袁海明-染色體微陣列的原理與臨床應(yīng)用

1、染色體微陣列技術(shù)原理染色體微陣列技術(shù)原理與臨床應(yīng)用與臨床應(yīng)用金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心袁海明一.出生缺陷概念及概況二.遺傳病常見(jiàn)診斷方法及比較三.染色體微陣列技術(shù)臨床應(yīng)用四.病例分享五.染色體微陣列技術(shù)局限性、結(jié)果判讀及帶來(lái)的挑戰(zhàn)一.出生缺陷概念及概況也稱(chēng)先天異常，是指由于遺傳因素、環(huán)境因素或兩者共同作用于孕前或孕期，引起胚胎或胎兒在發(fā)育過(guò)程中發(fā)生解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和/或功能上的異常。2012年衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)我國(guó)出生缺陷率達(dá)年衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)我國(guó)出生缺陷率達(dá)5.6%，每年新增每年新增出生缺陷患兒出生缺陷患兒90-120萬(wàn)例。萬(wàn)例。隨著二胎政策的全面放開(kāi)，孕婦年齡增加及環(huán)境因素影響，估計(jì)出生缺陷數(shù)量還會(huì)增加。保守估計(jì)，我國(guó)

2、有上千萬(wàn)的罕見(jiàn)病群體，幾乎無(wú)法得到有效診斷和治療，甚至遭到嚴(yán)重歧視。出生缺陷出生缺陷出生缺陷遺傳因素遺傳因素環(huán)境因素環(huán)境因素（理、化、生物因素、生活方式）（理、化、生物因素、生活方式）遺傳遺傳+環(huán)境因素環(huán)境因素染色體異常（所有新生兒中，染色染色體異常（所有新生兒中，染色體異常占體異常占0.92%，多為新發(fā)而非遺，多為新發(fā)而非遺傳）傳）單基因突變（多為孟德?tīng)栠z傳，少單基因突變（多為孟德?tīng)栠z傳，少數(shù)為新發(fā)）數(shù)為新發(fā)）基因組：細(xì)胞核基因組：細(xì)胞核DNA成分和線粒體成分和線粒體DNA分子的總和分子的總和基基 因因: 基因組內(nèi)一個(gè)個(gè)具體的結(jié)構(gòu)和功能單位基因組內(nèi)一個(gè)個(gè)具體的結(jié)構(gòu)和功能單位染色體：基因的載體

3、染色體：基因的載體細(xì)胞核細(xì)胞核DNA: 46條染色體，條染色體，30億個(gè)堿基，編碼億個(gè)堿基，編碼21000個(gè)個(gè)基因?；?。線粒體線粒體DNA: 雙鏈閉合環(huán)狀分子，雙鏈閉合環(huán)狀分子，16569個(gè)堿基，編碼個(gè)堿基，編碼37個(gè)基因，編碼個(gè)基因，編碼2種種rRNA、22種種tRNA和和13種氧化磷酸種氧化磷酸化相關(guān)蛋白?；嚓P(guān)蛋白。Progeria syndrome A point mutation of the LMNA gene longevity More than 150 genes prevents cholesterol buildupv 精確控制胚胎發(fā)育和分化的每一個(gè)步驟精確控制胚胎發(fā)育

4、和分化的每一個(gè)步驟; ;v 決定了個(gè)體的所有生命特征決定了個(gè)體的所有生命特征; ;v 決定了個(gè)體決定了個(gè)體患各種疾病的可能性患各種疾病的可能性.遺傳病：遺傳物質(zhì)發(fā)生突變所引起的疾病。遺傳病：遺傳物質(zhì)發(fā)生突變所引起的疾病。種類(lèi)：確定的遺傳疾病超過(guò)種類(lèi)：確定的遺傳疾病超過(guò)7000種。種。 1、單基因病單基因病-涉及一對(duì)基因，涉及一對(duì)基因，AR、AD、XR、XD、Y連連鎖遺傳病鎖遺傳病。隱性遺傳。隱性遺傳4000，顯性遺傳，顯性遺傳3000。 2、多基因病多基因病-多對(duì)基因和環(huán)境共同作用所導(dǎo)致的疾病。多對(duì)基因和環(huán)境共同作用所導(dǎo)致的疾病。 3、染色體病染色體病-數(shù)目異常及結(jié)構(gòu)異常引起的疾病。數(shù)目異常及

