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                     染色体微缺失微重复突变检测



        人类染色体的微缺失和微重复是基因组结构变异(Structural Variations, SV)的主要亚型,指长度1 kb以上的DNA片断的拷贝数增加或减少,包括缺失、重复、以及更复杂的变异类型。染色体微缺失和微重复可以来源于生殖细胞形成过程中的DNA损伤修复、错误复制、同源重组,以及染色体错误分离等多种途径,是儿童先天发育异常,智力发育迟缓,自闭症以及部分自然流产等重大疾病的重要致病因素。下面简要介绍以上疾病与染色体微缺失微重复的关系:

        智力障碍(Intellectual Disability),又称智力低下、智力发育迟滞(Mental Retardation),是一组以18周岁前起病、认知功能障碍(IQ小于70)、社会适应能力缺陷为主要特征的疾病,研究调查发现该病的群体发病率约为1%-3%,其中中-重度智力障碍发病率约0.3%-0.4%,男女发病率比约1.4-1.6:1。根据临床表现,智力障碍可分为综合征型和非综合征型,前者除智力障碍外,还伴有器官畸形、特殊面容等。智力障碍的病因复杂,主要包括环境致畸致愚因素、围产期缺氧窒息和遗传因素等,其中环境致愚因素约占5-13%,遗传因素约占66%。目前,被研究报道的与智力障碍和发育迟缓相关的微缺失微重复综合征已超过70种。

        对于染色体微缺失/微重复所导致的智力障碍/发育迟缓等疾病,排查染色体是否异常,并明确异常来源,这对于有计划生育下一胎的家庭尤其重要。如果是某些早期干预能减缓病情或治疗的病症,也方便医生及时给出治疗方案,使患儿得到早期干预,改善生存质量。

        孤独症(autism),又称自闭症或孤独性障碍(autistic disorder)等,是广泛性发育障碍(pervasivedevelopmental disorder,PDD)的代表性疾病。主要症状包括社会交往障碍,交流障碍,兴趣狭窄,刻板重复的行为方式等。据美国疾病控制中心(CDC)的最新数据显示6-17岁学龄儿童的患病率高达2%,并且男孩患病率比女孩高4倍多。

        近年的研究中揭示染色体的微缺失/微重复在孤独症的病因中占有重要地位,约10%的孤独症患者是由自身的染色体异常而致病。

        2岁以前儿童的行为类型和发育尚未定型,决定性的诊断依据还不明确,这导致了大部分自闭症孩子错过了及时的心理干预和治疗,并且错失了语言学习和智力发展的最佳时期。及早排查自闭症原因,及早确诊,以便医生及时提供个性化治疗方案,使患儿得到早期干预,改善生活质量,并为父母的下次妊娠提供遗传咨询。

        自然流产是妊娠早期常见的并发症,在临床上发生率约为10 -15%。发生胚胎停育及自然流产的原因包括遗传学因素、内分泌因素、免疫因素及环境因素等,但约50%及以上的自然流产与胚胎染色体异常有关,包括数目异常和结构异常。

        自然流产的流产物染色体异常包括数目异常和结构异常。自然流产染色体核型分析中以数目异常为主。然而亚显微结构的基因组拷贝数变异也是流产、死胎的重要遗传病因。Shaffer等对5003例采用array-CGH 技术进行产前诊断的病例进行了总结,发现在剔除了常规核型分析也能发现的染色体异常及有染色体疾病史的人群后,有临床意义的染色体微缺失/微重复所占的比例仍高达5.3%。而在产前诊断胎儿死亡的案例中,有临床意义结果的CNV所占比例高达8.2%。对整个染色体组的微缺失/微重复进行扫描,和良性及疾病数据库比对分析,判断CNV是否具有临床意义,就能快速检出传统核型分析可能遗漏的致病性亚微结构拷贝数变异,提高染色体及基因异常导致的死胎的原因检出率,为流产、死胎的原因探究提供一种方便可行的判断方法。

        相较于array CGH基因组芯片分析成本昂贵、操作复杂、不利于大规模推广,天昊诊断的全基因组染色体微缺失微重复拥有成本低、通量高、操作简单等优势,十分适宜于大规模的筛查项目。

        天昊诊断通过对ISCA数据库可能或明确的致病CNV数据进行统计归类分组,并结合DECIPHER整理的和文献报道的各类综合征核心区域信息,确认了200多个主要的染色体微缺失微重复突变核心区域,利用公司自主研发的CNVplex高通量基因拷贝数检测专利技术开发了一套快速高效高性价比的突变检测体系,可对90%以上的致病高风险的染色体微缺失微重复突变实现检测。


参考文献:
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        本项检测所采用的技术是在传统的多重连接探针扩增技术(MLPA)基础上经公司自主研发改进后具有自主知识产权的CNVplex®高通量连接探针扩增技术(HLPA)。该检测体系由8个CNVplex反应组成,总共包含了1421对探针(见下图, 探针具体位置信息可在公司网站该项检测的信息介绍中查询),覆盖了200个核心区域以及核心区域两侧一定范围区域、所有染色体着丝粒两侧和两端染色体离末端约0Mb, 10Mb, 20Mb处区域、以及3个突变位点(RBM8A:c.67+32G>C, c.-21delG; FGFR3:c.1138G>A),可对DECIPHER认定的70个综合征对应区域缺失重复或点突变位点(见下图),ISCA数据库中所有被至少4个先天系统性发育异常以及智力发育迟缓高风险CNV区段覆盖的区域的缺失重复,以及所有染色体非整倍体及染色体末端缺失重复进行检测,预计对致病高风险的染色体微缺失微重复突变的检出率为90%以上。此外,如果送检样本为流产组织或绒毛膜/羊水/脐带血穿刺组织,本检测服务还包括对送检样本以及母亲血液基因组DNA进行个体鉴定,分析送检样本是否存在母亲血液或组织的污染,并对送检样本是否为三倍体给出判定。


 外周血:
♦ 用EDTA或枸橼酸钠抗凝管(避免用肝素抗凝管)采集至少1mL外周血;
♦ 2-8℃可存放1周,更长时间采用-20℃保存;
♦ 运输时需用泡沫箱加冰袋密封,运输途中避免暴晒且时限不超过72小时。

 血卡(主要用来采集足跟血):

♢ 至少采集3块直径>8mm的血片,室温下自然干燥4小时;
♢ 晾干血卡 用干净塑料袋或小盒装好后72小时之内常温运输至实验室;
♢ 如果不能及时送检,可将其放置冰箱于2℃-8℃保存,7天内送检,若长期保存可-20℃冻存。

 羊水:
♦ 采集至少5mL羊水样本,注意采集过程中尽可能避免母亲血液的污染,可将前1-2mL羊水遗弃;
♦ 羊水收集之后立即3000rpm离心10分钟,上清遗弃,然后加入1mL保存液悬浮后转移至1.5-2mL离心管中,2-8℃可存放1周,更长时间采用-20℃保存;
♦ 运输时需用泡沫箱加冰袋密封,运输途中避免暴晒且时限不超过72小时。

 流产绒毛或脐带组织:
♢ 从手术获取的绒毛或脐带样本中挑选50-200mg组织(黄豆大小)并用生理盐水清洗干净,尽可能去除孕妇血液以及子宫/生殖道脱落细胞的污染;
♢ 清洗后干净组织放入无菌含1mL保存液的1.5-2mL离心管中,2-8℃可存放1周,更长时间采用-20℃保存;
♢ 运输时需用泡沫箱加冰袋密封,运输途中避免暴晒且时限不超过72小时。



















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