基因诊断及其合理应用
作者：曾溢滔
单位：200040 上海市儿童医院上海医学遗传研究所
关键词：
上海医学990201
一门新兴学科或一项高新技术的创立，往往带动相关学科或领域的发展。分子生物学特别是重组DNA技术的出现，使医学遗传学，特别是遗传病的诊断进入分子水平，获得迅速的发展。
基因诊断的概念
遗传病是指遗传物质(基因)的异常所导致的疾病，因此遗传病的诊断，最本质和最直接的是检测出异常的基因，即基因诊断。但是在分子生物学技术建立之前，我们无法鉴定基因的分子缺陷，只能通过缺陷基因所导致的表型症状的识别，或者根据缺陷基因所引起的生化异常的测定作出诊断。就遗传病的本质而言，这些诊断都属于间接的诊断。随着分子生物学技术的发展，现在我们可以直接检测和鉴定缺陷的基因，使遗传疾病的诊断从传统的表型诊断上升到基因诊断(或分子诊断)的水平，成为分子生物学的理论和技术在医学中应用的一个成功典范。
, http://www.100md.com
基因诊断的时间
从受精卵开始，各人的基因组就已确定。因此，对遗传病高危妊娠，基因诊断可以在胎儿出生前进行(即产前诊断)，甚至早在胚胎着床前进行(即着床前诊断)，这对于减少遗传病儿的出生具有重要价值，也是目前对大多数尚没有理想治疗方法的遗传病最有效的预防措施。对于已经出生的遗传病患者，特别是如亨廷顿舞蹈症等某些成年期才发病的患者，由于基因诊断可以在症状出现之前进行，因而能及早采取措施，避免疾病基因遗传给后代。我们应该根据不同的遗传病的具体情况，选择合适的时间进行基因诊断。
基因诊断的方法
基因诊断应用的是DNA分子双螺旋结构的碱基配对原理，这也是基因诊断技术的核心—DNA分子杂交的理论基础。1976年国际上首例基因诊断就是由美国华裔科学家简悦威(Y.W.Kan)采用液相DNA分子杂交技术来诊断α-地中海贫血。自此，基因诊断技术的发展大致走过五个阶段：1) DNA液相杂交和点杂交，2) 基因图谱分析，3) 限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析，4) 寡核苷酸探针杂交，5) 聚合酶链反应(PCR)DNA扩增。上述各种不同的基因诊断技术适用于不同类型的遗传病，并在基因诊断发展的不同阶段担任了重要角色。例如对于基因缺失的遗传病我们可采用DNA点杂交或基因图谱分析，对于基因点突变的遗传病可以采用寡核苷酸探针杂交，而对于未知基因突变的则可以采用RFLP连锁分析。我们可以按照不同类型遗传病和实验室的具体情况合理选用不同的诊断方法。
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PCR的合理应用
聚合酶链反应(PCR)技术的建立和迅速发展，将基因诊断水平提高到一个崭新的阶段。PCR体外扩增技术能把试管内的基因(或DNA片段)在数小时内扩增百万倍甚至千万倍，这一高度灵敏和十分简便的技术的出现，对遗传病基因诊断的应用和发展产生了不可估量的作用。首先，应用PCR技术能有效地测定微量而不稳定的mRNA，使基因诊断从原先局限在DNA水平上鉴定和分析基因的结构缺陷，发展到在RNA水平上检测缺陷基因的表达异常，使传统的基因诊断(DNA诊断)概念发展到更全面的分子诊断(DNA诊断和RNA诊断)的新概念。其次，由于PCR技术的改进及其衍生技术的发展，各种PCR试剂的研制和不同型号PCR仪的问世，PCR技术在遗传病以及感染性疾病和肿瘤等领域的分子诊断中的应用达到了空前活跃的程度。
PCR技术之所以被大面积广泛应用，主要是由于其简便、快速和灵敏，使一些应用传统技术难以诊断的疾病的分子诊断成为可能。但是任何事物总有其两面性，由于PCR技术的高度灵敏性，也就容易发生污染和出现假阳性的结果，特别是目前国内有些单位为追求经济利益，在条件不具备的情况下，滥用PCR诊断，导致大量假阳性和假阴性的结果，严重干扰了疾病的诊断和治疗。因此必须遵照卫生部颁布的有关PCR诊断的规定。在具体实施上，要严格保持PCR实验室的清洁，建立严密的防污染措施；健全PCR诊断的质量控制，建立阳性和阴性对照以及内参对照。就科学本身而言，上述要求是必需的，PCR的正确诊断也是完全做得到的。PCR技术是一种划时代的生物新技术，正确和合理地使用PCR技术将会进一步推动基因诊断的发展，并对整个医学和生物学领域的发展起到重要的作用。
作者简介：曾溢滔，本刊副总编，中国工程院院士，研究员。上海市儿童医院上海医学遗传研究所所长，卫生部胚胎分子生物学重点实验室和上海市胚胎与生殖工程重点实验室主任。上海第二医科大学兼职教授、博士生导师。任英国J Med Genet和国内《遗传学报》、《中华医学遗传学杂志》等学术刊物编委。
(收稿：1998-10-29), 百拇医药