5、結(jié)構(gòu)異常引起的疾病。 4、體細(xì)胞遺傳病體細(xì)胞遺傳病-體細(xì)胞突變?nèi)缒[瘤。體細(xì)胞突變?nèi)缒[瘤。 5、線粒體病、線粒體病-線粒體功能異常為主要起因的一大類(lèi)疾病。線粒體功能異常為主要起因的一大類(lèi)疾病。特征：垂直傳遞、終生性、發(fā)病率低、危害嚴(yán)重、家族性特征：垂直傳遞、終生性、發(fā)病率低、危害嚴(yán)重、家族性發(fā)病、多無(wú)有效治療。成為危害人類(lèi)健康的主要疾病。發(fā)病、多無(wú)有效治療。成為危害人類(lèi)健康的主要疾病。Genetic/Genomic DisordersGenomic disorders (number)vTrisomy 21vTrisomy 18vTrisomy 13vMosaic trisomies of ot

6、her chromosomesGenomic disorders (structure)vMore than 400 known disorders Monogenic disordersvDominant (4,000)vRecessive (3,000) Multigenic disordersvGenes + Environments二.遺傳病常見(jiàn)診斷方法及比較遺傳病的診斷染色體核型分析Karyotyping 熒光原位雜交 Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) 染色體微陣列技術(shù)Chromosomal microarray analysis (

7、CMA) 測(cè)序技術(shù) First-generation-Sanger method Novel sequencing techniques傳統(tǒng)核型分析技術(shù)u除了染色體非整倍體，染色體微缺失和微重復(fù)等基因組失衡是導(dǎo)致胎兒發(fā)育遲緩、畸形和其他先天性疾病的主要原因。Structural variation in the human genome and its role in diseaseJ. Annu Rev Med. 2010,61:437-55是目前較為成熟的遺傳性疾病診斷技術(shù)是目前較為成熟的遺傳性疾病診斷技術(shù)傳統(tǒng)核型分析技術(shù)絨毛活檢取材絨毛活檢取材 孕中期羊膜腔穿刺羊水孕中期羊膜腔穿刺羊水

8、細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng) 染色體核型分析染色體核型分析染色體數(shù)量變化、平衡、不平衡易位、轉(zhuǎn)位和顯微鏡下染色體數(shù)量變化、平衡、不平衡易位、轉(zhuǎn)位和顯微鏡下可見(jiàn)的大片段缺失和重復(fù)?？梢?jiàn)的大片段缺失和重復(fù)。 材料受限，需要新鮮的組織、血樣進(jìn)行活細(xì)胞培養(yǎng)不能分辨長(zhǎng)度在10Mb以下染色體片斷的缺失、重復(fù)或易位染色體亞端粒區(qū)域異常診斷率較低不能檢測(cè)LOH和UPD單細(xì)胞分析單細(xì)胞分析 高分辨率分析高分辨率分析熒光原位雜交技術(shù)（fluorescent in-situ hybridization，F(xiàn)ISH)可對(duì)相應(yīng)位點(diǎn)的缺失、重復(fù)、易位及多倍體等染色體異常作出診斷可對(duì)相應(yīng)位點(diǎn)的缺失、重復(fù)、易位及多倍體等染色體異常作出診斷

