臨床分子診斷與遺傳性耳聾的精準(zhǔn)醫(yī)療

1、臨床分子診斷與遺傳性耳聾的精準(zhǔn)醫(yī)療,武漢大學(xué)人民醫(yī)院臨床分子診斷中心Email: tytsing@163.comTel:13638685578,童永清,“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃”,再次向癌癥宣戰(zhàn):美國(guó)癌癥“登月計(jì)劃”,早在1971年，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)尼克松就提出“抗癌戰(zhàn)爭(zhēng)”。然而40多年過(guò)去了，癌癥已經(jīng)成為一種常見(jiàn)病和多發(fā)病，但沒(méi)有一種癌癥能被根治。 據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全球癌癥患者數(shù)量正以驚人的速度增加。2012年，全球新增癌癥病例約

2、為1400萬(wàn)例，預(yù)計(jì)20年內(nèi)這個(gè)數(shù)字將上升到2200萬(wàn)。在美國(guó)，癌癥是僅次于心臟病的二號(hào)“殺手”，平均每天約1600人死于癌癥。 2016年1月12日,在自己任期內(nèi)最后一次國(guó)情咨文演講中,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬特別提及了一項(xiàng)“新登月計(jì)劃”,呼吁通過(guò)這項(xiàng)全國(guó)性計(jì)劃永久治愈癌癥,并任命副總統(tǒng)拜登為該計(jì)劃負(fù)責(zé)人。 美國(guó)國(guó)家癌癥研究所（NCI）任命了一個(gè)由科學(xué)家和其他專家組成的藍(lán)帶小組，以幫助指導(dǎo)副總統(tǒng)喬·拜登雄心

3、勃勃的10億美元癌癥治療“登月計(jì)劃”。目標(biāo)是未來(lái)5年內(nèi)加快在對(duì)抗癌癥方面取得的進(jìn)展，并且破除阻礙研究人員合作的界限。今年，NCI將在此項(xiàng)努力上花費(fèi)1.95億美元，而奧巴馬已為美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）另外申請(qǐng)了6.8億美元的2017年度預(yù)算。 拜登寫(xiě)道：“我們想要的不是漸變，而是在通往攻克癌癥道路上的巨大躍進(jìn)。這就是這個(gè)‘登月計(jì)劃’的目標(biāo)?！?中國(guó)的精準(zhǔn)醫(yī)療：正式啟動(dòng)并進(jìn)入實(shí)施階段,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)專項(xiàng)主要涉及6個(gè)項(xiàng)目以及15個(gè)

4、子項(xiàng)目：1. 基于組學(xué)特征譜的疾病分子分型研究：惡性腫瘤、心腦血管、代謝性、呼吸系統(tǒng)、免疫性、神經(jīng)精神類疾病2. 基于醫(yī)學(xué)分子影像技術(shù)的疾病精準(zhǔn)診療方案研究：多線束精準(zhǔn)放療3. 藥物個(gè)性化應(yīng)用評(píng)價(jià)與臨床應(yīng)用研究：新藥臨床試驗(yàn)/傳統(tǒng)藥物的藥物基因組及個(gè)體化精準(zhǔn)用藥4. 罕見(jiàn)病精準(zhǔn)診療技術(shù)研究：精準(zhǔn)診療技術(shù)與臨床規(guī)范5. 疾病診療規(guī)范及應(yīng)用方案的精準(zhǔn)化研究：惡性腫瘤、呼吸疾病6. 個(gè)體化治療靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)與新技術(shù)研發(fā)：惡性腫瘤、免疫性

5、疾病、精神神經(jīng)類疾病,育齡夫婦體檢,PGD/PGS,產(chǎn)前篩查,新生兒篩查,遺傳病篩查精準(zhǔn)用藥,腫瘤基因檢測(cè),精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目,生殖健康遺傳病腫瘤精準(zhǔn)用藥,疾病的病因、發(fā)生與發(fā)展,疾病與基因的關(guān)系,基因檢測(cè)——伴隨您的一生,孕前基因篩查-產(chǎn)前篩查-新生兒篩查-疾病診斷、治療、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、預(yù)后-個(gè)體化用藥,Eric J. Topol：Individualized Medicine from Prewomb to Tomb-cell.2

6、014.02.,疾病表型異質(zhì)性,現(xiàn)今醫(yī)療模式對(duì)疾病的分類,未來(lái)醫(yī)療模式對(duì)疾病的分類,疾病的分類,N Engl J Med 2012; 366:489-491,基因檢測(cè)下治療方案的變化,基因檢測(cè)的落腳點(diǎn),基因檢測(cè)的策略,遺傳的本質(zhì)----基因,,,,,Genes,,,染色體來(lái)源,23 Pairs of Chromosomes,母親,父親,,,,基因變異,Genes,,,,Mutation“error”,,攜帶者,,Mutation“e

