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克隆性分析技术在分子病理学诊断领域前景广阔

医案日记 2023-06-19 10:39:09

克隆性分析技术在分子病理学诊断领域前景广阔

众所周知,病理诊断是疾病诊断的金标准,然而在一些增生性病变的诊断中,常规病理诊断也存在一些难点。一些增生性病变经常规病理诊断,性质仍无法明确,如部分淋巴组织增生性病变;一些增生性病变的性质目前仍然认识不清或存在争议,如肝脏变异肝细胞结节及骨的纤维结构不良等。因此寻找更为精确的诊断依据是解决这些疑难病理诊断难点的关键。

在国家自然科学基金资助下,由第四军医大学唐都医院病理科主任、硕士研究生导师、医学博士张伟教授领衔的攻关小组,历经8年时间,在一项题为“克隆性分析技术的建立及其在增生性病变病理诊断中的应用”的研究中,从分子水平为一些疑难或有争议的疾病病变性质提供了诊断依据,明确了一些增生性病变生还是反应性增生,提高了相关疑难病例病理诊断的准确性,有利于疾病特别是肿瘤性疾病的早期发现、早期诊断。

多年来此系列研究结果已发表论著18篇,引起学术界的广泛关注。日前,这一研究成果荣获2007年度军队医疗成果二等奖。有关专家们称该研究在国内率先建立了基于女性X染色体PGK、AR基因位点多态性的克隆性分析技术和基因重排检测技术,并结合显微切割技术从分子水平明确增生性病变的克隆性,从而确定其是否为肿瘤性增生,在技术上为上述疑难病例的诊断提供精确的可靠依据。

该研究主要创新性成果包括:在国内首先建立了基于女性X染色体PGK、AR基因位点多态性的克隆性分析技术,并首先将显微切割技术应用于克隆性分析中。克隆性分析技术在国外上世纪70年代建立,但当时所用位点不稳定且有局限性,上世纪90年代基于女性X染色体PGK、AR基因位点多态性的克隆性分析技术在国外开始建立,但只限于肉眼可以分辨的较大病变。该科于1998年在国内率先建立该技术,并巧妙的与显微切割技术相结合,提高了靶细胞的丰度和纯度,广泛应用到临床病理诊断中;首次报道了多发性子宫平滑肌瘤各结节之间具有独立型、同源型及混合型三种关系;首次提出部分女性外阴尖锐湿疣、宫颈鳞状上皮内病变、慢性乙型肝炎和肝硬化组织中变异肝细胞结节及全部骨的纤维结构不良是单克隆性增生,属于肿瘤性病变;建立了基因重排检测技术,有效提高了对于淋巴细胞增生性病变性质分析的准确性。淋巴瘤的诊断是病理诊断中的难点,而且争议很大,该项目明确部分有争议淋巴组织增生性病变基因重排检测阳性,属于早期淋巴瘤。

自1998年来,张伟教授领衔的科研小组对包括女性外阴尖锐湿疣、宫颈鳞状上皮内病变、淋巴组织增生性病变、慢性乙型肝炎和肝硬化组织中变异肝细胞结节、骨的纤维结构不良、多发性子宫平滑肌瘤在内的461个病例的病理诊断进行了辅助诊断,经随访结果证实诊断符合率达到100%,明显提高了疑难病理诊断的准确性。

病理技术的分子诊断技术

通过从分子水平上完成DNA、RNA或蛋白质检测,从而对疾病作出诊断的方法称为分子诊断技术,常用的方法有基因诊断和肿瘤标志物检测。
1.基因诊断 用分子生物学的理论和技术,通过直接探查基因的存在状态或缺陷,从基因结构、定位、复制、转录或翻译水平分析基因的功能,从而对人体状态与疾病作出诊断的方法。基因诊断不仅能对某些疾病作出确切的诊断,如确定某些遗传病,也能确定基因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。基因诊断的主要技术有核酸分子杂交(原位杂交、southern杂交、Northern杂交、斑点杂交等)、PCR和生物芯片技术。
2.肿瘤标志物检测 是指肿瘤细胞和组织由于相关基因或异常结构的相关基因的表达所产生的蛋白质和生物活性物质,在正常组织中不产生或产量甚微,而在肿瘤病人组织、体液和排泄物中可检测到。此外,在病人机体中,由于肿瘤组织浸润正常组织,引起机体免疫功能和代谢异常,产生一些生物活性物质和因子,虽然这些物质和因子特异性低,但与肿瘤发生和发展有关,也可用于肿瘤辅助诊断。肿瘤标志物分别有:原位性肿瘤相关物质、异位性肿瘤相关物质、胎盘和胎儿性肿瘤相关物质、病毒性肿瘤相关物质,癌基因、抑癌基因及其产物等。肿瘤标志物测定方法包括:生物化学法、免疫组化法、单克隆抗体法。

分子诊断学简介

目录1拼音2概述3分子诊断学的发展历史4分子诊断学的发展方向 1拼音 fēn zǐ zhěn duàn xué

2概述 分子诊断学是以分子生物学理论为基础,利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化,为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据。

分子诊断(molecular?diagnosis)狭义上是指基于核酸的诊断(nucleic?acidbased?diagnosis),即对各种DNA和/或RNA样本的病原性突变的检测以便实现对疾病的检测和诊断。