9、 提高了染色體異常的診斷精度提高了染色體異常的診斷精度FISH探針能同時(shí)與分裂期染色體或間期核染色絲特異雜交探針能同時(shí)與分裂期染色體或間期核染色絲特異雜交-無(wú)需細(xì)無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)，可用于單細(xì)胞分析胞培養(yǎng)，可用于單細(xì)胞分析Chromosome 13q13-14熒光標(biāo)記的熒光標(biāo)記的DNA探針探針中期分裂相中期分裂相間期細(xì)胞核間期細(xì)胞核Chromosome 21q21FISH局限性只能檢測(cè)已知突變的疾病，對(duì)背景未知的基因引發(fā)的疾病無(wú)法檢測(cè)。不能分辨LOH和UPD一次最多只能檢測(cè)5-8個(gè)位點(diǎn)，無(wú)法進(jìn)行整個(gè)基因組的檢測(cè)，增加探針又會(huì)面臨準(zhǔn)確性下降的問(wèn)題。對(duì)植入前胚胎的檢測(cè)，缺乏覆蓋全基因組檢測(cè)的能力 染色體

10、微陣列技術(shù)（chromosomal microarray analysis）微陣列比較基因組雜交( (array comparative genomic hybridization, aCGH) )SNP array微陣列比較基因組雜交技術(shù)微陣列比較基因組雜交技術(shù)( (array comparative genomic hybridization, aCGH) ) aCGH技術(shù)圖示：正常對(duì)照樣品和患者樣品基因組技術(shù)圖示：正常對(duì)照樣品和患者樣品基因組DNA用兩種不同的熒光染料進(jìn)用兩種不同的熒光染料進(jìn)行標(biāo)記（正常樣品用行標(biāo)記（正常樣品用Cy3標(biāo)記呈現(xiàn)綠色，患者樣品用標(biāo)記呈現(xiàn)綠色，患者樣品用Cy5標(biāo)

11、記呈現(xiàn)紅色）。綠色峰標(biāo)記呈現(xiàn)紅色）。綠色峰（Cy3）表明紅色信號(hào)缺失，與對(duì)照樣品相比患者）表明紅色信號(hào)缺失，與對(duì)照樣品相比患者DNA樣品發(fā)生缺失。相反如果樣品發(fā)生缺失。相反如果Cy5信號(hào)增強(qiáng)顯示為紅色峰（紅色箭頭），表明患者信號(hào)增強(qiáng)顯示為紅色峰（紅色箭頭），表明患者DNA樣品特定基因組區(qū)域發(fā)樣品特定基因組區(qū)域發(fā)生獲得。生獲得。aCGH芯片能夠定位芯片能夠定位DNA拷貝數(shù)量變化在基因組的位置?？截悢?shù)量變化在基因組的位置。lSNP芯片含有大量寡核苷酸探針，起初設(shè)計(jì)被用于檢測(cè)SNP等位基因。lSNP芯片不僅能夠研究拷貝數(shù)變異（CNV），而且還能夠?qū)NP基因型進(jìn)行分析SNP array染色體微陣列染

12、色體微陣列(chromosomal microarray analysis,CMA)技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)l全基因組范圍內(nèi)同時(shí)檢測(cè)染色體數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常如染色體微缺失全基因組范圍內(nèi)同時(shí)檢測(cè)染色體數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常如染色體微缺失(deletion)和微重復(fù)和微重復(fù)(duplication)，并能較準(zhǔn)確的測(cè)定其大小，并精確定位。，并能較準(zhǔn)確的測(cè)定其大小，并精確定位。l不需要細(xì)胞培養(yǎng)，可直接檢測(cè)血液、羊水不需要細(xì)胞培養(yǎng)，可直接檢測(cè)血液、羊水(amniotic fluid, AF)和絨毛膜絨毛和絨毛膜絨毛(chorionic villus sampling, CVS) 樣本，出報(bào)告速度更快，結(jié)果更加準(zhǔn)確可

