遗传流行病学资料

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1、第十七章 遗传流行病学 (genetic epidemiology ) 1、概述 2、研究方法 3、遗传性疾病的预防 第一节 概述 一、概念：遗传流行病学是研究与遗传有关的疾 病在人群中的分布、发生的原因、以及制订预 防或控制对策的学科。其着重研究疾病发生中 遗传与环境因素所起的作用、作用方式和疾病 的控制方法。 研究对象： 与遗传有关的疾病 研究目的： 预防或控制与遗传有关的疾病 与流行病学的区别：考虑遗传因素及家庭相似性； 与医学遗传学区别：以人群为着眼点 与群体遗传学区别：人类；群体遗传学研究群体 中基因频率及其影响基因频 率因素 表 常见的遗传流行病学定义 作者定义 Mortan（ 1

2、978） Ward （1979） Cohen （1980） Phillippe（ 1982） King等(1984) Rao DC （1984） 遗传流行病学是研究与亲缘有关疾病的病因、分布和控制以 及疾病在人群中遗传原因的科学。 遗传流行病学家的主要任务是确定遗传因素在疾病发生中的 病因作用。 遗传流行病学定义为确定遗传因素与环境因素的致病作用。 同时，对于不同遗传背景下的环境因素、家族性及非家族性 因素的影响给予同等的关注。 遗传流行病学研究遗传因素和环境因素在疾病发生中的相互 作用。 遗传流行病学研究疾病为什么和怎么样在家族和种族中聚集 。 遗传流行病学是不同学科相互融合出现的新学科，其

3、主要的 父辈学科是遗传学和流行病学。遗传流行病学与流行病学的 主要区别是它着重考虑遗传因素和家庭相似性；与群体遗传 学的区别在于它研究人类疾病；与医学遗传学的区别在于它 研究的重点是人群。 Roberts（ 1984） Thompson （1986） 钱宇平 （1990） 王建华 （1994） 门伯缓 （1994） Muin J.Koury （1998） 赵仲堂（ 1999） 遗传流行病学是流行病学的疾病分布研究方法在遗传性疾 病研究中的应用，其目的是阐明包括遗传因素在内的疾病 病因。 遗传流行病学是用遗传因素的观点，对遗传性状的家族分 布进行分析。 遗传流行病学是一门研究与人群亲缘有关疾病的

4、分布、病 因和控制的学科。它着重解析疾病中遗传因素和环境因素 所起的作用，作用的后果及控制的方法。 遗传流行病学是一门研究疾病在亲属中的病因、分布、控 制以及在人群中遗传的科学。 遗传流行病学是应用流行病学的原理和方法研究与亲缘有 关的疾病在人群中发生、发展和分布的规律及其遗传背景 ，以及预防和控制方法的一门科学。 遗传流行病学是一门新学科，它探讨人群中遗传因素与环 境因素在疾病发生中的作用及其相互关系。 遗传流行病学是研究与遗传有关的疾病在人群中的分布、 发生的原因以及制定预防或控制对策的学科。 二、疾病病因中遗传与环境的相对意义 区分遗传因素与环境因素对某一疾病的病因作用是不 容易的。苯丙

5、酮尿症，过去认为是常染色体隐性遗传 的纯遗传病，但可通过食用无苯丙氨酸的食物来控制 除极少数疾病之外，绝大多数疾病都是机体的遗传背 景与环境因素相互作用的结果。 传染性疾病：白喉敏感性基因在5号染色体长臂 脊灰敏感性基因在19号染色体长臂 乙肝疫苗无应答者的HLA-DR3和 HLA-DR7携带率较高 遗传因素与环境因素在不同疾病发生中的相互作用与 相对关系犹如连续的光谱 人类疾病病因分类： 1由遗传因素决定的疾病：单基因遗传病及染色体异常引起的疾 病，种类多，发病率低，如血友病、白化病、色盲 2. 基本上由遗传因素决定的疾病：遗传为决定因素，但需要环境 诱因才能发病。如苯丙酮尿症、蚕豆病、半乳

6、糖血病等。 3多因子遗传病： “高遗传度”多因子疾病，以遗传因素为主者为，如唇腭裂等。 “低遗传度”多因子疾病，以环境因素为主者为，如冠心病、消化 性溃疡及肿瘤等。 4基本上由环境因素决定的疾病： 传染性疾病，白喉敏感性基因定位于5号染色体长臂，小儿麻痹病 毒敏感性基因定位在19号染色体长臂； 由明确的环境因素引起的疾病，化学物质、放射、物理作用、以及 外伤所致 三、研究内容 研究对象：一切与遗传有关的人类疾病 研究范围：有关这些疾病群体水平的问题 传染病的比重减少：烈性传染病、寄生虫病逐渐被控制 ，有的已被消灭。 遗传病及与遗传有关的非传染性、慢性疾病对人类的危 害越来越突出 单基因遗传病已

7、达6500种，且以每年约100余种的速度增加； 人类染色体数目异常或结构畸变病约500种； 多因子遗传病病种较少，但为常见病、多发病，患病率高。 我国约有35%的人受单基因遗传病所累；约1520%的 人受多因子遗传病所累；染色体病约100种，近1000万 患者。 第二节 研究方法 一、资料来源与收集 1. 家系调查 即对先证者（proband）及其亲属进行调查 先证者：家庭成员中第一个被确定为患遗传性疾病者 2. 一般群体调查 如对一个地区、一个民族或一个种族进行 调查。 3. 特殊群体调查 如暴露于某种公害或有害环境的人群、双 生子、同胞对等。 4. 常规记录资料 包括临床诊疗记录、疾病报告

