微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用

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1、中华临床医师杂志(电子版)2013年3月第7卷第6期ChinJClinicians(ElectronicEdition)，March15，2013，Vol．7，No．6·2631··综述·微阵列比较基因组杂交技术在产前诊断中的应用武彬彬胡朝晖在遗传和环境因素共同影响下，大约3%的婴儿有严重的出然后用特异性检测软件处理和解释这些信号。生缺陷，其中5%～10%将会发展成智力障碍，所以产前诊断是二、aCGH技术应用于产前诊断的优势和局限性优生优育的必要保障。从20世纪60年代染色体显带技术发展与染色体核型分析相比，aCGH技术大大提高了分辨率，能［1］［2，5］以来，染色体核型分析

2、就成为产前诊断的金标准，该技术能够够检测到染色体非整倍体、微缺失、微重复和不平衡重排。检测到染色体数量变化、平衡/不平衡易位、倒位和显微镜下可aCGH技术不需要细胞培养，可直接检测羊水(amnioticfluid，见的大片段缺失和重复等问题。但目前该技术还存在一定的局AF)和绒毛膜绒毛(chorionicvillussampling，CVS)样品，出报告限，如由于分辨率较低不能够检测出少于5Mb片段的染色体异［7］速度更快，结果更加准确可靠。常;同时，产前染色体(羊水、绒毛染色体)条带较少增加了异常染色体核型分析能够检测出诸如染色体平衡易位或者倒位检出的难度;诊断前需要细胞培

3、养的过程延长了出最终报告的的染色体平衡重排。相比之下，由于这两种结构异常不存在遗［2］时间;对于结果的分析也依赖于检验人员的水平(图1A)。以传物质的获得或丢失，aCGH技术检测不出这种平衡重排变化，上这些因素都限制了染色体核型分析技术在高通量自动化分析［8-10］但能够检测到断裂点处带有微缺失/微重复的不平衡重排。中对亚显微镜染色体结构异常的发现。染色体嵌合体与出生缺陷、智力障碍和一些特殊的遗传疾现已证实亚显微镜染色体缺失和重复是先天性异常、发育病相关，例如特纳综合征(Turnersyndrome)与正常核型组成的嵌迟缓、智力低下和其他遗传病更为常见的原因，17%智力障碍的

4、合体，其核型表现为45，X/46，XX。在这些遗传疾病中，异常核患者都是由亚显微镜基因组拷贝数量变化(copynumbervaria-型细胞的比例是变化的，甚至在同一个体的不同组织之间也会tion，CNV)所引起，还有许多疾病是由染色体微重排所导致，这有所不同。对比正常核型细胞来说，具有异常核型的细胞在培都在染色体核型分析分辨率以下。这些遗传病需要高分辨率的养过程中的生长处于劣势，因此经过培养后更不容易被检测检测方法来诊断［3］。［11］到。而aCGH技术因为其能够直接检测样品，不需要进行细荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization，FISH

5、)是一胞培养，所以能够更有效的检测出染色体嵌合体。Cheung等［12］种快速筛查染色体非整倍体、染色体重排、重复和缺失的方法。用aCGH技术对2585例临床样品进行分析，其中12例检测到染此方法是用荧光标记的DNA探针杂交分裂间期或中期细胞染色体嵌合体，而染色体核型分析只检测出2例，进一步证实了色体，与核型分析相比，具有更高的分辨率，能检测到更小的缺aCGH的技术优势。失和重复。该方法可以使生成报告时间缩短至24h(图1B)。aCGH技术不能够检测出性染色体相同的染色体三倍体，例但该方法却不是全局性的检测工具，并且使用时需要掌握对靶如不能把69，XXX与46，XX区分开。但

6、当多倍体是69，XXY［4］位点的相关知识。时，由于性染色体不平衡，三倍体就能够被轻易地检测出来。因最近几年发展的微阵列比较基因组杂交技术(arraycompar-此有人建议选择不同性别的DNA或者来源于患Klinefelter疾病ativegenomichybridization，aCGH)能够在整个基因组范围内检测(47，XXY)的患者DNA作为对照以提高性染色体异常的检出出染色体不平衡，包括染色体非整倍体、微缺失和微重复，其具率，能改善对染色体三倍体异常的检测［13］。绝大多数染色体三［5］有更高的分辨率(图1C)。该技术突破了染色体核型分析和倍体妊娠在超生检查时就会有

7、明显异常，可以利用其他方法例FISH分析的许多限制，已经成为产前和产后遗传病诊断广为使［14］如FISH和染色体核型分析进行检测。用的技术。三、aCGH技术在产前诊断中的应用一、aCGH技术的基本原理利用aCGH技术进行产前诊断是一个富于挑战性的工作。aCGH技术是将患者DNA与对照DNA分别标记不同的荧一是技术上的挑战，包括制备如绒毛膜绒毛、羊水和培养胎儿细光染料［通常患者样品用Cy5(红色)标记，对照样品用Cy3(绿胞等复杂样品、确保DNA质量和防止潜在的母体细胞污染(ma-色)标记］，并把两者等量