13、靠。樣本，出報(bào)告速度更快，結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。l檢測(cè)檢測(cè)10%水平的嵌合體水平的嵌合體l鑒定雜合子缺失鑒定雜合子缺失LOH和單親二倍體和單親二倍體(uniparental disomy ，UPD)，親緣關(guān)系的，親緣關(guān)系的分析。分析。l分辨率高：分辨率高：30Kbl結(jié)合全基因擴(kuò)增技術(shù)，可以進(jìn)行胚胎全染色體組的檢測(cè)結(jié)合全基因擴(kuò)增技術(shù)，可以進(jìn)行胚胎全染色體組的檢測(cè)-PGS/PGD自身局限性：自身局限性：不能檢測(cè)染色體平衡易位不能檢測(cè)染色體平衡易位(相互易位相互易位、羅伯遜易位羅伯遜易位、倒位倒位、平衡插入）平衡插入）不能檢測(cè)點(diǎn)突變及串聯(lián)重復(fù)序列擴(kuò)增導(dǎo)致的遺傳病不能檢測(cè)點(diǎn)突變及串聯(lián)重復(fù)序列擴(kuò)增導(dǎo)致的遺傳

14、病(如脆性如脆性X染色體綜合征）染色體綜合征）不能檢測(cè)到低于本平臺(tái)檢測(cè)下限的基因組不平衡現(xiàn)象不能檢測(cè)到低于本平臺(tái)檢測(cè)下限的基因組不平衡現(xiàn)象不能檢測(cè)三倍體以上的多倍體不能檢測(cè)三倍體以上的多倍體會(huì)檢測(cè)出臨床意義不明拷貝數(shù)變異會(huì)檢測(cè)出臨床意義不明拷貝數(shù)變異(copy number variants, CNVs)。CMA基因芯片染色體核型分析FISH檢測(cè)范圍整套染色體數(shù)目異常和微缺失、微重復(fù)結(jié)構(gòu)異常整套染色體數(shù)目異常，大片段缺失、重復(fù)，平衡及不平衡易位，倒位靶向檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)不需要需要兩者均可單親二倍體YesNoNo近親結(jié)婚YesNoNo分辨率30Kb5-10Mb100Kb嵌合體YesYesYes染色體

15、芯片與傳統(tǒng)細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)比較染色體微缺失和微重復(fù)綜合征染色體微缺失和微重復(fù)綜合征概念：概念：染色體微陣列技術(shù)（chromosomal microarray analysis，CMA）和熒光原位雜交技術(shù)（florescence in situ hybridization， FISH）的應(yīng)用，使許多用傳統(tǒng)染色體核型分析難以識(shí)別的染色體綜合征得以發(fā)現(xiàn)。這些綜合征缺失和重復(fù)的大小多在幾百Kb到幾兆堿基對(duì)。與單基因病不同，其癥狀受多基因影響，因而又稱(chēng)連續(xù)性基因缺失或重復(fù)綜合征(contiguous gene deletion or duplication syndrome）。大部分綜合征不能被染色體核型

16、分析所識(shí)別，因而成為微缺失和微重復(fù)綜合征(microdeletion and microduplication syndrome）。 拷貝數(shù)變異拷貝數(shù)變異(copy number variants, CNVs)： 指大于指大于1 kb染色體變異染色體變異(基因組變異基因組變異)，包括核型分析，包括核型分析檢測(cè)不到的基因組微缺失和微重復(fù)，被發(fā)現(xiàn)廣泛存在于人檢測(cè)不到的基因組微缺失和微重復(fù)，被發(fā)現(xiàn)廣泛存在于人類(lèi)基因組中。已有大量研究證實(shí)類(lèi)基因組中。已有大量研究證實(shí)CNVs與許多疾病相關(guān)，與許多疾病相關(guān)，包括數(shù)百種染色體微缺失、微重復(fù)綜合征，是先天畸形和包括數(shù)百種染色體微缺失、微重復(fù)綜合征，是先天畸形

