chǎn)前檢測。2023/10/13安心：無創(chuàng)平安、無風險無創(chuàng)基因檢測只需抽取5ml母體靜脈血即可檢測所以：無創(chuàng)傷性。無感染、無流產(chǎn)風險。極大地緩解了孕婦及家屬的心理負擔2023/10/13貼心：早期便捷、無憂慮

早期12周15周20周28周18周唐氏篩查穿刺羊水穿刺：18——28周無創(chuàng)產(chǎn)前：12——24周相比唐氏篩查提前3-6周即可檢測便捷一次篩查一步到位唐氏篩查：15——20周無創(chuàng)檢查相比提前3——6周即可檢測12周15周20周18周24周唐氏篩查羊水穿刺無創(chuàng)檢測2023/10/13舒心：準確私密、有保障

準確準確率高達99.7%私密保證對受檢者所有信息保密有保障保險知情同意書充分保障產(chǎn)婦利益：高危孕婦免費做穿刺檢測結果假陰性，產(chǎn)前2萬產(chǎn)后40萬巨額保險，從未出現(xiàn)賠付情況。高通量測序在三級預防中的應用——新生兒遺傳代謝病篩查48項——遺傳性耳聾基因檢測——“安馨可〞新生兒基因檢測新生兒遺傳代謝病篩查〔48項〕我國每年1600萬左右出生人口中約有40-50萬的兒童患有遺傳代謝病。遺傳代謝病主要影響神經(jīng)系統(tǒng)和運動系統(tǒng)發(fā)育，很多患兒因未及時診斷和治療，造成因腦肝腎等損害而導致智力或身體發(fā)育障礙，甚至死亡，給家庭帶來莫大的遺憾，給社會造成沉重的負擔。對遺傳代謝病的患者而言，越早發(fā)現(xiàn)越早治療越好。新生兒疾病篩查是減少出生缺陷的第三級預防措施，是嬰兒邁入健康人生的第一道“安檢〞。國家?母嬰保健法?及其實施方法已明確規(guī)定醫(yī)療保健機構應逐步開展新生兒疾病篩查，并將其列入母嬰保健技術效勞工程。新生兒遺傳代謝病篩查〔48項〕目前，全國采用傳統(tǒng)的生化方法只能對新生兒2-5種疾病進行篩查，而采用串聯(lián)質譜檢測可以做到一滴血幾分鐘內(nèi)一次性檢測48種遺傳代謝病，是目前世界上最先進、最經(jīng)濟、最高效的篩查方法。興旺國家普遍采用這一技術進行新生兒代謝病篩查，但我國覆蓋度缺乏5%。近幾年的數(shù)據(jù)說明：采用串聯(lián)質譜所檢測的疾病發(fā)病率為1/5000～1/3000，而有些發(fā)病率較高的遺傳代謝病〔如甲基丙二酸血癥、丙酸血癥等疾病〕只能采用質譜檢測。全面推廣質譜檢測對新生兒遺傳代謝進行更多病種、更高覆蓋率的檢測是關乎我國人口素質、人力資源的健康存量和經(jīng)濟社會可持續(xù)開展的重大公共衛(wèi)生問題。。檢測內(nèi)容檢測技術\疾病種類串聯(lián)質譜檢測（48種疾病）基因檢測（82個基因）氨基酸代謝缺陷病21種29個有機酸代謝缺陷病12種15個脂肪酸氧化缺陷病15種38個適用人群科室新生兒科、產(chǎn)科兒科婦產(chǎn)科適用人群所有剛出生的新生兒所有疑似有遺傳代謝病的兒童婚前夫婦雙方、孕前雙方、產(chǎn)前孕婦臨床意義盡早發(fā)現(xiàn)疾病，及時進行治療明確病因，協(xié)助診斷指導婚育，避免出生缺陷檢測意義擴大常規(guī)〔2-5種〕遺傳代謝病檢測范圍，挽救新生兒，降低出生缺陷早篩查、早診斷、早治療，防止或減輕兒童致殘分析人群和患者親屬的致病基因攜帶情況，預估子代潛在患病風險，提供健康保障利用基因檢測平臺，輔助臨床患者診斷，明確致病基因位點，輔助健康再育和植入前診斷新生兒遺傳代謝病檢測技術平臺串聯(lián)質譜技術將新生兒足跟血經(jīng)過萃取、衍生化處理，通過添加同位素內(nèi)標〔IS〕對樣本中的氨基酸、?；鈮A進行定量分析，一滴血幾分鐘內(nèi)一次性分析五十多種代謝物檢測48種遺傳代謝病。高通量測序技術通過高通量基因檢測技術平臺對外周血樣本DNA中目的基因進行捕獲測序和生物信息學分析找出可疑致病突變，從基因水平為臨床輔助診斷和治療提供專業(yè)指導。耳聾是世界范圍內(nèi)的多發(fā)病2023/10/1341億人年全球WHO〔NewEnglJMed，2007〕我國耳聾現(xiàn)狀2023/10/13在我國，聽力殘疾〔耳聾〕占各類殘疾之首，成為嚴重危害我國人口健康及生活質量的疾病。全國第二次殘疾人抽樣調(diào)查，2006我國耳聾現(xiàn)狀我國目前耳聾致殘人口2780萬人每年新生聾兒3.5萬名國家非常重視耳聾的預防和康復，在全國范圍內(nèi)開展了新生兒普通聽力篩查工作將每年的3月3日定為全國“愛耳日〞。耳聾現(xiàn)狀如何改善？問：能治療嗎？答：無藥可治，聽力損失不可逆。同時一旦出現(xiàn)耳聾，將會面臨：