8、、死亡报告 以及疾病监测、出生缺陷监测、环境监测等资料。 （二）资料收集 注意以下二点： 1. 关于频率指标 要用到遗传学特有的各种参数 。如关于疾病的分布遗传流行病学重视以出生 数为基数的各种频率。 2. 进行家系调查时要尽量取得调查对象的密切合 作，特别是当涉及个人或家族的隐私时，应注 意采取适当的方法，以获取可靠的资料。 二、分析方法 （一）分布特征的描述与分析 以描述流行病学研究方法，如普查、抽样调查、筛检 等，对所研究疾病的地区分布、时间分布以及人群不 同特征的分布特点、规律予以描述，并对影响分布的 因素予以分析。 围绕“家系”或“亲缘”关系 （二）家族聚集性分析 1、原理：某病的发

9、生若与遗传有关，则可表现为家族（ 或种族）高发现象；反之，若无家族聚集现象，则可 能与遗传无关。 2、资料：现况研究、病例对照研究或队列研究设计资料 3、方法 （1）比较患者亲属与一般群体所研究疾病的患病率或发 病率，若前者高于后者，则提示该病有家族聚集性。 （2）比较患者亲属与对照亲属中研究疾病的患病率或发 病率，若前者高于后者，则存在家族聚集性。 （3）患者亲属所研究疾病的患病率或发病率若随亲缘级 数的降低而降低，如I级亲属II级亲属III级亲属，则 表明该病存在家族聚集性。 （4）某些数量性状如血压水平等，若亲属对之间的相关 大于非亲属对，则提示该性状存在家族聚集性。 4、注意：家族聚集

10、性的原因：遗传、环境、教养 （三）双生子分析 1、原理 双生子研究主要用于研究多因子遗传病，通过比较同 卵双生子及异卵双生子中所研究疾病或性状发生的一 致性，来判断遗传与环境因素在疾病发生中的相对作 用。同卵双生（monozygotic twin , MZ）也称单卵双 生，是由同一个受精卵分裂而来，其所带基因100%相 同。异卵双生（dizygotic twin, DZ）也称双卵双生， 是由两个卵接受不同精子受精发育而成，在遗传特点 方面相当于两次妊娠，仅有50%的基因相同。因此， 同卵双生子疾病或性状的差别可认为是由环境因素造 成的；而异卵双生子疾病或性状的差别可认为是遗传 与环境因素共同作

11、用的结果。可通过计算遗传度来确 定遗传因素在疾病发病中所占的比重。 2、分析方法 具有质量性状的疾病 可计算同病率进而推算遗传度。 同病率（concordence rate，C）：双生子中出现某疾 病或性状一致的对子数占所有被调查的双生子对子数 的百分比称为同病率或一致率（concordence rate，C ）。所谓的“一致”，是指双生子中一个具有某种性状 或发生某种疾病时，另一个也具有相同的性状或发生 相同的疾病。同病率的计算有成对同病率和先证者同 病率。 成对同病率（pairwise concordance rate，Cw） 计算公式： 式中：C指共同罹患所研究疾病或性状的双生子对子数

12、；D指双方研究疾病或性状表现不一致的双生子对子数 。 3、双生子研究的局限性 1、双生子是一个特殊群体，同卵双生子的出生率全世界 约为3-4；异卵双生子在西欧为6-9，而东方仅为西 欧的一半，因此双生子研究很难应用于罕见疾病。例 如，Draper等收集了1953年至1974年间全英国的儿童 肿瘤患病资料，其中约一半患者是白血病，但其双生 子资料仍不足以计算同病率。 2、双生子研究的一个重要问题是卵性判断，即判断一对 双生子是同卵双生还是异卵双生。无论采取什么方法 ，除皮肤移植外，任何方法都不能绝对地确定一对双 生子是单卵双生，只能说他们是单卵双生的概率较大 。少数单卵双生子也可能由于受精卵畸变

13、、在子宫内 的位置或胎盘血循环的差别而造成某些性状的差异， 使卵性判断出现偏倚。 3、双生子研究在计算上尚有一定问题和争议，因此最好 结合其它研究方法或其它指标进行综合分析。 4、养子和半同胞分析 1、原理：养子（adopted children）是一些夫妇 因婚后不育等原因领养的子女。养子研究（ adoption studies）是通过比较分析养子与其同 胞及生身父母的相似性和与其寄养同胞或父母 的相似性，研究遗传与环境因素在某种疾病或 性状发生中的作用。因为养子与其领养父母及 领养父母的亲子之间不存在血缘关系，但由于 他们共同生活在一起，形成了生活环境相同而 遗传背景不同的特殊情况， 2、

14、方法：常用的研究设计有队列研究、病例对 照研究和交叉分析。 表15-2 精神分裂症母亲寄养子女与对照组精神疾患发病情况 半同胞（half sibling）是指同父异母或同母异父的兄弟姐妹，根据研究 疾病的患病情况，可分析疾病或遗传性状来自父方或母方。历史上马丁 家系便是一个典型的例子。在美国南北战争时期，马丁与一名低能女子 生下一子，随后其子孙繁衍480人，其中在调查到的189人中，143人为 低能或犯罪者，正常者仅46人。战后马丁又与一正常女子婚配，该系子 孙达496人，均正常。 精神分裂症母亲组 正常母亲组 子女人数 47 50 子女平均年龄(岁) 35.8 36.3 精神分裂症 5 0 智能发育不全(智商0.05 子女 正常 患病 合计 观察值(O)