17、和神經(jīng)發(fā)育障礙的主要遺傳病因，包括智力低下神經(jīng)發(fā)育障礙的主要遺傳病因，包括智力低下(mental retardation, MR)，自閉癥，自閉癥 (autism), 精神分裂癥精神分裂癥(Schizophrenia)等。等。三、染色體微陣列技術(shù) 臨床應(yīng)用出生缺陷干預(yù)-關(guān)注生殖全程染色體異常染色體異常產(chǎn)前診斷產(chǎn)前診斷孕前診斷孕前診斷精子精子產(chǎn)后先天性疾病診斷產(chǎn)后先天性疾病診斷卵子卵子+胚胎胚胎胎兒胎兒新生兒、兒童新生兒、兒童早期診斷早期診斷早期干預(yù)早期干預(yù)改善預(yù)后改善預(yù)后夫妻雙方檢測(cè)夫妻雙方檢測(cè)正常正常再次生育再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)低再次生育再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)低致病片段攜帶致病片段攜帶再次生育再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高再次生育再發(fā)風(fēng)

18、險(xiǎn)高 染色體微陣列技術(shù)臨床應(yīng)用染色體微陣列技術(shù)臨床應(yīng)用植入前遺傳病篩查和植入前遺傳病診斷植入前遺傳病篩查和植入前遺傳病診斷( (PGD/PGS) )產(chǎn)前診斷產(chǎn)前診斷產(chǎn)后遺傳病診斷產(chǎn)后遺傳病診斷反復(fù)習(xí)慣性自然流產(chǎn)病因分析反復(fù)習(xí)慣性自然流產(chǎn)病因分析對(duì)植入前胚胎或卵裂球作染色體和/或基因?qū)W檢測(cè)，將無(wú)疾病胚胎植入子宮妊娠，并出生正常子代的技術(shù)輔助生殖與遺傳學(xué)技術(shù)相結(jié)合的一種產(chǎn)前診斷方法關(guān)鍵點(diǎn)是建立單細(xì)胞遺傳診斷技術(shù)孕前診斷孕前診斷-植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù)植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù)(preimplantation Genetic Diagnosis, PGD)l高齡產(chǎn)婦高齡產(chǎn)婦l反復(fù)體外受精失敗反復(fù)體外受精失敗

19、l反復(fù)反復(fù)流產(chǎn)流產(chǎn)l嚴(yán)重的男性不育癥嚴(yán)重的男性不育癥l父母為平衡易位、倒位攜帶者父母為平衡易位、倒位攜帶者非整倍體是輔助生殖低妊娠率和高流產(chǎn)率的主要因素，PGS的目的是識(shí)別整倍體的正常胚胎轉(zhuǎn)移，以實(shí)現(xiàn)增加懷孕的機(jī)會(huì)CMA植入前胚胎遺傳學(xué)篩查植入前胚胎遺傳學(xué)篩查/ /診斷適應(yīng)人群診斷適應(yīng)人群1 in 10 couplesCMA產(chǎn)前診斷適應(yīng)人群產(chǎn)前診斷適應(yīng)人群l父母為平衡易位攜帶者l胎兒B超檢查發(fā)現(xiàn)異常l羊水染色體核型分析已發(fā)現(xiàn)異常，但無(wú)法確定異常染色體的確切位置或來(lái)源l胎兒發(fā)現(xiàn)新發(fā)的染色體相互易位，需進(jìn)一步排除微缺失和微重復(fù)l希望更全面、更準(zhǔn)確的了解胎兒染色體情況，以排除出生缺陷的可能性（生長(zhǎng)發(fā)

