袁海明-染色体微阵列的原理与临床应用

，染色体微阵列技术原理和临床应用，金域医疗检查中心元汉明，I .出生缺陷概念和概述2。遗传病的一般诊断方法及比较3。染色体微阵列技术临床应用4。案例共享5。染色体微阵列技术的局限性、结果解释和挑战、I .出生缺陷概念和概述、出生缺陷、还遗传因素、环境因素或两者在怀孕前或怀孕期间共同作用，导致胚胎或胎儿在发育过程中发生解剖学结构和/或功能异常。2012年卫生部统计我国出生缺陷率为5.6%，每年新增出生缺陷儿童90-120万个。如果两个子女政策全面自由化，受孕妇年龄增长和环境因素的影响，出生缺陷数量也将增加。据保守估计，在我国，数千万罕见的疾病集团几乎没有得到有效的诊断和治疗，受到了严重的歧视。出生缺陷，基因组：核DNA成分和线粒体DNA分子的总和基因：基因组内的一个特定结构和功能单位染色体：基因的载体核DNA:46染色体，用30亿碱基编码21，000个基因。线粒体DNA:双链闭环分子，16569碱基，37基因编码，2种rRNA，22种tRNA，13种氧化磷酸化相关蛋白。、progeriasyndicromeapointmutationofthelmnagene、longevity more than 150 genespreventscholesterolbuidup、决定个人所有生活特征。决定个人患各种疾病的可能性。遗传病：遗传物质突变引起的疾病。类型：已确认7000多种遗传疾病。1，单一遗传病AR、AD、XR、XD、y连锁遗传病。隐性遗传4000，显性遗传3000。2、多基因病-多对双基因和环境共同作用而产生的病。3、染色体疾病-异常数量和异常结构引起的疾病。4、体细胞遗传疾病-肿瘤等体细胞突变。5、线粒体病-线粒体功能异常是主要原因的很多疾病。特征：垂直转移，终身，低发病率，严重危险，家庭发生率，没有有效的治疗。成为危害人类健康的主要疾病。遗传病，Genetic/GenomicDisorders，GenomicDisorders(编号)trisome 21tr iso my18 trisome 13 mosaitrisofotherchromosome与遗传病的一般诊断方法比较，诊断染色体核型分析，卡氏荧光原位杂交(fish)染色体微阵列技术蛋白质组学(CMA)测序技术第一代structuralvariationinthehumangenomeandiseasej。annurevmed.2010，6133363636363607-55，银目前更成熟的遗传性疾病诊断技术，传统核型分析技术，绒毛活检，孕中期羊膜穿刺阳性细胞培养染色体核型分析，染色体数目变化，平衡，不平衡移位，转移和，核型分析的局限性，需要有限材料、新鲜组织、血液样本的活细胞培养，在染色体部分10Mb以下缺失、重复或易位染色体亚端粒区域异常诊断率低的情况下，无法检测LOH和UPD，单细胞分析高分辨率分析，荧光原位杂交，FISH，“FISH probe”还可以在短时间内对染色体或周期核染色师进行特异性杂交。-不需要细胞培养，可用于单细胞分析。Chromosome13q13-14，荧光标记DNA探针，中点单相，间隔核，chrome 21q21，fish限制，只能检测已知突变的疾病，不能检测背景未知的基因引起的疾病。没有LOH和UPD一次最多只能检测5-8个部位的区分，不能检测整个基因组，如果增加探针，将再次面临准确度下降的问题。移植前胚胎检测，缺乏复盖整个基因组检测的能力，染色体微阵列技术(chromosomalmicroarrayanalysis)微阵列比较基因组杂交(arraycomparativegenomichybridization，acgh)绿色峰值(Cy3)显示红色信号缺失，与对照组样本相比，患者的DNA样本缺失。相反，如果Cy5信号增强显示为红色峰值(红色箭头)，则表明患者的DNA样本获得了特定基因组区域。ACGH芯片可以定位基因组中DNA拷贝数量的变化。SNP芯片包含大量寡核苷酸探针，最初旨在检测SNP等位基因。SNP芯片不仅分析克隆数变异(CNV)，还分析SNP基因型，SNParray、染色体微阵列(CMA)技术的优点在整个基因组范围内染色体数异常和结构异常(例如染色体微缺失)无需细胞培养，直接检测血液、羊水(amnioticfluid，AF)和绒毛膜绒毛(chorionicvillussampling，CVS)样本，得到更快、更准确的结果。10%水平的嵌合识别异型子缺失LOH和单亲二倍体(UPD)，遗传关系分析。分辨率高：30Kb与完整基因扩增技术相结合，可以检测胚胎完整染色体组- PGS/PGD，自身局限性：染色体平衡易位(交叉易位，罗伯逊易位，逆位，平衡插入)无法检测点突变和连锁序列异常导致的遗传病(如脆性x染色体综合征)，染色体芯片与传统细胞遗传学技术的比较，染色体微缺失和微重复综合征概念：染色体微阵列技术(CMA)和荧光原位杂交(FISH)这些综合症在几百千字节到几万亿碱基对中缺失和重复。与单个遗传病不同，其症状受多个基因的影响，也称为连续性基因缺失或重复综合症(contigusgenedeltionordlicationsyndrome)。