1、由聾致啞-殘疾加重

2、人工耳蝸昂貴-生活負擔加重

3、再生育風險遺傳性耳聾基因檢測預防比治療更重要！耳聾致殘人群中遺傳因素耳聾占比60%以上，成為最主要致聾原因。新生兒普通聽力篩查對于遺傳因素耳聾存在漏檢。耳聾的原因是什么？耳聾非綜合征型（70%）遺傳因素(約60%)常染色體隱性（77%）環(huán)境因素（約20%）綜合征型（30%）Alport綜合征Pendred綜合征Waardenburg綜合征BOR綜合征Usher綜合征……等四百余種常染色體顯性（22%）X—連鎖（~1%）線粒體(<1%)不明原因（約20%）細菌感染病毒感染耳毒性藥物外傷磕碰聲損傷……很可能是遺傳因素遺傳性耳聾基因檢測耳聾預防要從新生兒抓起。不是只有耳聾殘疾人才會生育聾兒。80%的聾兒是由聽力正常的父母所生中國人群遺傳性耳聾的特點耳聾基因突變攜帶者7800萬人平均100個人中有6個人攜帶耳聾基因主要致聾基因基因耳聾表現(xiàn)正常人所占比例聾人中所占比例GJB2先天性耳聾2-3%21%SLC26A4（PDS）先天性耳聾遲發(fā)性耳聾1-2%14.5%12SrRNA藥物性耳聾0.3%4.4%GJB3后天性耳聾我國本土上克隆的第一個遺傳疾病基因主要致聾基因GJB2：先天性耳聾基因

導致生下來就聾PDS：大前庭水管綜合征導致后天性耳聾對震蕩高度敏感提示人工耳蝸植入有較好的效果！大前庭水管綜合征聽力正常人群可以是耳聾基因攜帶者父母雙方都是耳聾基因攜帶者的情況下：1、聽力正常且沒有耳聾遺傳性的孩子25%2、聽力正常但具有耳聾遺傳性的孩子50%3、聾兒25%主要致聾基因12SrRNA：藥物性耳聾基因“一針致聾〞基因；母系遺傳攜帶藥物性聾基因的個體及其母系家族成員應禁用氨基糖甙類藥物！主要致聾基因

線粒體基因屬于母系遺傳，即下一代的線粒體基因來自于母親。原因：在受精時，精子的細胞核進入卵子，與卵子的細胞核融合，精子中的線粒體會被卵子中的泛素水解酶水解掉。因此，下一代的線粒體全部來自卵子。主要致聾基因GJB3：我國克隆的第一個遺傳病基因后天高頻聽力損失補救方法：

佩戴高頻助聽器防止使用耳毒性藥物遺傳性耳聾基因檢測芯片多指標：同時檢測針對先天性耳聾藥物致聾后天遲發(fā)性耳聾 4個基因〔GJB2,GJB3,12SrRNA和PDS〕9個突變位點高精度：301醫(yī)院、協(xié)和醫(yī)院和吉大第一醫(yī)院對1088例臨床樣本作雙盲對照實驗證明芯片與測序法符合率為100％激光共焦掃描儀自動判讀軟件遺傳性耳聾檢測芯片試劑盒獲國家醫(yī)療器械證〔2021〕芯片雜交儀芯片洗干儀1555A>G1494C>T耳聾基因芯片產(chǎn)品社會影響力國家863工程北京國家工程研究中心研制資質國家分管部門《醫(yī)療器械注冊證》CFDA（