簡易遺傳病判斷流程——案例一則

這個病是否是什麼病？是否會遺傳？如果可能遺傳，怎麼辦？

相信有不少人面臨過這些問題。

前段時間有知友向我請教一個疾病，這在我看來是一個比較典型的案例，所以我在這裡做一個簡單易懂的講解。

————案例情況————

患者描述的癥狀是這樣子的：

患者男（50歲）：18歲的似乎視力下降，現在視力極低。

家族史：弟弟有相同情況，父母無癥狀

這種情況下，懷疑可能涉及到了遺傳病。

————醫院檢測————

我是不治病的，所以我強烈建議他去醫院進行檢測。

其實各大醫院都可以檢測，當然，復旦大學有個醫院排行榜，是一個相對權威的醫學排行榜，因此如果沒有目標醫院的話，可以參照下面的列表

這個list是一個比較權威的眼科醫院名單。

最後患者就近選擇了中大眼科，這家醫院本身很厲害，而且擁有全國眼科領域唯一的一個國家重點實驗室

在醫院檢測後，醫生給出的判斷是：視神經萎縮，中央視野缺失，疑似leber疾病。

但是家屬更看重的是是否會遺傳，畢竟這個更關鍵（畢竟對於大人還好，他們的下一代剛成人，如果遺傳這個病，就麻煩了）

於是醫院建議進行基因檢測。

————基因檢測————

首先介紹下leber疾病

Leber遺傳性視神經病變是最常見、最經典的線粒體遺傳病之一, 也是目前世界上最常見的青壯年致盲性疾病之一。其主要癥狀表現為急性或亞急性視力減退或喪失, 多發於 15~35 歲之間 的 青 壯 年 男 性 。

但是呢，這個疾病有個問題，就是儘管大家普遍認為是線粒體遺傳病，然而總有例外，可能涉及到其他的內容。

此外，這個疾病目前研究的尚不透徹，其特點之一就是男多女少，而且是不完全顯性。

因此醫院給出了檢測方案。

1，主要檢測線粒體DNA是否發生突變

2，檢測核基因是否發生突變。

1是主要的判斷，2是防止1如果沒有檢測出來的話，可能會落腳到核基因上。

於是抽血檢測。

當然了，這個時候檢測，肯定不能只檢測一個人。

於是，患者的父親，母親，弟弟，以及患者的兒子和侄兒，一共6人進行了基因檢測。

————檢測結果————

經過大概2周的等待，基因檢測結果出來了。

本基因檢測分為兩部分

第一部分為外顯子組晶元檢測，主要針對23對染色體進行檢測。

檢測結果：未發現突變

第二部分為線粒體檢測

檢測結果：發現線粒體基因第11778位置發生突變

說明：23對染色體為常規遺傳，線粒體為伴性遺傳

發現

1，在核基因上未發現典型的致病突變

2，在線粒體基因上發現了一個非常典型的突變。

基因報告就這麼簡單。

———如何解讀該疾病———

接下來的內容由我完成。

首先，我依據基因報告的結果，做了個圖。

這是一個遺傳示意圖，綠色表示無突變，紅色表示有突變

從這張圖，我們可以看到，患者的突變來自於其母親，並且其弟弟身上也有該突變。

患者的兒子和侄兒均不含有該突變，這符合經典的線粒體遺傳：母系遺傳。

而從發病的角度，是這樣子，只有患者和患者的弟弟發病，家族中其他人不含有該疾病。

因此，可以得出如下結論

1，該疾病是線粒體遺傳疾病

2，該疾病極有可能是leber疾病

————解讀該突變————

我首先到一個常見的資料庫ensembl上進行檢測

這個資料庫是生物學領域著名的資料庫之一，由英國Sanger研究所Wellcome基金會及歐洲分子生物學實驗室所屬分部歐洲生物信息學研究所共同協作運營。

當然這個資料庫整合了很多基因資源，包括著名的千人基因組計劃內容。

一，該突變在其他人群中曾經檢測出來

說明該突變並非個例

二，該突變位於基因編碼區

該位點位於基因ND4編碼區,用來編碼NADH 脫氫酶複合體1（這是一個比較基礎的蛋白）

三，該突變是錯義突變

即該突變造成了編碼氨基酸的改變。

原本編碼的是精氨酸，結果突變後變為組氨酸（Arg→nHis）

而編碼氨基酸的改變，可能進一步的影響到蛋白質的表達和功能，從而影響到了基因的發揮，造成疾病。

————進一步對突變進行解讀————

?按照常見的突變預測資料庫分析：在SIFT中預測為有害，在PolyPhen-2中同樣預測為有害。

?在疾病資料庫ClinVar中發現，該位點突變與leber視神經萎縮有關聯。這個突變是leber疾病最常見的突變之一。

?該突變在親屬中33-60%的外顯率，其中在男性中高達82%。

查詢對應的leber資料庫

我們可以看到該突變的發生是和leber疾病非常關聯的。

相應的研究文獻也對此又報道。

?說明：這說明該突變是可能導致leber疾病的重要原因

於是，到此，基本上可以得出這個患者的疾病情況了

通過對該突變性質解讀，以及遺傳模式鑒定，結論如下

1，從基因突變影響角度，該突變存在於基因編碼區，對基因功能產生影響

2，從已有資料庫和報道來看，該突變是導致leber疾病的重要因素。

3，從遺傳模式來看，該家系呈現典型的線粒體母系遺傳。

———其他———

那麼患者的後代需要擔心這個問題嗎？

很明顯不需要。

線粒體是典型的母系遺傳。

這是因為受精的時候，來自父系的線粒體基因失去了，而母系卵細胞的線粒體則成為新的受精卵的線粒體來源。

為什麼來自精子的線粒體會消失呢？

2011和2016年兩篇Science研究論文指出：當精子與卵子結合成受精卵後，精子中的線粒體會啟動一套自毀機制。如果延遲這套機制發揮作用，那麼由受精卵發育而成的胚胎存活可能性降低。

（受精後，自噬體被逐步誘導出來）

於是，線粒體基因的遺傳就成了上圖所示的經典母系遺傳了。

到這裡，這個案例就要結束了。

通過醫院檢測＋基因檢測，我們可以對這個疾病進行分析，並且得出他們的後代不會遺傳這個疾病。可以放心的生育下一代。

當然了，一定會有人問

會不會有父系線粒體並沒有完全被降解的情況呢？

的確有，新英格蘭醫學曾經報道過一例患者，該患者體內檢測到了來自父系的線粒體基因。

所以生物專治各種不服哪！

但是這是極其罕見的案例，按照比例，估計也就是彗星撞地球的比例吧。

當然，更重要的是，該案例中，對該患者的後代也進行了檢測，沒有發現遺傳突變。

所以，不需要擔心了。

部分參考內容

父系線粒體自噬過程

Sato M, Sato K. Degradation of paternal mitochondria by fertilization-triggered autophagy in C. elegans embryos[J]. Science, 2011, 334(6059): 1141-1144.

leber疾病線粒體

Stone E M, Newman N J, Miller N R, et al. Visual recovery in patients with Lebers hereditary optic neuropathy and the 11778 mutation[J]. Journal of Neuro-Ophthalmology, 1992, 12(1): 10-14.

部分常用網址

復旦大學醫院排行榜

ensembl資料庫Ensembl genome browser 88

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