20、育遲緩，智力低下、自閉癥等原因）產(chǎn)前診斷產(chǎn)前診斷產(chǎn)前診斷產(chǎn)前診斷1. 用于檢測(cè)用于檢測(cè)CNV的染色體芯片（的染色體芯片（CMA)在在下列情況應(yīng)作為一線檢測(cè)手段下列情況應(yīng)作為一線檢測(cè)手段v非已知綜合癥的多發(fā)畸形非已知綜合癥的多發(fā)畸形v非綜合癥型的發(fā)育遲緩非綜合癥型的發(fā)育遲緩/智力低下智力低下v孤獨(dú)癥譜系疾病孤獨(dú)癥譜系疾病2. 進(jìn)一步明確發(fā)育遲緩、語(yǔ)言發(fā)育落后和進(jìn)一步明確發(fā)育遲緩、語(yǔ)言發(fā)育落后和其他尚不明確遺傳學(xué)病因的癥狀其他尚不明確遺傳學(xué)病因的癥狀3. 對(duì)于一些對(duì)于一些CMA檢出不平衡的病例，建議檢出不平衡的病例，建議用細(xì)胞遺傳用細(xì)胞遺傳/FISH進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)對(duì)父進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)對(duì)父母進(jìn)行臨床遺

21、傳評(píng)估和咨詢(xún)母進(jìn)行臨床遺傳評(píng)估和咨詢(xún)產(chǎn)后出生缺陷患兒遺傳病診斷產(chǎn)后出生缺陷患兒遺傳病診斷The American Journal of Human Genetics 86, 749764, May 14, 2010 發(fā)育障礙和智力低下等先天缺陷疾病首選發(fā)育障礙和智力低下等先天缺陷疾病首選CMA產(chǎn)后出生缺陷患兒遺傳病診斷產(chǎn)后出生缺陷患兒遺傳病診斷21698例不明原因發(fā)育遲緩、低智，孤獨(dú)癥，多發(fā)畸形例不明原因發(fā)育遲緩、低智，孤獨(dú)癥，多發(fā)畸形芯片（芯片（CMA)檢測(cè)：診斷率檢測(cè)：診斷率15%-20%核型分析：診斷率僅核型分析：診斷率僅3% 金域檢驗(yàn)（2013-2016）：4750例，26.3%截止2

22、016年5月，金域檢驗(yàn)已采用CMA檢測(cè)出生缺陷/遺傳病病例4750例，其中陽(yáng)性病例1249例，檢出陽(yáng)性率達(dá)26.3%患者臨床表型智力低下、發(fā)育遲緩、多發(fā)畸形、自閉癥患者臨床表型解析臨床表型例數(shù)陽(yáng)性率智力低下16916.0%發(fā)育遲緩29625.0%多發(fā)畸形11626.7%自閉癥1237.3%癲癇1277.9%兩個(gè)系統(tǒng)的異常52329.1%三個(gè)或以上系統(tǒng)的異常64633.9% 智力低下、發(fā)育遲緩、多發(fā)畸形等為CMA主要適應(yīng)癥； 合并不同臨床表型病例，CMA診斷陽(yáng)性率較高；CMA檢出CNV類(lèi)型分析 CMA可檢出微缺失/微重復(fù)、單親二倍體、非整倍體、嵌合體等多種CNV類(lèi)型 CNV片段大于5MB（核型分

23、析檢測(cè)下限）: 理想情況下核型檢出率為4.95%，遠(yuǎn)低于CMA 26.1%的檢出率。檢出微缺失/微重復(fù)綜合征舉例微缺失/微重復(fù)類(lèi)型檢測(cè)出最常見(jiàn)染色體522例陽(yáng)性樣本中所檢測(cè)出的UPD類(lèi)型及疾病相關(guān)性患者雙親評(píng)估十分必要為降低患者父母再生育風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于患者父母進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，可有效指導(dǎo)其再次生育。由于CMA不能檢測(cè)染色體平衡易位，故核型分析和FISH技術(shù)在某些特定情況下仍具有優(yōu)勢(shì)。部分染色體微缺失/微重復(fù)陽(yáng)性樣本按其遺傳方式分類(lèi)小 結(jié)CMA對(duì)于智力低下、發(fā)育遲緩、多發(fā)畸形等多種臨床異?？捎行г\斷，明顯優(yōu)于染色體核型分析，可取代其作為遺傳病診斷的一線檢測(cè)手段；對(duì)于患者雙親后續(xù)遺傳學(xué)檢測(cè)及分析，要選擇合

