染色体基因芯片的临床应用

染色体基因芯片的临床应用,广州市妇产科研究所 广州医科大学附属第三医院 香港中文大学CMA联合实验室 广州省产科重大疾病重点实验室 广东省普通高校生殖与遗传重点实验室谢英俊 ,主要内容,CMA的应用现状CNV的定义及其与疾病的关系临床上不同CMA平台的比较CMA的技术性能，检测流程，数据库的应用，报告的解读国际上认可的三种遗传检测技术的比较和应用案例分析,Leading institutions are moving to CMA for Constitutional research,2010: ACMG & ISCA 推荐-,2013 ACOG&SMFM,2013年美国妇产科医师协会（ACOG）和母婴医学协会（SMFM） 发布了“染色体微阵列技术在产前诊断方面的应用”指南该指南中提出：CMA检测作为染色体正常超声异常的附加检测项目,Global variation in copy number in the human genome,Nature. 2006.,CNV,We defined a CNV as a DNA segment that is 1 kb or larger and present at variable copy number in comparison with a reference genome. A CNV can be simple in structure, such as tandem duplication, or may involve complex gains or losses of homologous sequences at multiple sites in the genome.,Global variation in copy number in the human genome , Nature , 2006,CMA Chromosomal Microarray Analysis,chromosomal microarray Molecular karyotyping(分子核型分析) Encompasses all types of array-based genomic copy number analyses, including array-based comparative genomic hybridization (aCGH) and single nucleotide polymorphism (SNP) arrays,分子核型（CMA）,临床检测平台Array-CGHArray-SNP,比较,LD: Oxford Gene Technology CytoSure ISCA uniparental disomyMD: Agilent custom arrayHD: Affymetrix CytoScan HD,All three CN+SNP arrays were able to detect CNVs 100 kb in size, which is more sensitive than the American College of Medical Genetics and Genomics recommendation of 400 kb.,某些类型的芯片可鉴定出血缘关系或非亲生关系的证据。所以报告的信息类型和数量取决于使用的芯片类型以及开展分析的实验室的政策,CMA检测平台,CytoScan HD , CytoScan 750K芯片的特点,全基因组覆盖，与临床相关的基因区域特别加密： 750,000 个生物学标记 200,000个 SNPs 探针，能检测3Mb LOH 550,000 个CNV探针，200kb的卓越的分辨率.遗传学区域加密覆盖 1 marker per 1 kb for ISCA, Cancer Genes & X Chromosome 1 marker per 2 kb RefSeq genes,检测路线（）,CNVDECIPHEROMIMDGVISCA,OMIM:,Online Mendelian Inheritance in Man在线人类孟德尔遗传数据库,DECIPHER:国际公共病理性CNVs数据库,Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans Using Ensembl Resources（DECIPHER）,ISCA:,International Standards for Cytogenomic Arrays国际细胞基因芯片标准化联合会,DGV（国际公共良性CNVs数据库）,各种数据库的应用,特点：公开的局限性:规范性？可信性？参考性/科学性OMIM, DECIPHER, ISCA, DGVCNVs are separated into subtracks and are labeled as:(ISCA)PathogenicUncertain: Likely PathogenicUncertainUncertain: Likely BenignBenignThese data are for research purposes only,检测后的报告解释,Clin Genet 2013: 84: 415421,染色体基因芯片检测说明,染色体基因芯片可由于产前遗传疾病筛查，植入前筛查，产前筛查，产后筛查，新生儿筛查，携带者筛查，癌症基因分析。应实行有指针的检测，根据患者的病情、可选择的诊断方法、患者经济承受能力等因素综合判断诊断措施，检测应严格掌握基因芯片诊断技术的适应证。,技术性能,技术的局限性：这个分析不检测基因组平衡重组(如染色体倒位和平衡的染色体易位)对于少数新发的染色体畸变，数据库或者文献资料中未见报道的，造成该畸变致病性无法确定，可能需要结合父母或者父母的家系进行检测综合分析。基于目前对人类基因组的认识和数据库的积累程度，仍然无法对某些检测结果进行判读和解释。对变异的临床意义的解释与相关临床病例科学研究的现状发展相关。所检测的染色体畸变不能完全解释临床症状。知情同意,适应征,CytoScan芯片技术的适应症 1）35岁以上的高龄孕妇 2）产前筛查唐氏高风险 3）超声波提示胎儿异常-多发性畸形 4）染色体核型分析有marker染色体 5）不明原因的反复流产或有死胎死产历史的孕妇。 6）夫妇双方或家系成员患有某些遗传病或先天畸形者 7）曾生育过遗传病患儿的孕妇 8）多种先天性畸形 9）原发性智力低下，精神分裂症；白血病；先心病；先天性唇腭裂 10） 发育迟缓和自闭综合征 11） 植入前遗传学检测（PGD）,国际上认可的三种遗传检测技术在临床并存,22q11.2微缺失综合征 检测位点,FISH(快,特异性),High resolutionusually 200 kb, and fairly objectiveMUST know where to look图,三种遗传检测技术在临床的综合应用,案例分析,Case 1 胎儿多发畸形，染色体核型正常arr 18p11.32-p11.31(419,598-4,925,310)1 hg19微阵列结果显示在18号染色体短臂p11.32-q11.31存在大约4.5Mb的缺失,该拷贝数变异区域涵盖23个已知基因,包括 TYMS,NDC80, DLGAP1等剂量敏感的基因。,Zhou Yi, Xie Yingjun，et al. GENE,2014,Zhou Yi , Xie Yingjun，et al. GENE,2014,三种临床遗传检测技术并存,关系（检测效能-取代？互补？）临床应用（先后？）反复流产 :核型，SKY，多发畸形：CMA，核型智力低下：CMA，核型，脆性X,CytoScan可以检测的部份染色体微小缺失异常综合征 （列举部分）,1p36.3 单体1p36的综合征 5q35 索托综合征 7q11.2 威廉氏症候群、高钙血症主动脉瓣上部狭窄症候群 9q22.3 大综合征,增生综合征的例子包括神经纤维瘤，索托斯扎克综合症 11p13 WAGR综合征, 泌尿生殖系统异常,肾母细胞瘤,无虹膜,智力低下 11p15.5 魏德曼综合征,脐疝-巨舌-巨人症综合征,脐膨出综合征 15q11.2 安格曼症候群,智力和发育迟缓，睡眠障碍，癫痫发作,拍手,微笑 15q11.2 普瑞德威利综合征,肌张力减退,身材矮小,多食,肥胖，性腺功能减退 16p11.2 自闭症 16p13.3 鲁宾斯坦综合征:智力和运动发育迟缓,拇指与大趾增宽,身材矮小 17p13.3 米-迪综合征,无脑回畸形,不完全神经细胞迁移造成大脑发育缺陷 17p11.2 史密斯马盖尼斯综合征, 精神发育迟滞，独特的面部特征，睡眠障碍 17q11.2 1型神经纤维瘤病 20p12 阿拉吉耶综合