智力低下的遗传学分析-华西二院-20151201课件

1、智力低下的遗传学分析张华 2015/12/01珀金埃尔默医学检验所智力低下是儿童成人残疾的主要原因其它残疾13%严重出生缺陷常伴有智力低下(Intellectual Disability, ID)，发育迟缓(Development Delay, DD)，是出生缺陷防治最需要关注的人群，约占总人口的2%智力低下遗传学原因 遗传学原因明确原因：唐氏综合征，脆性X综合征，Rett Syndrome未知原因：在智力障碍或自闭症居多，原因因人而异如：Angelman syndrome/ Prader-Willi syndrome、 Smith-Magenis syndrome、Williams synd

2、rome，更多的原因是不明的智力低下人群的性别分布X染色体连锁的智力低下占比较高，目前已知的疾病超过200种X-连锁的智力低下可分为两种类型：Syndromal：病人某些身体或神经表型指向某种疾病Nonsyndromal：没有可以辅助疾病诊断的表型或表现，通常只能通过分子诊断方法区别病因脆性X综合征-成年男性大额头长脸突出前额和下巴招风耳关节松弛青春期后表现巨睾脆性X综合征-男孩Intellectual disability 智力障碍Developmental delay 发育迟缓Hypotonia 张力减退Autistic features 自闭症特征Hyperactivity 多动症Att

3、ention Problems and Impulsivity 注意力不集中、易冲动Anxiety, especially social 焦虑，尤其是社交Seizures 20% 20%会发生癫痫疾病基因和蛋白缺乏脆性X智力低下蛋白1在1991年发现FMR-1基因 99%由于CGG异常重复导致异常甲基化和大脑中FMR1蛋白缺陷1%由于点突变200 全突变55-200 前突变5-55 正常FMR-1 基因位于X染色体在各物种中高度保守17个外显子，长40kb编码mRNA长为3.9kb脆性X综合征的病因 FMR1基因突变类型(CGG)n男性女性正常 200100%智力低下不到50%智力低下原发性卵

4、巢功能不全(Fragile X-associated Primary Ovarian Insufficiency, FXPOI)意向震颤/共济失调综合征(Fragile X-associated Tremor/Ataxia Syndrome, FXTAS)传统PCR的分子诊断技术很难扩增富含CG的区域现有PCR不能检出大的等位基因不能区分:女性纯合子和正常的女性女性杂合子和正常/全突变20%的案例还需要斑点印记杂交分析专利的PCR方法检测脆X综合征6 hours聚合酶更有效的扩增长CGG重复数可达1000次CGG重复数PekinElemr提供FragilEaseTM整体解决方案精确定量FMR1

5、基因正常、灰区、前突变和全突变（大于1000次重复）可以准确区分女性杂合子和纯合子配套使用FraXSoft软件进行数据分析和报告大大降低了对Southern Blot 的要求经济、省时、灵活脆X检测特点一例微缺失综合征患者儿的诊断Angelman综合征(AS) - 15q11.2-q13Genet Med,2010;12(7):385-395发生率为1/10000-1/1500068% 的患者存在15q11.2区域5-7 Mb的缺失相关基因为UBE3A产前临床表现: 无明显症状产后临床表现: 肌张力低下，严重的发育迟缓、智力迟滞，严重的语言障碍、步态共济失调，常伴有不合时宜的大笑和过分兴奋等多

6、数在2-5岁时被诊断 需终身监护面容特征：宽大嘴，齿缝宽，尖下颌CMA可作为不明原因智力低下、发育迟缓和体征多种畸形的首选技术33个研究，共计22,698例样本结果1、CMA芯片技术检测的阳性率为15-20%，2、核型分析的3（未计算唐氏综合征）；3、95%的正常多态性的CNV片段500Kb4、只有1-2%正常多态性的CNV片段1M20ACMG指南-2010什么是CGXTM染色体微阵列分析技术（Chromosome Microarray Analysis，简称CMA），芯片自身基于hg19进行设计、研发、验证、由Agilent生产用于细胞遗传学中染色体非整倍体数目异常、染色体缺失和重复（尤其是

7、微缺失和微重复）、杂合子缺失（LOH）/单亲二倍性（UDP）的检测CGXTM（8x60k）芯片主链分辨率190 k目标区域分辨率28 kbCGXTM-SNP (4x180K)主链分辨率80 kb目标区域分辨率20 kbLOH，5 Mb 分辨率CGXTM所检出的异常257种以上染色体微缺失/微重复疾病1p36.1缺失综合征1p36.1缺失严重的智力障碍，生长迟缓，肌张力低下，癫痫发作，语言能力有限，听力和视力障碍8p23.1重复综合征8p23.1重复语言发育迟缓，身体中度畸形，先天性心脏病Wolf Hirschhorn综合征4p16.3缺失生长和智力发育迟缓，肌张力低下，癫痫发作，颅面畸形，先天

8、性心脏病Cri-du-chat综合征5p33缺失哭声似猫叫，颅面异常，肌张力低下，生长发育迟缓Williams综合征7q11.23缺失智力迟滞，心脏畸形，特殊面容DiGeorge综合征22q11.2缺失先天性心脏病，五官异常，免疫功能紊乱，腭裂Kleefstra综合征9q34.3缺失发育异常，自闭症，肌张力低下，心脏缺陷Langer Giedion综合征8q23.2 - q24.1缺失身材矮小，面部异常，学习困难三角头畸形9p22.3重复11q24.1缺失额头呈三角形，神经发育异常WAGR综合征11p13缺失肾母细胞瘤，无虹膜，生殖器异常，智力低下常见微缺失或重复型综合征临床表型例数阳性例数阳

9、性率（%）不明原因智力落后（MR）41010224.8MR合并孤独症721825.0MR合并癫痫763140.8MR合并脆性X7022.9MR合并面部畸形1103935.5MR合并耳聋431944.2MR合并2个系统以上异常1865630.1MR合并四肢畸形511121.6上海儿童医学中心-余永国诊断学理论与实践2013 年第12 卷第4 期染色体基因芯片分析技术在不明原因智力落后诊断中的应用附500 例基因芯片结果分析(2011 年10 月1 日至2013 年1 月30 日)158 例阳性病例的临床表型中国基因芯片应用现状FH, family history;MH, medical history; NE, neurologic examination; PE, physical and dysmorphology examination.智力低下的检测流程总结智力低下、发育迟缓、自闭症人群可以通过染色体微阵列芯片分析,脆性X等