24、適的方法學(xué)，做好遺傳咨詢(xún)工作，對(duì)再次生育做指導(dǎo)。染色體異常是導(dǎo)致流產(chǎn)的重要病因 約10%15%妊娠會(huì)發(fā)生自然流產(chǎn)，其中絕大多數(shù)發(fā)生在孕早期，且50%左右是由于染色體異常所致。包括染色體數(shù)目異常占86%(包括非整倍體和多倍體)，結(jié)構(gòu)異常(染色體缺失和/或重復(fù))占6%，嵌合體占8%。（以往文獻(xiàn)報(bào)道）染色體芯片對(duì)流產(chǎn)物檢測(cè)目前流產(chǎn)物檢測(cè)常用手段為核型分析與熒光原位雜交 (fluorescent in situ hybridization, FISH)。核型分析：5Mb以上遺傳物質(zhì)改變，無(wú)法對(duì)許多具有致病性的染色體亞顯微結(jié)構(gòu)的變異-染色體微缺失/微重復(fù)做出檢測(cè)。此外需對(duì)絨毛組織進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，耗時(shí)較長(zhǎng)，

25、且容易污染。一些活性差的細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制，或者母體細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)，這都會(huì)導(dǎo)致得不到準(zhǔn)確核型。而臨床上部分流產(chǎn)物已不具有細(xì)胞活性，導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。FISH檢測(cè)：可避免細(xì)胞培養(yǎng)，然而僅能對(duì)特異染色體數(shù)目異常進(jìn)行篩查，常用探針為13、16、18、21、22、X、Y探針，無(wú)法對(duì)與特異探針結(jié)合的其它染色體數(shù)目異常進(jìn)行檢測(cè)，因此存在假陰性的可能。CMA：可在全基因組范圍內(nèi)同時(shí)檢測(cè)染色體數(shù)目異常和染色體微缺失、微重復(fù)等結(jié)構(gòu)異常、嵌合體和ROHs等，無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)周期短，結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠非整倍體中16三體所占比例最高(20.5%)，且均在孕早期流產(chǎn)。其次為T(mén)urner綜合征( 14.5%)，流產(chǎn)可發(fā)生孕期各階

26、段。絕大多數(shù)染色體非整倍體為新生突變，而D組(13,14,15)和G組 (21,22)有發(fā)生羅伯遜易位的可能，建議夫妻雙方做核型分析， 排除羅伯遜易位的可能性。孕婦年齡為發(fā)生染色體數(shù)目異常高危因素，而本文小于35歲發(fā)生 染色體數(shù)目異常導(dǎo)致流產(chǎn)占24.6%由于染色體結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致流產(chǎn)81.25%為反復(fù)習(xí)慣性流產(chǎn)，提示 夫妻雙方是平衡易位(75%)，建議再次生育做PGD。染色體內(nèi)部微缺失/微重復(fù)例如DiGeorge、Williams、 Beckwith-Wiedemann等綜合征流產(chǎn)發(fā)生在孕晚期，核型分析 無(wú)法檢測(cè)。UPD小 結(jié)CMA能夠提供快速、準(zhǔn)確的流產(chǎn)物全基因組分析，能夠檢測(cè)染色體數(shù)目異常、結(jié)