随着第一张人类基因组测序图以及随后的其他生物基因组测序图的发表,分子诊断学已进入了一个有着空前机会和挑战的新时代。

而在后基因组时代,随着蛋白质组学研究的实施,功能基因组及其相关的表达产物与疾病联系的谜团被破解,分子诊断又赋予了新的外延:分子诊断的对象包括基因及其相关的表达产物:生物大分子。

在广义上包括基因治疗和生物治疗以及针对某些信号转导分子的分子靶向治疗。在过去的几十年里,在治疗包括某些遗传性免疫缺陷尤其是肿瘤性疾病方面显示了独特的效果。蛋白质组学的发展,成为分子诊断的一个必不可少的工具。比如,与癌变相关的DNA、RNA、蛋白质、染色体以及细胞变化谱等将会逐渐被人们所认识,将会出现与肿瘤发生、发展相关的基因突变谱、基因甲基化谱、基因多肽谱、基因表达谱、体液蛋白质(或其他化学成分谱)、染色体谱以及细胞和组织器官的分子影像谱图等。这些变化谱将会成为肿瘤标志谱,更准确地用于指导肿瘤的预防、诊断和治疗。

3分子诊断学的发展历史 20世纪50年代Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型,标志着分子生物学作为一门独立学科的诞生,70年代以来,分子生物学已成为生命科学领域最具有活力的学科前沿。由于分子生物学理论和技术方法不断地被应用于临床,在疾病和预防、预测、诊断、疗效地评价等多方面发挥着愈来愈重要的作用。分子生物学与临床医学的广泛交叉和渗透,产生了一个崭新的学科方向—分子医学;70年代末,美国科学院院士美籍华裔科学家Kan等应用液相DNA分子杂交成功地进行了镰形细胞贫血症的基因诊断,标志着检验诊断进入基因诊断时代,由于基因诊断是从疾病基因或与致病相关的基因及其表达产物的水平上进行检测,因此实现了疾病的早期诊断,但由于基因诊断方法以现代分子生物学技术为基础并有机整合了细胞学、遗传学等技术,使基因诊断更具有先进性,精确性和快速,因此大大提高了诊断的特异性和灵敏度。

长期以来,疾病的诊断主要依据病史、症状、体征和各种辅助检查,如血液学、病理学、免疫学、微生物学、寄生虫学乃至物理学检查等。然而,上述检查方法都具有其各自的局限性,使得许多疾病未能被及时准确地诊断,从而延误了治疗良机。因为许多外科疾病在病人出现症状、体征及生化改变之前就已存在相当一段时间,所以人们一直在盼望能找到一种技术,在疾病一旦发生,甚至尚未出现症状、体征及生化改变之前,就能做出诊断;对于某些可能的致病因素,包括食品、水质、环境中存在的病原体,人们也期望能有简单准确的方法及时进行检测。随着基因诊断技术的不断改进和日臻成熟,其涉及领域和应用范围不断扩大,特别是80?年代中期聚合酶?链反应(PCR)技术的问世以及90年代初人类基因组计划的启动,进一步推动了基因诊断技术的发展。分子生物学技术的发展使人们渴望已久的上述愿望得以实现,1999年11月,美国研究病理学会和分子病理学协会创刊出版了《The?Journal?of?Molecular?Diagnostics》杂志,标志着这种在分子生物学理论和技术发展基础上建立起来的一门全新的诊断技术已经发展成为一个成熟的学科——分子诊断学。

回顾分子诊断学20余年的发展历史,大致经历了3个阶段:

(1)利用DNA分子杂交技术进行遗传病的基因诊断;

(2)以PCR技术为基础的DNA诊断,特别是定量PCR?和实时PCR的应用,不仅可以检测存在于宿主的多种DNA和RNA病原体载量,还可检测多基因遗传病细胞中mRNA的表达量。

(3)以生物芯片(biochip)技术为代表的高通量密集型检测技术,生物芯片技术包括基因芯片,蛋白质芯片,组织芯片等,由于其工作原理和结果处理过程突破了传统的检测方法,不仅具有样品处理能力强、用途广泛、自动化程度高等特点,而且具有广阔和应用前景和商业价值,因此成为分子诊断技术领域的一大热点。

4分子诊断学的发展方向 分子诊断学的发展历史已揭示了其发展方向:

1)分子诊断的内容从传统的DNA诊断发展到核酸及其表达产物(mRNA、蛋白质)的全面诊断;

2)分子诊断的策略从利用分子杂交、PCR等单一技术的诊断发展到有机组合多项技术的联合诊断;

3)分子诊断的方法从定性诊断发展到半定量和定量诊断,核酸标记技术,特别是荧光标记技术的发展,荧光定量PCR?技术等方法日益成熟;

4)分子诊断的范围从单基因疾病(门德尔遗传性疾病,诸如白血病、早老症、血红蛋白病、甲型肝炎病毒,人类免疫缺陷病毒,人 *** 瘤病毒等)的诊断发展到多基因病(肿瘤、心脑血管疾病、代谢病、神经系统疾病、自身免疫性疾病等)的诊断;

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