染色體微陣列分析臨床推廣應(yīng)用

染色體微陣列分析臨床推廣應(yīng)用1推廣資料儀器試劑技術(shù)優(yōu)勢(shì)臨床應(yīng)用目錄CONTENTS發(fā)展歷史項(xiàng)目簡(jiǎn)介市場(chǎng)分析2項(xiàng)目簡(jiǎn)介染色體微陣列技術(shù)（chromosomemicroarrayanalysis,CMA)，又叫DNA微陣列，基因芯片。是把大量已知序列探針集成在同一個(gè)基片(如玻片、膜)上，經(jīng)過標(biāo)記的若干靶核苷酸序列與芯片特定位點(diǎn)上的探針雜交，通過檢測(cè)雜交信號(hào)，對(duì)生物細(xì)胞或組織中大量的基因信息進(jìn)行分析。

發(fā)展歷史1975年EdSouthern發(fā)現(xiàn)被標(biāo)記的核酸分子能夠與另一被固化的核酸分子配對(duì)雜交。因此，Southernblot可被看做是最早的基因芯片。1980年在八十年代，BainsW.等人就將短的DNA片斷固定到支持物上，借助雜交方式進(jìn)行序列測(cè)定。斯坦福大學(xué)開發(fā)出第一片cDNA芯片并用于生命科學(xué)研究1995年1998年美國(guó)Affymetrix公司將第一片帶有13.5萬個(gè)基因探陣的寡聚核苷酸芯片推向市場(chǎng)，標(biāo)志著DNA微陣列的產(chǎn)業(yè)化1998年2011年2011年，染色體微陣列通過SFDA認(rèn)證，正式獲批應(yīng)用于中國(guó)臨床市場(chǎng)CMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)全基因組范圍內(nèi)同時(shí)檢測(cè)染色體微缺失（deletion）和微重復(fù)（duplication）并能較準(zhǔn)確的測(cè)定其大小，并精確定位。不需要細(xì)胞培養(yǎng)，可直接檢測(cè)血液、羊水(amnioticfluid,AF)和絨毛膜絨毛(chorionicvillussampling,CVS)樣品，出報(bào)告速度更快，結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。比核型分析更加有效檢測(cè)嵌合體(≥10%水平)鑒定雜合子缺失LOH和單親二倍體（uniparentaldisomy，UPD)分辨率高：50Kb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/PGDCMA技術(shù)局限性不能檢測(cè)平衡易位(balanceTranslocation)和點(diǎn)突變(pointmutation)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)及局限

核型分析Karyotyping熒光原位雜交

FluorescenceInSituHybridization(FISH)染色體微陣列技術(shù)MLPA片段分析

測(cè)序技術(shù)sanger測(cè)序

高通量測(cè)序遺傳病的診斷技術(shù)細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)分子遺傳學(xué)技術(shù)染色體微陣列染色體核型分析測(cè)序多重連接酶依賴性探針擴(kuò)增技術(shù)熒光原位雜交技術(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)絨毛活檢取材孕中期羊膜腔穿刺羊水細(xì)胞培養(yǎng)染色體核型分析對(duì)非整倍體和重大染色體結(jié)構(gòu)異常診斷的準(zhǔn)確率達(dá)到99%核型分析局限性材料受限，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

高分辨率分析材料受限，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核型分析局限性染色體核型分析的局限性熒光原位雜交技術(shù)（fluorescentin-situhybridization，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----無需細(xì)胞培養(yǎng)，可用于單細(xì)胞分析Chromosome13q13-14Chromosome21q21熒光標(biāo)記的DNA探針中期分裂相間期細(xì)胞核熒光原位雜交技術(shù)（fluorescentin-situhybridization，F(xiàn)ISH)FISH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FISH局限性CMA基因芯片染色體核型分析FISH檢測(cè)范圍整個(gè)基因組微缺失、微重復(fù)及非整倍體非整倍體，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分辨率致病基因區(qū)域10Kb5-10Mb100Kb嵌合體YesYesYes染色體芯片與傳統(tǒng)細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)比較外周血（枸櫞酸鈉抗凝2~3ml）活檢的單個(gè)卵裂球絨毛引產(chǎn)胎兒組織羊水臍血檢測(cè)標(biāo)本檢測(cè)標(biāo)本

儀器試劑CytoScanHD芯片特點(diǎn)：業(yè)界密度最高的遺傳學(xué)芯片---共能檢測(cè)超過270萬個(gè)生物學(xué)標(biāo)記:約75萬個(gè)SNPs探針，具有99%以上的分型準(zhǔn)確性.約195萬個(gè)拷貝數(shù)探針，均通過了基因計(jì)量效應(yīng)檢測(cè)篩選拷貝數(shù)探針---均通過了基因計(jì)量效應(yīng)檢測(cè)篩選，除了加密覆蓋拷貝數(shù)多變區(qū)、遺傳疾病關(guān)聯(lián)區(qū)、基因分布區(qū)等以外，還均勻分布于人類基因組的整個(gè)范圍，沒有遺漏。SNP探針---為真實(shí)SNP分型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能得到準(zhǔn)確的分型結(jié)果。能進(jìn)行UPD/LOH、家系研究及親緣鑒定工作，分析嵌合型（Mosaicism）、三倍體等等。最佳的覆蓋度---單張芯片上完全覆蓋國(guó)際細(xì)胞遺傳學(xué)會(huì)ISCA認(rèn)可的所有基因、癌癥基因、12000條OMIM和RefSeq相關(guān)基因，帶來最全面、關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的細(xì)胞遺傳學(xué)分析。最高的性能---整個(gè)基因組范圍內(nèi)的特異性、靈敏度和分辨率高于細(xì)胞遺傳學(xué)界的指標(biāo)Cytoscan750K基因芯片特點(diǎn)：75萬個(gè)生物學(xué)標(biāo)記:55萬個(gè)CNV探針+20萬個(gè)SNP探針按照全基因組范圍內(nèi)設(shè)計(jì)backbone探針；針對(duì)幾百種遺傳病相關(guān)區(qū)域加密探針；100%覆蓋國(guó)際細(xì)胞遺傳學(xué)會(huì)ISCA認(rèn)可的所有基因、癌癥基因。產(chǎn)前診斷產(chǎn)后遺傳病診斷原發(fā)不孕不育及反復(fù)習(xí)慣性自然流產(chǎn)病因分析植入前遺傳病篩查和植入前遺傳病診斷(PGD/PGS)

臨床應(yīng)用產(chǎn)后遺傳病診斷CMA檢測(cè)先天性疾病的適應(yīng)癥不明原因的智力低下生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)、語言發(fā)育遲緩多發(fā)畸形面容異常認(rèn)知/精神/行為問題（如自閉癥）癲癇，神經(jīng)肌肉疾病用于檢測(cè)CNV的染色體芯片（CMA)在下列情況應(yīng)作為一線檢測(cè)手段非已知綜合癥的多發(fā)畸形非綜合癥型的發(fā)育遲緩/智力低下孤獨(dú)癥譜系疾病進(jìn)一步明確發(fā)育遲緩、語言發(fā)育落后和其他尚不明確遺傳學(xué)病因的癥狀對(duì)于一些CMA檢出不平衡的病例，建議用細(xì)胞遺傳/FISH進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)對(duì)父母進(jìn)行臨床遺傳評(píng)估和咨詢TheAmericanJournalofHumanGeneti