基于Bayes定律的遗传优生咨询

基于Bayes定律的遗传优生咨询

韩际强

韩际强（襄樊市护士学校湖北襄樊441052）

【中图分类号】R17【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2010)23-0072-02

【摘要】在遗传优生咨询中运用Bayes定律能较准确地计算出各种单基因遗传病的再发风险，比以往只根据遗传规律计算子代再发风险更为准确、更接近实际，Bayes定律值得在遗传优生咨询中推广应用。

【关键词】Bayes定律遗传优生咨询概率

Bayes定律是数学中确认两种互斥事件相对概率的理论，它在遗传优生咨询中的应用，是根据遗传规律和特定遗传信息推算出致病基因携带者的概率，从而比较准确客观地计算出单基因遗传病的再发风险，使遗传优生咨询的结果比单纯根据遗传规律推算的估计值更准确、更接近实际。

一遗传优生咨询的内涵

遗传优生咨询是遗传咨询医师应用遗传学和临床医学的基本原理及技术，和遗传病患者及其亲属以及有关遗传服务人员共同讨论遗传病的发病机制、遗传方式、再发风险、诊断、治疗和预后等问题，解答咨询者提出的各种遗传学问题，并在权衡对个人、家庭、社会利弊的基础上，给予婚姻、生育、防治、预防等方面的医学指导，帮助他们选择恰当的对策，作出合理的生育决定。[1]遗传优生咨询的目的是确定遗传病患者和致病基因携带者，对其后代再发风险进行预测，并配合有效的产前诊断和选择性流产等措施，在家庭范围内减少遗传病患儿的出生，降低遗传病的发病率，从而提高人群的遗传素质和人口质量。20世纪90年代以来，遗传优生咨询在我国已受到社会各方面的重视，近年来在北京、上海、南京等地都建立了各种遗传优生咨询机构，很多大型医院都设立了遗传优生咨询门诊，为人们解答遗传疑问，诊断、预防各种遗传隐患，为提高人口素质做出了积极贡献。

二Bayes定律的层次

Bayes定律是一种概率理论，包括四个层次的概率，分别是：

前概率：是根据单基因遗传定律或系谱特点得出的各基因型的理论概率。

条件概率：是根据系谱中提供的特定遗传信息来确定的概率。这些特定信息包括家庭成员的健康状况、正常子女数、患儿数、发病年龄、实验室检查结果等。

联合概率：指某一种基因型前提下前概率和条件概率所说明的两个事件同时发生的概率，即联合概率﹦前概率×条件概率。

后概率：指每一基因型的联合概率除以各事件联合概率之和，是联合概率的相对概率，即后概率=某一基因型的联合概率／各事件联合概率之和。

三Bayes定律的应用实例

Bayes定律在遗传优生咨询中的应用，是当咨询者一方或双方的基因型根据家系所提供的信息不能准确推定时，而家系中又提供有其它信息，如正常孩子数、发病年龄等，这些特定信息可帮助确定或否定带有某种基因的可能性，这时应用Bayes定律分析推断出前概率和条件概率，再计算出联合概率和后概率，从而计算出未发病子女或未来出生子女的再发风险。用Bayes定律所计算出的概率，比只用一般单基因遗传规律得出的概率更准确，更接近实际。

例如，一个假性肥大型肌营养不良（XR遗传病）家系。Ⅲ2的舅舅Ⅱ2患此病，她的3个弟弟正常。Ⅲ2咨询她与正常人Ⅲ1婚配所生孩子患此病的风险如何。

如果只按遗传规律来推算Ⅳ1的发病风险，根据Ⅱ2发病，提示该家系的隐性致病基因不是新产生的突变，而是由I2遗传传来，因此I2为肯定携带者。据此，Ⅱ4有1/2的概率为携带者，Ⅲ2有1/4的概率为携带者，Ⅳ1的发病风险为1/8。