单位：200040 上海市儿童医院上海医学遗传研究所
关键词：
上海医学990201
一门新兴学科或一项高新技术的创立，往往带动相关学科或领域的发展。分子生物学特别是重组DNA技术的出现，使医学遗传学，特别是遗传病的诊断进入分子水平，获得迅速的发展。
基因诊断的概念
遗传病是指遗传物质(基因)的异常所导致的疾病，因此遗传病的诊断，最本质和最直接的是检测出异常的基因，即基因诊断。但是在分子生物学技术建立之前，我们无法鉴定基因的分子缺陷，只能通过缺陷基因所导致的表型症状的识别，或者根据缺陷基因所引起的生化异常的测定作出诊断。就遗传病的本质而言，这些诊断都属于间接的诊断。随着分子生物学技术的发展，现在我们可以直接检测和鉴定缺陷的基因，使遗传疾病的诊断从传统的表型诊断上升到基因诊断(或分子诊断)的水平，成为分子生物学的理论和技术在医学中应用的一个成功典范。
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基因诊断的时间
从受精卵开始，各人的基因组就已确定。因此，对遗传病高危妊娠，基因诊断可以在胎儿出生前进行(即产前诊断)，甚至早在胚胎着床前进行(即着床前诊断)，这对于减少遗传病儿的出生具有重要价值，也是目前对大多数尚没有理想治疗方法的遗传病最有效的预防措施。对于已经出生的遗传病患者，特别是如亨廷顿舞蹈症等某些成年期才发病的患者，由于基因诊断可以在症状出现之前进行，因而能及早采取措施，避免疾病基因遗传给后代。我们应该根据不同的遗传病的具体情况，选择合适的时间进行基因诊断。
基因诊断的方法
基因诊断应用的是DNA分子双螺旋结构的碱基配对原理，这也是基因诊断技术的核心—DNA分子杂交的理论基础。1976年国际上首例基因诊断就是由美国华裔科学家简悦威(Y.W.Kan)采用液相DNA分子杂交技术来诊断α-地中海贫血。自此，基因诊断技术的发展大致走过五个阶段：1) DNA液相杂交和点杂交，2) 基因图谱分析，3) 限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析，4) 寡核苷酸探针杂交，5) 聚合酶链反应(PCR)DNA扩增。上述各种不同的基因诊断技术适用于不同类型的遗传病，并在基因诊断发展的不同阶段担任了重要角色。例如对于基因缺失的遗传病我们可采用DNA点杂交或基因图谱分析，对于基因点突变的遗传病可以采用寡核苷酸探针杂交，而对于未知基因突变的则可以采用RFLP连锁分析。我们可以按照不同类型遗传病和实验室的具体情况合理选用不同的诊断方法。
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PCR的合理应用
聚合酶链反应(PCR)技术的建立和迅速发展，将基因诊断水平提高到一个崭新的阶段。PCR体外扩增技术能把试管内的基因(或DNA片段)在数小时内扩增百万倍甚至千万倍，这一高度灵敏和十分简便的技术的出现，对遗传病基因诊断的应用和发展产生了不可估量的作用。首先，应用PCR技术能有效地测定微量而不稳定的mRNA，使基因诊断从原先局限在DNA水平上鉴定和分析基因的结构缺陷，发展到在RNA水平上检测缺陷基因的表达异常，使传统的基因诊断(DNA诊断)概念发展到更全面的分子诊断(DNA诊断和RNA诊断)的新概念。其次，由于PCR技术的改进及其衍生技术的发展，各种PCR试剂的研制和不同型号PCR仪的问世，PCR技术在遗传病以及感染性疾病和肿瘤等领域的分子诊断中的应用达到了空前活跃的程度。
PCR技术之所以被大面积广泛应用，主要是由于其简便、快速和灵敏，使一些应用传统技术难以诊断的疾病的分子诊断成为可能。但是任何事物总有其两面性，由于PCR技术的高度灵敏性，也就容易发生污染和出现假阳性的结果，特别是目前国内有些单位为追求经济利益，在条件不具备的情况下，滥用PCR诊断，导致大量假阳性和假阴性的结果，严重干扰了疾病的诊断和治疗。因此必须遵照卫生部颁布的有关PCR诊断的规定。在具体实施上，要严格保持PCR实验室的清洁，建立严密的防污染措施；健全PCR诊断的质量控制，建立阳性和阴性对照以及内参对照。就科学本身而言，上述要求是必需的，PCR的正确诊断也是完全做得到的。PCR技术是一种划时代的生物新技术，正确和合理地使用PCR技术将会进一步推动基因诊断的发展，并对整个医学和生物学领域的发展起到重要的作用。
作者简介：曾溢滔，本刊副总编，中国工程院院士，研究员。上海市儿童医院上海医学遗传研究所所长，卫生部胚胎分子生物学重点实验室和上海市胚胎与生殖工程重点实验室主任。上海第二医科大学兼职教授、博士生导师。任英国J Med Genet和国内《遗传学报》、《中华医学遗传学杂志》等学术刊物编委。
(收稿：1998-10-29), 百拇医药