囊性纤维化基因(CFTR)突变检测

囊性纤维化(Cystic fibrosis,CF)是一种遗传性疾病,主要影响肺部、胰腺和汗腺。它导致粘稠的粘液分泌,并可引起反复呼吸道感染和胰腺功能受损。CF基因突变检测小组通过检测7号染色体上的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因的常见突变,来筛查或诊断CF,或识别该病的携带者。

人体的每个细胞(精子和卵子除外)都有46条染色体(23条遗传自母亲,23条遗传自父亲)。这些染色体上的基因构成了人体的蓝图,用于制造控制身体功能的蛋白质。

囊性纤维化是由CFTR基因的两个拷贝中的每一个拷贝(父母双方各有一个拷贝)发生突变引起的。这一对基因的两个拷贝(等位基因)必须是异常的,才能引起CF。如果只有一个拷贝发生了突变,那么这个人就是CF携带者。携带者一般不会有任何CF症状,但他们可以将其异常的CF基因拷贝传给子女。

到目前为止,CFTR基因的2000多种不同的突变已经被确认,但只有少数突变是常见的。在美国,大部分囊性纤维化病例都是由一种名为deltaF508(F508)的突变引起的。

美国医学遗传学会(ACMG)和美国妇产科医师学院(ACOG)的建议,导致了一个标准的CF基因突变面板。它包括23种最常见的突变(在美国普通人群中频率大于0.1%的基因突变)。

一些实验室使用了多达100个或更多突变的扩展面板,旨在检测特定种族人群的罕见突变。这些方法可能会提供稍好的灵敏度来检测某些种族人群的突变,但ACOG不建议将其用于一般筛查。一些罕见的突变仅在少数人中出现,即使是用扩大的面板检测也可能无法检测到。

在CF基因突变面板中,实验室会专门检查7号染色体上每条染色体上的CFTR基因的23种突变。如果最初的基因突变小组显示的是单一的突变,如果怀疑有CF基因突变的个体,则可能需要对其他不常见的突变进行额外的检测。

临床应用

在某些州,囊性纤维化(CF)基因突变检测可用于新生儿的CF筛查(美国所有的州都有CF筛查,有些州也用此检测来筛查),帮助诊断CF,或确定个人是否为CF基因突变携带者。

CF基因突变检测可用于对初始检测阳性的患者进行后续检测,如免疫活性胰蛋白酶原(IRT)升高或汗液氯化物检测阳性,以确诊囊性纤维化。

CF基因突变面板可以作为产前检查的一部分,以确定准父母是否是CF基因突变的携带者,从而确定未来的孩子是否有遗传基因突变的风险。

美国妇产科医生和妇科医生学院建议,所有育龄妇女都可以进行携带者筛查,以确定有生育CF基因突变孩子风险的夫妇。这通常是通过顺序检测来进行的。

  • 在排序策略中,通常先对母亲进行检测。如果她不是携带者,那么她所生的任何孩子最多只能是父亲一方的携带者。按照这个逻辑,父亲不接受检测。
  • 母亲的阳性结果应该包括建议对其伴侣和高危家庭成员进行检测。
  • 所有诊断检测结果为阳性的人或双方都被确定为携带者的伴侣都应该接受遗传咨询。此外,任何有CF病家族史的人都应该被转诊为基因咨询。

如果父母双方都是携带者,也可以通过CF基因突变检测来进行产前诊断。羊膜腔穿刺和绒毛膜下取样的DNA,虽然有一定的侵入性,但可以用来检测胎儿是否有父母的基因突变。

什么时候需要该项检测?

以下情况考虑进行囊性纤维化基因突变检测:

  • 当计划怀孕时
  • 怀孕的前三个月或第一次产前检查中
  • 当有人的近亲被确诊为囊性纤维化的时候。
  • 出生后不久的婴儿
  • 当一个人的CF筛查试验(如汗液氯化物电导率试验或IRT试验)呈阳性时

当一个人有CF的症状和体征时,需要囊性纤维化基因突变检测,体征包括:

  • 汗水很咸
  • 频繁的呼吸道感染,如支气管炎或肺炎等。
  • 喘息、气促
  • 持久性腹泻和/或臭气熏天、大便、油腻的大便
  • 发育迟缓或体重增加不良(不能茁壮成长)
  • 维生素缺乏症、营养不良
  • 男性不育症

检测结果意味着什么?

CF基因突变检测结果必须结合患者的体征和症状、体格检查以及病史、家族史、种族背景和其他实验室检查结果来解读。

如果CF基因突变检测小组鉴定出两份基因突变,则诊断为囊性纤维化。然而,该检测不能预测症状的严重程度或轻度。具有完全相同基因突变的人可能会有非常不同的结果。

如果CF基因突变小组显示单拷贝的突变或阴性,且受检者有CF的体征和症状,则需要进一步的突变检测、汗液氯化物检测和/或其他实验室检测来评估器官功能。该患者可能有一种比较罕见的CF,但尚未被确定,或者可能有肺部或胰腺疾病或囊性纤维化以外的其他疾病。此人也可能是携带者,因为有些CF携带者可能会出现与CF相关的体征和症状。

如果CF基因突变小组的基因突变单拷贝阳性,而受检者没有任何体征和症状,那么很可能是CF携带者。如果有人被确定为携带者,那么这个人的兄弟姐妹可能也要确认其携带者的身份。

如果小组的结果是变异阴性,而这个人没有任何症状和体征,那么这个人很可能不是CF,也不是携带者。但仍有轻微的风险,检测结果为阴性的人可能是标准小组中未鉴定出的罕见突变的携带者。

相关信息

囊性纤维化的早期诊断,可以将受影响的患者转诊到CF中心进行专业护理,制定个性化的治疗方案,并仔细监测。开始治疗,如服用口服酵素补充剂和脂溶性维生素,学习如何清除气道中的粘液,以及学习识别呼吸道感染,可以改善患者的生活质量,最大限度地减少CF的并发症。

医护人员对CF的筛查和诊断可能有不同的方法,基因突变检测可能涉及到一系列的步骤。有时,保健医生会选择做一个包括23种最常见的基因突变的标准样本。如果结果为阴性,而临床上仍然怀疑某人患有CF,则医护人员可能会要求进行扩增样本,或者阴性结果会自动产生(反射性)要求进行扩增样本。

根据受检者的血统,有些医护人员可能会立即开始进行扩片检查。在这两种情况下,筛查小组的阴性结果都可能会导致要求进行基因测序,这种方法可以识别标准或扩大小组中没有检测到的罕见突变。

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