大多数综合症不能通过染色体核型分析识别，因此成为微缺失和微重复综合征(microdelionandmicroduplicationsynrome)。拷贝数变异(copynumbervariants，CNVs):意思是1kb以上的染色体变异(基因组变异)，包括核型分析未检测到的基因组微缺失和微重复，在人类基因组中广泛发现。已确认，与精神障碍(mentalretardation，MR)、自闭症(autism)、精神分裂症(Schizophrenia)等众多疾病相关的CNVs是先天畸形和神经发育障碍的主要遗传原因。，3，染色体微阵列技术的临床应用，出生缺陷干预-生殖前，关心染色体异常，产前诊断，产前诊断，精子，产后先天性疾病诊断，卵子，胚胎，胎儿，新生儿，孩子， 染色体微阵列技术临床应用移植前遗传疾病筛选和移植前遗传疾病诊断(PGD/PGS)产后遗传疾病诊断反复习惯性自然流产的原因分析，移植前胚胎或分裂区的染色体和/或遗传学检查，将无病胚胎移植到子宫妊娠，正常子组件的技术支持生殖和遗传学技术相结合的产前诊断方法的核心是单细胞遗传诊断技术，孕前诊断-移植前遗传重复体外受精失败重复流产严重的男性不育父母平衡易位，反向携带者非正配体是次低怀孕率和高流产率的主要因素，PGS的目的是识别整个配体的正常胚胎转移，CMA移植前胚胎遗传学检查/诊断适应者，1in 10 couples，CMA产前诊断适应者， 为了平衡易位携带者胎儿b超检查，发现异常正染色体核型分析，异常正染色体核型分析，异常染色体的正确位置或来源胎儿不能确认新发行的染色体的相互易位，就排除未缺乏和未重复，更全面、准确地了解胎儿的染色体情况，用于检测出生缺陷的可能性(生长迟缓、智力低下、自闭症等原因)、产前诊断、产前诊断、CNV的染色体芯片(cmmv) 对于语言发育落后及其他遗传学原因不明确的症状，如果部分CMA检测出不平衡，建议在确认细胞遗传/FISH的同时，向父母进行临床遗传评价和咨询。 产后出生缺陷儿童遗传病诊断，美国家庭遗传疾病86，749764，may 14，2010，发育障碍和智力低下等先天缺陷疾病首选CMA，产后出生缺陷儿童遗传疾病诊断，其中阳性病例1249例，临床表现型弱智、多发性畸形、自闭症、患者临床表现型分析、弱智、多发性畸形等是CMA的主要症状。与其他临床表现型病例，CMA诊断阳性率高。CMA检测各种CNV类型的CNV片段，如微缺失/微重复、单亲二倍体、非正倍体、嵌合等，大于5MB(核型分析检查下限):时，核型检测率为4.95%，检出率远低于CMA 26.1%。微缺失/微重复综合征的检测实例，微缺失/微重复类型检测最常见的染色体，522例阳性样本中检测到的UPD类型和疾病相关性，患者的父母评价非常必要，为了降低患者父母再生育的风险，可以对患者父母进行相关检查，有效诱导再生产。CMA无法检测染色体平衡易位，因此核型分析和FISH技术在某些情况下仍然占优势。以遗传方式对部分染色体微缺失/微重复阳性样本进行分类，总结，CMA对智力发育迟缓、发育迟缓、多发性畸形等多种临床异常提供有效诊断，远远优于染色体核型分析，可以用遗传病诊断的一线检测手段代替；为了对双亲的后续遗传学检查和分析，应该选择适当的方法，指导遗传咨询，再生育。，染色体异常是诱发流产的重要原因，大约10%15%的怀孕期间自然流产发生，其中大部分发生在怀孕初期，约50%的原因是染色体异常。染色体数目异常占86%(包括非整数倍体和多倍体)，结构异常(染色体缺失和/或重复)占6%，嵌合体占8%。染色体芯片对流产品检查，目前流动产品检查是利用核型分析和荧光in situ hybridization，fish进行的。核型分析：由于5Mb以上遗传物质的变化，没有检测出致病染色体超微结构的很多变异-染色体微缺失/微重复。绒毛组织需要细胞培养，需要很长时间，容易污染。活性低的一些细胞的生长受到抑制，或者母体细胞过度生长，可能不会产生正确的核型。临床上部的分流产物不再有细胞活性，导致培养失败。FISH检测：虽然细胞培养是可以避免的，但只对特定染色体数目进行异常筛查，常用的探针是13，16，18，21，22，x，y探针，对与特定探针结合的其他染色体数目不能进行异常检查，因此可能有假阴性。CMA:在整个基因组范围内，染色体数目异常和染色体微缺失、结构异常(如微重复)、嵌合、ROHs等，都可以检测到，无需细胞培养，实验周期短，结果更准确、可靠，在非整体多倍体中，16个占最高比例(20.5%)，都在怀孕初期特纳综合征(14.5%)紧随其后，堕胎在怀孕阶段进行。绝大多数染色体易数多倍体是新型突变，而d组(13，14，15)和g组(21，22)则有可能发生罗伯逊易位，因此建议夫妇都进行核型分析，排除罗伯逊易位的可能性。孕妇的年龄是染色体数异常危险因素，而本文认为，35岁以下染色体数异常，堕胎占24.6%。染色体结构异常，流产重复81.25%的习惯性流产表明夫妻是平衡易位(75%)，建议再次生育为PGD。染色体内的微缺失/微重复(如DiGeorge、Williams、Beckwith-Wiedemann)等综合征人工