染色体基因芯片的临床应用

本文档共33页；当前第1页；编辑于星期二\2点25分主要内容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本文档共33页；当前第2页；编辑于星期二\2点25分LeadinginstitutionsaremovingtoCMA

forConstitutionalresearch本文档共33页；当前第3页；编辑于星期二\2点25分2010:ACMG&ISCA推荐---针对个体发育迟缓和先天性异常而言基因芯片可以作为首选的检测方案推荐使用芯片技术用于检测检测染色体异常引起的相关疾病本文档共33页；当前第4页；编辑于星期二\2点25分2013ACOG&SMFM2013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本文档共33页；当前第5页；编辑于星期二\2点25分GlobalvariationincopynumberinthehumangenomeNature.2006.本文档共33页；当前第6页；编辑于星期二\2点25分CNVWedefinedaCNVasaDNAsegmentthatis1kborlargerandpresentatvariablecopynumberincomparisonwithareferencegenome.ACNVcanbesimpleinstructure,suchastandemduplication,ormayinvolvecomplexgainsorlossesofhomologoussequencesatmultiplesitesinthegenome.Globalvariationincopynumberinthehumangenome,Nature,2006本文档共33页；当前第7页；编辑于星期二\2点25分CMA

ChromosomalMicroarrayAnalysischromosomalmicroarrayMolecularkaryotyping(分子核型分析)Encompassesalltypesofarray-basedgenomiccopynumberanalyses,includingarray-basedcomparativegenomichybridization(aCGH)andsinglenucleotidepolymorphism(SNP)arrays本文档共33页；当前第8页；编辑于星期二\2点25分分子核型（CMA）临床检测平台Array-CGHArray-SNP本文档共33页；当前第9页；编辑于星期二\2点25分本文档共33页；当前第10页；编辑于星期二\2点25分比较LD:OxfordGeneTechnologyCytoSureISCAuniparentaldisomyMD:AgilentcustomarrayHD:AffymetrixCytoScanHDAllthreeCN+SNParrayswereabletodetectCNVs>100kbinsize,whichismoresensitivethantheAmericanCollegeofMedicalGeneticsandGenomicsrecommendationof400kb.

本文档共33页；当前第11页；编辑于星期二\2点25分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本文档共33页；当前第12页；编辑于星期二\2点25分CMA检测平台本文档共33页；当前第13页；编辑于星期二\2点25分CytoScanHD,CytoScan750K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>3MbLOH550,000个CNV探针，>200kb的卓越的分辨率.遗传学区域加密覆盖

1markerper1kbforISCA,CancerGenes&XChromosome1markerper2kbRefSeqgenesPercentageofgenescovered(25markers/100kb)CytoScanHDCytoScan750KISCAconstitutionalgenes(340)100%100%Cancergenes(526)100%100%OMIMMorbidgenes(2,640)98%83%XchromosomeOMIMMorbidgenes(177)100%93%RefSeqgenes(36,121)96%80%本文档共33页；当前第14页；编辑于星期二\2点25分检测路线（（）CNVDECIPHEROMIMDGVISCA本文档共33页；当前第15页；编辑于星期二\2点25分OMIM:

OnlineMendelianInheritanceinMan在线人类孟德尔遗传数据库本文档共33页；当前第16页；编辑于星期二\2点25分DECIPHER:国际公共病理性CNVs数据库DatabaseofChromosomalImbalanceandPhenotypeinHumansUsingEnsemblResources（DECIPHER）本文档共33页；当前第17页；编辑于星期二\2点25分ISCA:

InternationalStandardsforCytogenomicArrays国际细胞基因芯片标准化联合会本文档共33页；当前第18页；编辑于星期二\2点25分DGV（国际公共良性CNVs数据库）本文档共33页；当前第19页；编辑于星期二\2点25分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,DGVCNVsareseparatedintosubtracksandarelabeledas:(ISCA)PathogenicUncertain:LikelyPathogenicUncertainUncertain:LikelyBenignBenignThesedataareforresearchpurposesonly本文档共33页；当前第20页；编辑于星期二\2点25分检测后的报告解释ClinGenet2013:84:415–421本文档共33页；当前第21页；编辑于星期二\2点25分

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。本文档共33页；当前第22页；编辑于星期二\2点25分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。知情同意本文档共33页；当前第23页；编辑于星期二\2点25分适应征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）

本文档共33页；当前第24页；编辑于星期二\2点25分细胞遗传学检测技术

(发展年代)图示

技术局限和优势染色体核型分析(1970s)需要培养足够量的细胞分辨率低（>10M）只能检测大的突变，不能检测杂合子缺失（LOH）/单亲二倍型（UPD），以至于有些病人用核型分析找不出染色体异常染色体处理过程对操作者技术要求高，不同人员操作可能会导致完全不同的展带效果可以检测平衡性和不平衡性易位FISH(1986)检测时需选用针对某种异常染色体的探针一次杂交只能检测1至数个异常，不能像染色体核型分析对全套染色体的数目和结构异常同时进行检测不能检测杂合子缺失（LOH）/单亲二倍型（UPD）结果的判定没有统一的标准组合探针的方案还不成熟，组合探针的成本问题可以检测平衡性和不平衡性易位全基因组芯片(2010)不需要细胞培养高灵敏度,高通量高分辨率：可以检测低至50Kbp的染色体变异，可以明确染色体异常区域的具体基因可以精确检测杂合性缺失（LOH）和单亲二倍体（UPD）可以检测不平衡性易位不能检测平衡性易位不能检测点突变

国际上认可的三种遗传检测技术在临床并存本文档共33页；当前第25页；编辑于星期二\2点25分22q11.2微缺失综合征

检测位点本文档共33页；当前第26页；编辑于星期二\2点25分FISH(快,特异性)

Highresolution…usually<200kb,andfairlyobjectiveMUSTknowwheretolook图本文档共33页；当前第27页；编辑于星期二\2点25分三种遗传检测技术在临床的综合应用案例分析本文档共33页；当前第28页；编辑于星期二\2点25分

Case1胎儿多发畸形，染色体核型正常

arr18p11.32-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。

ZhouYi,XieYingjun，etal.GENE,2014本文档共33页；当前第29页；编辑于星期二\2点25分ZhouYi,XieYingjun，etal.GENE,2014本文档共33页；当前第30页；编辑于星期二\2点25分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本文档共33页；当前第31页；编辑于星期二\2点25分

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11p13WAGR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17q11.21型神经纤维瘤病20p12阿拉吉耶综