7、rror",,,Autosomal Recessive Inheritance（AR）,AR的遺傳特點(diǎn),患者在家系中較為罕見(jiàn)隔代遺傳親代為攜帶者男女發(fā)病幾率一致,,,,,,,Carrier –No Hearing Loss,Carrier –No Hearing Loss,Affected Child—Hearing Loss,Autosomal Recessive Inheritance（AR）,Autosomal

8、Dominant Inheritance（AD）,AD的遺傳特點(diǎn),患者在家系中比較常見(jiàn)每一代都存在患者患者中男女性別無(wú)關(guān)患者遺傳給下一代的幾率為50%,,,,,父母為患者，出生耳聾小孩的幾率為50%,AD,AR,,,,父親,母親,父親,耳聾患兒,耳聾患兒,父母為攜帶者，出生耳聾小孩的幾率為25%,90%的耳聾小孩的父母聽(tīng)力是正常的,常染色體遺傳小結(jié),母親,X-Linked Recessive Inheritance（XR）,XR的

9、遺傳特點(diǎn),家系中患者較為罕見(jiàn)隔代遺傳男性患病，但不遺傳男性患者多余女性女性為攜帶者，可以傳遞給兒子,XD的遺傳特點(diǎn),患者在家系中較為常見(jiàn)男性患者的女兒均患病男女患病的幾率一致,Mitochondrial Inheritance,,聽(tīng)力損失與耳聾,聽(tīng)力損失地域人群分布,World Health Organisation 2012,N Engl J Med 2006; 354:2151-2164,耳聾的病因,耳聾的病因,,,Ex

10、posure to loud noiseVirus or diseaseAutoimmune inner ear diseaseHearing loss that runs in the familyAging (presbycusis)Malformation of the inner earMeniere’s DiseaseHead traumaOtosclerosis TumorsEar infection

11、MalformationForeignImpacted earwaxAllergiesPoor Eustachian tube functionPerforated eardrum,Noise and hearing loss,,Age and hearing loss,非綜合征耳聾具有的特征聽(tīng)力學(xué)改變與年齡相關(guān)有癥狀或無(wú)癥狀或呈進(jìn)展性遺傳方式隱性遺傳75~80%顯性遺傳18~20%X連鎖的或染色體問(wèn)題,語(yǔ)前耳聾

12、的流行病學(xué),語(yǔ)前性耳聾（2/1000）,特發(fā)性的（25%）,非遺傳性的（25%）,遺傳性的（50%）,非綜合征型（70%）,綜合征型（30%）,常染色體顯性（15%-24%）,常染色體隱性（75%-85%）,X連鎖（1%-2%）,DFNB1（50%）,其它DFNB1（50%）,,,,,,,,,,,,耳部基因與功能,耳部結(jié)構(gòu)與基因,Nat Rev Drug Discov. 2015;14(5):346-65,耳部結(jié)構(gòu)與基因,耳部基因與功能

13、,遺產(chǎn)模式：常染色體顯性常染色體隱性X連鎖異常Y連鎖異常多因素異常線粒體異常,耳聾的遺傳方式,耳聾相關(guān)臨床診療指南,遺傳學(xué)評(píng)估與咨詢,既往史或圍產(chǎn)期歷史宮內(nèi)感染髓膜炎耳毒性藥物產(chǎn)前飲酒宮內(nèi)缺氧黃疸,遺傳學(xué)評(píng)估與咨詢,臨床檢查體檢聽(tīng)力測(cè)試（包括家庭成員的聽(tīng)力比較）CTMRI神經(jīng)系統(tǒng)檢驗(yàn)耳部檢驗(yàn)氣道檢測(cè)文獻(xiàn)查閱,遺傳學(xué)評(píng)估與咨詢,家族史3-4 代人（包括去世的）父母和同胞的聽(tīng)力狀態(tài)近親親子關(guān)系

14、種族和來(lái)源地出生時(shí)間與出生地生活習(xí)慣、工作性質(zhì)醫(yī)療條件文化背景發(fā)病時(shí)間與年齡,診斷明確的綜合征或非綜合征遺傳性聽(tīng)力損失或耳聾,遺傳學(xué)評(píng)估與咨詢,遺傳學(xué)檢測(cè)基因檢測(cè)染色體分析生化檢測(cè)遺傳連鎖分析檢測(cè)的目的出生前（PGD/PGS）新生兒診斷性的預(yù)測(cè)性的攜帶者篩查,檢測(cè)流程,Hum Genet. 2016;135(4):441-50,基因檢測(cè)的意義,明確診斷，為疾病提供健康管理輔助診斷，為疾病基因治療提供依

