微陣列比較基因組雜交在臨床細胞遺傳診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、目的：探討微陣列比較基因組雜交（array-CGH）在臨床細胞遺傳診斷中應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性。
　　 方法：收集10例細胞遺傳病病例，以常規(guī)G顯帶核型分析作為對照，同時采用全基因組array-CGH芯片對這些病例及相關(guān)親屬進行核型分析，應(yīng)用熒光定量PCR（FQ-PCR）和熒光原位雜交（FISH）對芯片結(jié)果進行驗證。
　　 結(jié)果：通過比較G顯帶核型分析和array-CGH兩種方法的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①array-CGH顯示病例

2、1存在18p11.21→pter缺失合并18p11.21→qter重復(fù)，斷裂點位于12104527 bp-12145199 bp之間，因此，其衍生染色體被確定為idic（18）（p11.21→qter）而非G顯帶核型分析診斷的i（18q）；②G顯帶核型分析顯示病例2存在一條似X染色體短臂的衍生染色體，然而，array-CGH證實此衍生染色體為Y染色體，且不存在異常，另外發(fā)現(xiàn)患兒8p23.1嗅覺受體/防衛(wèi)素重復(fù)（ORDRs）之間（位于10

3、245882 bp-11676699 bp之間）存在一～1.43 mb的重復(fù)，與其異常表型相關(guān)。因此，病例2被診斷為一罕見的8p23：1重復(fù)綜合征病例，其重復(fù)區(qū)域縮小了8p23.1重復(fù)綜合征的關(guān)鍵區(qū)域，其心臟缺陷與GATA4基因重復(fù)相關(guān)；③G顯帶核型分析顯示病例3的核型為涉及4，5，15三條染色體的復(fù)雜染色體重排（CCR），但無法確定斷裂點區(qū)域（4q23，5p15和15q23）是否存在亞顯微基因組不平衡；由于方法本身的局限，array-

4、CGH未檢測出病例3的CCR，但證實CCR斷裂點區(qū)域并不存在亞顯微基因組不平衡，表明此CCR是平衡的；④G顯帶核型分析認為病例4是一單純的4q25→qter部分三體患兒，其父親及祖母是平衡易位t（4；10）（q25；q26）攜帶者；然而，通過array-CGH檢測發(fā)現(xiàn)病例4不僅存在4q26→qter重復(fù)，斷裂點被定位于4q26（位于115596658 bp-118785802 bp之間）而非4q25，而且還存在一～0.54 mb的微缺失

5、del（10）（q26.3）（位于134750859 bp-135286223 bp之間）。QF-PCR和FISH證實患兒父親和祖母同樣存在此缺失。由于父親及祖母表型均正常，因此可以認為del（10）（q26.3）并不導(dǎo)致表型異常，病例4的異常表型可僅歸因于4q26→qter三體；⑤G顯帶核型分析顯示病例5，6的核型均正常，然而，array-CGH檢測發(fā)現(xiàn)兩病例均存在一～80 kb的微缺失del（4）（q13.2）（位于70183990

6、 bp-70264889 bp之間），此缺失區(qū)僅含有UGT2828基因，此基因缺失與兩病例患有原發(fā)性閉經(jīng)和高雄激素血癥相關(guān)；⑥病例7是一例未報道過的新型面骨發(fā)育不良綜合征病例，G顯帶核型分析未發(fā)現(xiàn)異常，然而，array.CGH檢測發(fā)現(xiàn)患兒存在2個微重復(fù)：dup（1）（p36.33）（位于784258 bp-1556626 bp之間，～722 kb）和dup（1）（q21.3-22）（位于153182506 bp-153318761 bp

7、之間，～136 kb）。分別定位于這兩個微重復(fù)區(qū)域中的VWAl基因和PYG02基因可能是患兒異常表型的致病基因；⑦病例8，9同時患有智力低下、發(fā)育遲緩、語言障礙、無法站立和行走等異常表型，類似的病例未見報道，因此，這種異常很可能是一種新型綜合征。G顯帶核型分析顯示兩病例核型均無異常，但arrav-CGH檢測發(fā)現(xiàn)兩病例均存在～378 kb的微缺失del（2）（p13.2）（位于73007487 bp-73385899 bp之間），此缺失含

8、有9個蛋白編碼基因，與兩病例的異常表型相關(guān)，其中EMX1基因可能是致病基因；⑧G顯帶核型分析顯示病例10存在一嵌合微小多余標記染色體（sSMC），但無法確定其來源和性質(zhì)，只有在array-CGH檢測后，此sSMC才被確定為18q21.1→pter。
　　 此外，array-CGH還從10例病例中檢測出了大量常規(guī)G顯帶核型分析法無法檢測到的亞顯微拷貝數(shù)變化（copy number variations，CNVs），最小的僅12.8

9、7 kb。Array-CGH精確地確定了這些CNVs的大小、斷裂點及基因組定位，并與相應(yīng)的基因聯(lián)系起來，便于性質(zhì)鑒定及表型效應(yīng)分析。其中5個CNVs，包括dup（8）（p23.1）（病例2）、del（4）（q13.2）（病例5，6）、dup（1）（p36.33）（病例7）、dup（1）（q21.3-q22）（病例7）和del（2）（p13.2）（病例8，9），很可能是病理性的，與相應(yīng)病例的異常表型相關(guān)；其余的CNVs可能是良性的，不產(chǎn)生

10、表型效應(yīng)。FQ-PCR和FISH證實array-CGH的檢測結(jié)果是準確的。
　　 結(jié)論：由于分辨率的限制，G顯帶核型分析的檢測能力有限，難以確定衍生染色體及標記染色體的性質(zhì)，被診斷為“正?！苯Y(jié)果的核型可能隱藏有亞顯微基因組不平衡。與G顯帶核型分析相比，array-CGH具有高分辨率、高敏感性、高通量、快速準確、易于自動化、樣品用量少等優(yōu)點，能準確地進行核型分析，有利于衍生染色體和標記染色體性質(zhì)的確定，有利于病理性CNVs/致病基