分子诊断技术的临床应用

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1、分子诊断技术的临床应用佛山市高明区人民医院检验科曾钊宇狭义的分子诊断是基于核酸的诊断技术，是通过对DNA或RNA的检测来实现对疾病的检测和诊断。但是，随着第一张人类基因组测序图的完成，以及由此而带来的基因组学、蛋白组学、代谢物组学等新兴学科的发展，分子诊断的内涵已经从单纯的DNA/RNA拷贝、突变等变化的检测，拓展到核酸与DNA片段、蛋白与多肽、抗原与抗体、受体与配体等生物大分子的检测，并广泛应用于疾病的筛查、诊断、治疗监测、预后与预防等生命科学的各个领域。一、分子诊断的概念根据分子诊断技术特征划分为三类：一、基于分子杂交为基础的分子诊断技术两条同源核酸分子（DNA或RNA）可

2、以在碱基互补的原则下形成异质双链是遗传物质最重要的化学特征，这一过程亦被称为分子杂交。分子杂交是所有分子生物学技术的基础，从最初的印迹杂交到聚合酶链反应（PCR），从基因芯片再到高通量的DNA测序技术，都离不开碱基互补的分子杂交反应。二、基于测序技术为基础的分子诊断技术DNA的序列分析是分子诊断学的金标准，各种遗传疾病，病毒或细菌的感染与变异，在基因表达水平上的个性化用药，多基因疾病的诊断与预测，最终都可以借助基因测序平台的应用。三、基于扩增技术为基础的分子诊断技术1983年Mullis发明了聚合酶链反应（Polymerasechainreaction，PCR），使体外扩增DN

3、A成为可能，开启了体外扩增和操作DNA或RNA技术的发展。到现在，扩增DNA的技术已经成为分子诊断应用最广的技术之一，并发展变化了数十种核酸扩增检测技术。二、PCR概述（一）PCR概念PCR（PolymeraseChainReaction）即聚合酶链反应，是指在DNA聚合酶催化下，以母链DNA为模板，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。是一项体外核酸扩增技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍，使肉眼能直接观察和判断；可从

4、一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。二、PCR概述九十年代中期PCR临床应用在国内全面展开1998年荧光定量PCR技术开始在中国应用于临床检测PCR发展简史1983Mullis于12月16日成功发明了PCR1985关于PCR的文章首次由Mullis及其同事等人在《Science》杂志上发表198912月《Science》杂志将PCR和它所使用的TaqDNA聚合酶命名为第一个“年度分子”。199310月13日Mullis获诺贝尔化学奖1995荧光定量PCR技术出现PCR技术PCR核心技术是从水栖高温菌中分离到能耐高温的Taq酶，使扩增反应不需要

5、每一个循环加一次DNA聚合酶，从而实现了自动化，使应用领域迅速扩大，PCR技术成为了分子生物学中的一项突破性技术。PCR概述——2000至2013年发表论文1280748篇二、PCR概述（二）原理双链DNA变性退火延伸（膜板）（双链分成单链）（膜板与引物杂交）（DNA合成）不断重复PCR循环次数与DNA产量关系高灵敏度高特异性简便快捷高效扩增、忠实复制！PCR反应的特点三、荧光定量PCR技术的临床应用病毒性肝炎（HBV、HBV-YMDD、HCV）的基因检测性病相关病原体（CT、NG、UU、HPV、HIV）的基因检测优生优育项目诊断：人巨细胞病毒（HCMV）、单纯疱疹病毒（HSV

6、）、弓形虫（TOX）、风疹病毒（RUB）其它病原体检测：结核杆菌、肺炎支原体、EB病毒、伤寒杆菌、幽门螺旋杆菌等一病原体检测常规结核病实验室诊断方法及不足1.痰涂片作抗酸染色：阳性率低、费时2.细胞培养“金标准”：周期太长(4-8W)3.血清学诊断：a.接种BCG可出现阳性b.不能区分活动性结核病和治愈后留下损伤灶的病人c.交叉反应，假阳性不能早期诊断！容易漏诊、误诊！荧光定量PCR检测TB-DNA的意义1.能稳定检测10copy的TB-DNA，灵敏度高，特异性强2.早期、快速、准确地诊断结核病。痰液、肺及支气管灌洗液——肺结核血液——播散性结核和各脏器的结核病脑脊液——中枢神

7、经系统结核病宫颈拭子、尿道拭子——泌尿生殖道结核病3.荧光定量PCR检出结核杆菌阳性率显著高于痰涂片抗酸染色和改良罗氏培养法。4.TB-DNA浓度可用于判断疗效：痰标本中结核杆菌的数量呈逐渐下降趋势，TB-DNA拷贝数下降。根据病原体DNA浓度，对药物治疗及疗效观察提供参考依据荧光定量PCR检测TB-DNA的意义二肿瘤相关基因表达的检测：1、包括癌基因、抗癌基因2、肿瘤转移基因3、转移抑制基因三、荧光定量PCR技术的临床应用三遗传病1、等位基因检测2、多基因遗传病的突变检测3、基因表达异常所