15、據(jù)篩選攜帶者，為患者及家庭提供健康管理優(yōu)生優(yōu)育，為植入前產(chǎn)前診斷或篩查提供依據(jù)檢測(cè)腫瘤靶基因，為腫瘤患者提供治療方案提供科研檢測(cè)平臺(tái)，提高科研水平,耳聾基因檢測(cè)的局限性,有突變不一定有耳聾不能用突變預(yù)測(cè)耳聾的嚴(yán)重程度不一定能發(fā)現(xiàn)基因突變,發(fā)現(xiàn)二個(gè)突變,未發(fā)現(xiàn)突變,發(fā)現(xiàn)意義不明的突變,發(fā)現(xiàn)一個(gè)突變,,,,,??,,,~10%,~70%,~18%,~1%,,聽(tīng)力損失或耳聾的分子診斷流程,患者就診,臨床診斷,符合入選標(biāo)準(zhǔn),患者選擇

16、是否接受基因檢測(cè),患者家屬選擇是否接受基因檢測(cè),檢測(cè)前宣教,知情同意,基因檢測(cè),基因診斷,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,基因或遺傳咨詢,解決倫理問(wèn)題,檢測(cè)對(duì)象：臨床診斷患者或同家屬一起；倫理學(xué)：解釋基因檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)；知情同意：務(wù)必簽署知情同意書(shū)；樣本采集：按照操作規(guī)則進(jìn)行；檢測(cè)診斷：根據(jù)檢測(cè)結(jié)果作出基因診斷,基因診斷,患遺傳疾病的可能性；孟德?tīng)栠z傳病的復(fù)雜性；是否受環(huán)境因素的影響；是否存在疾病易感性等,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,Bayes' theo

17、rem,遺傳病分子診斷必需的一步；在對(duì)患者或其家屬進(jìn)行基因咨詢前，需要先得到基因檢測(cè)結(jié)果，并明確基因型和表型的對(duì)應(yīng)關(guān)系和疾病的遺傳方式；為準(zhǔn)父母提供遺傳病的基因信息，并幫助他們確定將這些疾病遺傳給孩子的可能性,遺傳咨詢,Genetics is a Family Business,AR的NSHL,DFNB1是由GJB2和GJB6基因突變導(dǎo)致占NSHL的50%左右GJB2基因突變?nèi)巳簲y帶率約為1/33其它的50%是由數(shù)個(gè)不同基因變

18、異導(dǎo)致，目前已發(fā)現(xiàn)至少84個(gè)基因,Hum Genet. 2016;135(4):441-50,,,GJB2基因,,,GJB2基因突變與耳聾,,,GJB2基因突變與耳聾,SLC26A4基因,Autosomal Dominant Inheritance,,X-linked Inheritance,Auditory neuropathy,線粒體變異導(dǎo)致的耳聾,與NSHL相關(guān)的基因突變位點(diǎn),,與SHL相關(guān)的基因突變位點(diǎn),MIDD：materna

19、lly inherited diabetes mellitus  and deafnessKSS：Kearns-Sayre SyndromeMERRF：Myoclonic epilepsy and ragged red fibersMELAS：Mitochondrial encephalopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes,SHLAlportBranchio

20、-oto-renalCHARGEJervell & Lange-NielsenNorriePendredSticklerTreacher CollinsUsherWaardenburgPerrault syndrome,SHL與基因變異,耳聾分子檢測(cè)策略,耳聾基因檢測(cè)的策略,,,NSHL基因鑒定的里程碑,Molecular and Cellular Probes 29 (2015) 260-270,McCart

21、hy MI,et al. Nat Rev Genet. 2008;9(5):356-69,基因變異與疾病,,McCarthy MI,et al. Nat Rev Genet. 2008;9(5):356-69,新發(fā)變異的處理,耳聾基因,基因檢測(cè)解決方案,單基因 Sanger法基因測(cè)序或基因芯片等多基因 基因芯片/高通量測(cè)序：已知基因未知基因 基因組全外顯子檢測(cè),,,,ISO1

22、5189認(rèn)可單位,國(guó)家臨床重點(diǎn)?？?國(guó)家高通量基因測(cè)序臨床應(yīng)用試點(diǎn)單位,親子鑒定單位,臨床分子診斷中心資質(zhì),分子診斷儀器設(shè)備,,設(shè)備價(jià)值：達(dá)3000萬(wàn)人民幣,檢測(cè)技術(shù)平臺(tái),PCR技術(shù)檢測(cè)平臺(tái)Sanger測(cè)序檢測(cè)平臺(tái)高通量測(cè)序檢測(cè)平臺(tái)生物芯片檢測(cè)平臺(tái)遺傳分析檢測(cè)平臺(tái)FISH技術(shù)檢測(cè)平臺(tái)質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)平臺(tái)親權(quán)鑒定（親子鑒定）產(chǎn)前篩查檢測(cè)平臺(tái),,,,,,,臨床分子診斷中心人員配置,專職人員16人：學(xué)歷

23、博士 碩士 本科專業(yè)技術(shù) 醫(yī)師 技師,學(xué)科分類 腫 瘤 學(xué) 化 學(xué) 藥 學(xué) 遺 傳 學(xué) 分子生物 神 經(jīng) 學(xué)