Page 161 - 第九版神经病学

第五章 神经系统疾病的辅助检查 151

第七节基因诊断技术

神经系统遗传病约占人类遗传病的 60%, 具有家族性和终生性的特点 。 以往对其诊断主要依靠
病史、体征、家系调查、生化和酶学等辅助检查，但这些常规诊断方法难以对遗传病作出早期诊断、症
状前诊断或产前诊断 。 基因诊断 (gene diagnosis) 又称分子诊断，指运用分子生物学的技术方法来分
析受检者的某一特定基因的结构 (DNA 水平）或功能 (RNA 水平）是否异常，以此来对相应的疾病进

行诊断，是重要的病因诊断技术之一。 基因诊断不仅能对一些疾病作出确切的诊断，也能确定与疾病
有关联的状态，如对疾病的易感性、发病类型和阶段的确定等 。 基因诊断的途径主要包括： DNA 检

测、基因连锁分析和 mRNA 检测 。 常用的基因诊断的技术包括：核酸分子杂交技术、聚合酶链反应
(PCR) 、基因测序和基因芯片等 。

一、基因诊断常用的技术和方法

根据原理通常分为以下几类：

1. 核酸分子杂交技术 核酸分子杂交技术是将分子杂交与组织化学相结合的一项技术，其利用

标记的已知核酸探针，与待测样品 DNA 或 RNA 片段进行核酸分子杂交，对特定的 DNA 或 RNA 序列
进行定量或定性检测，是最早应用于基因诊断的基本技术之一。 根据杂交方式不同分为 Southern 印
迹杂交、 Northern 印迹杂交、原位杂交、斑点杂交和免疫印迹杂交等 。

2. 聚合酶链反应扩增技术 (polymerase chain reaction, PCR) PCR 技术利用体内 DNA 复
制原理，在模板 DNA 、引物和四种脱氧核糖核昔 三 磷酸存在的条件下，依赖 DNA 聚合酶进行酶促反
应，从而获得大量靶 DNA, 由于其特异性和高效性，已经广泛应用于遗传性疾病的基因诊断 。

3. DNA 测序 DNA 测序是分离并扩增患者相关基因片段后，测定其核昔酸序列，探究 DNA 变

异性质，是基因诊断最直接、最准确的技术 。 目前第 二代测序技术应用四种荧光标记的双脱氧核昔酸
确定 DNA 序列，自动化程度高，更省时直观 。

4. 基因芯片技术 基因芯片技术是将 DNA 寡核昔酸有序的排列形成二位 DNA 探针阵列，与荧
光标记样品杂交，然后通过共聚焦显微镜检测杂交信号的强度，获得待测样品的大量基因序列信息 。
生物芯片技术与其他学科的交叉融合，可用于基因表达水平的检测、药物筛选、个体化医疗、 DNA 序
列分析及生物信息学研究等 。

5. 外显子捕获技术 外显子组捕获技术通过全外显子组的扫描，结合生物信息分析技术，找到

遗传病患者特异的单核昔酸多态性 (single nucleotide polymorphisms, SNPs) , 经过验证即可发现某种单
基因病的致病基因 。

6. 全基因组关联分析 (genome wide association study, GWAS) 全基因组关联分析是指

在全基因组层面上，开展多中心、大样本、反复验证 SNPs 与疾病的关联研究，以揭示遗传病的相关基
因 。 GWAS 将在多基因遗传病和肿瘤易感基因的检测以及相关疾病的诊断中发挥重要作用 。

二、基因诊断的临床意义

基因诊断可以弥补神经系统遗传性疾病临床（表型）诊断的不足，利千早期诊断，并为遗传病的 \1.l@
分类提供新的方法和依据，为遗传病的治疗提供新的出路 。

1. 遗传性疾病 根据受累遗传物质的不同分类，神经系统遗传性疾病主要包括单基因遗传病、

多基因遗传病、线粒体遗传病、染色体病和体细胞遗传病（主要为癌症） 。 目前基因诊断在神经系统
遗传性疾病中的应用主要包括：心单基因遗传病的诊断、鉴别诊断及病因的确定：如 Duchenne 型进行
性肌营养不良、亨廷顿病、遗传性脊髓小脑共济失调、脊髓性肌萎缩、 Charcot-Marie-Tooth 病、家族性淀

粉样变性、Wilson 病、遗传性肌张力障碍、Leigh 病、强直性肌营养不良等；＠为表型多样性疾病的基因