27、構(gòu)異常、嵌合體和ROHs等，且無(wú)需標(biāo)本培養(yǎng)，能提供比傳統(tǒng)的細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè)更多的遺傳信息，可為流產(chǎn)病因分析和對(duì)夫妻雙方再次生育指導(dǎo)提供更有價(jià)值的信息。指導(dǎo)下一次妊娠減輕患者不必要的心理負(fù)擔(dān)。檢測(cè)標(biāo)本檢測(cè)標(biāo)本活檢的單個(gè)卵裂球活檢的單個(gè)卵裂球絨毛絨毛引產(chǎn)胎兒組織引產(chǎn)胎兒組織羊水羊水臍血臍血外周血外周血四.病例分享Association of CNV with obesityAssociation of CNV with obesityAssociation of CNV with epilepsy癲癇神經(jīng)、精神系統(tǒng)疾病，例如ADHD, 精神分裂癥肥胖、矮小先天性心臟病過(guò)度生長(zhǎng)綜合征CMA出生缺陷檢測(cè)

28、適應(yīng)癥智力低下生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言發(fā)育遲緩多發(fā)畸形自閉癥譜系疾病主要適應(yīng)癥拓展適應(yīng)癥出生缺陷患兒檢測(cè)流程出生缺陷患兒檢測(cè)流程63Genotype first vs Phenotype firstWhole genome screening vs Candidate approach Graf WD, Le Pichon JB, Bittel DC, Abdelmoity AT, and Yu S. Practice parameter: evaluation of the child with microcephaly (an evidence-based review): report of t

29、he quality standards subcommittee of the American Academy of Neurology and the Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology. 2010;74(13):1080-1. Ledbetter DH. Cytogenetic technology-genotype and phenotype. N Engl J Med. 2008;359(16):1728-30.Bejjani BA and Shaffer LG. Clinical utility

30、 of contemporary molecular cytogenetics. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2008;9:71-86. 自身局限性：自身局限性：不能檢測(cè)染色體平衡易位不能檢測(cè)染色體平衡易位(相互易位相互易位、羅伯遜易位羅伯遜易位、倒位倒位、平衡平衡插入）插入）不能檢測(cè)點(diǎn)突變及串聯(lián)重復(fù)序列擴(kuò)增導(dǎo)致的遺傳病不能檢測(cè)點(diǎn)突變及串聯(lián)重復(fù)序列擴(kuò)增導(dǎo)致的遺傳病(如脆性如脆性X染染色體綜合征）色體綜合征）不能檢測(cè)到低于本平臺(tái)檢測(cè)下限的基因組不平衡現(xiàn)象不能檢測(cè)到低于本平臺(tái)檢測(cè)下限的基因組不平衡現(xiàn)象不能檢測(cè)三倍體以上的多倍體不能檢測(cè)三倍體以上的多倍體會(huì)檢測(cè)出臨床意義

31、不明會(huì)檢測(cè)出臨床意義不明CNV。由于由于CMA不能檢測(cè)染色體平衡易位，故染色體核型分析和不能檢測(cè)染色體平衡易位，故染色體核型分析和FISH技術(shù)在某些特定情況下具有優(yōu)勢(shì)。技術(shù)在某些特定情況下具有優(yōu)勢(shì)。染色體末端發(fā)生缺失染色體末端發(fā)生缺失或或重復(fù)重復(fù)染色體末端同時(shí)發(fā)生缺失和重復(fù)染色體末端同時(shí)發(fā)生缺失和重復(fù)單親二倍體：染色體單親二倍體：染色體D,G組組非整倍體情況：染色體非整倍體情況：染色體D,G組組染色體內(nèi)部發(fā)生缺失和（或）重復(fù)染色體內(nèi)部發(fā)生缺失和（或）重復(fù)染色體微陣列檢測(cè)結(jié)果會(huì)得出很多拷貝數(shù)改變?nèi)旧w微陣列檢測(cè)結(jié)果會(huì)得出很多拷貝數(shù)改變(copy number variants，CNV），其數(shù)據(jù)解讀是個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。），其數(shù)據(jù)解讀是個(gè)具有挑戰(zhàn)性的工作。ACMG指南，指南，CNV分為分為五五個(gè)等級(jí)：個(gè)等級(jí)：臨