但是，如果按Bayes定律计算结果将有很大差异。首先根据系谱中Ⅱ2为患者，断定Ⅰ2为肯定携带者，Ⅱ4可能为携带者也可能为正常纯合体。因此，Ⅱ4的基因型不能肯定，Ⅲ2的基因型当然更不能确定。为了回答咨询者的问题，必须先计算出Ⅱ4为携带者的概率，再计算出Ⅲ2为携带者的概率。根据遗传规律，Ⅱ4为正常纯合体的前概率为1/2，为携带者的前概率为1/2。当Ⅱ4为正常纯合体时，所生子女都正常，这时的条件概率为1；当Ⅱ4为携带者时，每生一个正常男孩的概率为1/2，现3个儿子都正常的条件概率为（1/2）3=1/8。由此计算出Ⅱ4为杂合体的后概率为1/9，她的女儿Ⅲ2是携带者的概率为1/9×1/2=1/18。则Ⅲ2生男孩患病风险为1/18×1/2=1/36，女儿都正常。

再以苯丙酮尿症(AR遗传病)的发病风险为例。一个此病的系谱，Ⅲ1和Ⅲ2是堂兄妹婚配，已知他们表型正常，已生育一个正常的孩子，但家系中Ⅰ1个体患有苯丙酮尿症，Ⅲ1和Ⅲ2咨询他们以后再生孩子Ⅳ2的发病风险如何。

按遗传规律推算，由已知的Ⅰ1患者推知Ⅰ2为携带者的概率为2/3。Ⅱ2和Ⅱ3分别有2/3×1/2＝1/3的概率也带有致病基因。Ⅲ1和Ⅲ2同为携带者的概率是（1/3×1/2）×（1/3×1/2）＝1/36。据此推算Ⅳ2的发病风险为：1/36×1/4＝1/144。

按照Bayes定律分析计算，Ⅲ1和Ⅲ2同为携带者的前概率是1/36，Ⅲ1和Ⅲ2不同为携带者的前概率是35/36。当Ⅲ1和Ⅲ2同为携带者时，生育一个正常孩子的条件概率为3/4；如果Ⅲ1和Ⅲ2不同为携带者时，生育一个正常孩子的条件概率为1。依此求出Ⅲ1和Ⅲ2同为携带者的后概率是3/143。

四结语

在遗传优生咨询中应用Bayes定律，关键是掌握各种单基因遗传病的遗传规律，熟练地应用孟德尔定律推断各基因型的理论概率，熟悉各种遗传方式在不同组合下亲代与子代的因果关系，善于运用家系中特定的遗传信息，这样才能对每一实例做出准确判断。因此，概率理论、分析思考能力与单基因遗传规律是运用Bayes定律的必要准备。

从上述两例可以看出，按Bayes定律计算和仅按遗传规律推算得出的子女再发风险有很大差异。前者由于充分考虑了系谱所提供的信息，更能反映该家系的实际情况，计算结果更可靠，可大大提高遗传咨询的水平和利于优生指导，故目前Bayes定律已逐渐在遗传优生咨询领域推广应用。[2]通常按Bayes定律计算的发病风险比仅按遗传规律计算得出的再发风险要低。一般规定，再发风险若为高风险（＞10%），应劝阻其生育；若为低风险（＜5%），可不劝阻其生育；若为中度风险（5%～10%），可根据病情严重程度，予以适当指导。从以上举例可以看出，有些病例仅按遗传规律计算，发病风险高于10%；如按Bayes定律计算，则发病风险低于10%。所以，能不能应用Bayes定律分析将会直接影响遗传咨询医师对该病例指导时所采取的态度，遗传咨询医师或临床医师应掌握基于Bayes定律的遗传优生咨询方法。

参考文献

[1]罗纯，章伟编著．医学遗传学[M]．武汉：华中科技大学出版社，2007.139-140.

[2]刘权章．临床遗传学彩色图谱[M]．北京：人民卫生出版社，2002.32．