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微阵列比较基因组杂交技术在检测智力发育迟缓和先天性多发畸形患儿中的研究进展
基因组拷贝数目变异(copy number variations,CNVs)是一种大小介于lkb～3Mb的DNA片段的变异,在人类基因组中广泛分布.近年来的研究表明,基因组拷贝数目变异与染色体微缺失和微重复综合征密切相关,而染色体微缺失、微重复综合征是导致智力障碍和多发畸形的重要因素,在围产儿和新生儿中发病率较高.虽然传统的细胞核型分析技术已经广泛应用于染色体异常的诊断,但其具有分辨率低、细胞培养的周期长等的局限性.微阵列比较基因组杂交(array comparative genomic hybridization,aCGH)技术是在CGH技术基础上发展起来的新的染色体病诊断技术,分辨率能够达到0.05 Mb,可以检测到一些核型分析检测不到的染色体的微小缺失或重复,是研究整个基因组缺失或重复的非常有应用前途的分子细胞遗传学技术.本综述主要阐述微阵列比较基因组杂交技术在研究智力发育异常和多发性畸形患儿中的应用进展.
关键词： 微阵列比较基因组杂交 基因拷贝数变异 微缺失 微重复 -
三个手足裂畸形家系的遗传学研究
目的 对3个指(趾)骨异常家系进行遗传性致病原因分析,为该3个家系进行遗传咨询和生育指导提供理论依据.方法 采集家系1中21人、家系2中2人、家系3中2人的外周血,提取外周血DNA、家系1制作外周血染色体中期分裂相.应用PCR-测序、全基因组芯片、荧光原位杂交、实时荧光定量PCR和高通量测序等技术对3家系成员进行基因突变分析,并初步探讨检测到的突变对指(趾)骨发育的影响.结果 (1)全基因组芯片和实时荧光定量PCR结果提示家系1中的患者FKSG40、TLX1、LBX1、BTRC、POLL和部分FBXW4基因(第6～9外显子)存在杂合重复,家系3中的患者LBX1、BTRC、POLL和部分FBXW4基因(第6～9外显子)存在杂合重复.(2)PCR-测序分析发现家系2患者的TP63基因均存在c.692A≯G(p.Tyr231Cys)杂合突变.(3)根据荧光原位杂交结果,家系1中Ⅲ13患者的杂交信号均位于10号染色体长臂,且在其他染色体区域未见特异性杂交信号,提示可能为原位重复.(4)对家系1患者10q24区域显微切割后行高通量测序未检测到断裂连接点.结论 确诊了3个指(趾)骨异常家系的遗传性致病原因,为家系的遗传咨询和产前诊断(胚胎植入前遗传学诊断)提供了依据.
关键词： 手足裂畸形 染色体10q24区域 微重复 TP63基因 -
染色体微阵列分析技术分析22例先天性唇腭裂畸形患者
目的 应用染色体微阵列分析技术(chromosome microarray analysis,CMA)在全基因组水平分析先天性唇腭裂患者的遗传学病因.方法 选取先天性唇腭裂畸形患者22例(单纯性唇裂患者8例,单纯性腭裂患者4例,单纯性唇腭裂患者7例,唇腭裂合并先天性心脏病患者3例),常规G显带染色体核型分析均未发现异常.按照美国Affymetrix公司CytoScanTM HD芯片的标准操作流程对患者外周血DNA分别进行CMA检测,并通过配套的计算机软件及生物信息学分析结果.结果 全部22例患者均存在基因组DNA拷贝数变异(copy number variation,CNV),每例患者基因组含有2～9个100 kb到1.8 Mb不等的CNVs.在5例患者中检出高度可疑的致病性CNVs,占22.7％ (5/22).其中,单纯性腭裂患者可疑致病性CNVs的检出率为50％(2/4),单纯性唇腭裂患者检出率为14.3％(1/7),唇腭裂合并先天性心脏病患者检出率为66.7％(2/3).可疑致病性CNVs涉及的染色体片段分别为:8p23.1;10q22.2-q22.3;18q12.3;20p12.1以及6q26.其中,10q22.2-q22.3区域中的MYST4基因,20p12.1区域中的MACROD2基因以及8p23.1区域中的SOX7基因是新发现的先天性唇腭裂可疑致病基因.结论 CMA技术可以显著提高先天性唇腭裂遗传学病因的检出率,并且具有识别新的可疑致病基因的能力.对于常规G显带染色体核型分析未见异常的先天性唇腭裂患者,建议进一步行CMA技术分析.合并有其他先天性结构异常的唇腭裂患者,其基因组发生不平衡变异的风险显著增高.
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一个Ⅲ型手足裂畸形家系拷贝数变异的研究
目的 鉴定一个手足裂畸形家系患者的致病突变.方法 应用Affymetrix SNP 6.0芯片对家系中的先证者进行全基因组拷贝数变异分析;通过基因组DNA实时荧光定量PCR对家系中患者进行突变验证.结果 在先证者中发现10q24区域内一个约560 kb的微重复;实时荧光定量PCR证实家系患者均携带该微重复.结论 10q24区域内约560 kb重复很可能导致了该家系患者手足裂畸形的发生.
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两个手足裂畸形家系致病位点的定位和产前诊断
目的 确定两个中国人手足裂畸形家系的致病基因位点,并为其提供遗传咨询和产前诊断.方法 采集家系成员外周血和羊水标本各两份,一份外周血和羊水标本进行传统的染色体G显带核型分析,另一份外周血和羊水标本用QIAGEN试剂盒提取基因组DNA,进行微阵列比较基因组杂交(arraybased comparative genomic hybridization,array-CGH)分析.结果 家系1和家系2共4份外周血染色体G显带核型分析未见异常.家系1羊水标本G显带核型分析未见异常.家系2羊水标本G显带核型分析提示46,XN,del(7)(q21q22.1).家系1先证者外周血标本及羊水标本array-CGH检测均提示662.3 kb dup (10q24.31q24.32),家系2羊水标本array-CGH结果提示19.97 Mb del(7q11.23-q21.3).结论 ArrayCGH能够检测传统核型分析无法检测的亚显微拷贝数变异,是传统的G显带核型分析的得力补充.本研究明确了两个手足裂畸形家系的致病原因,并为两个家系提供了准确的遗传咨询和产前诊断服务,避免了患儿的出生.
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一例1q部分单体并17q部分三体胎儿的遗传学分析
目的 对1例畸形胎儿进行细胞及分子遗传学分析,探讨基因型与表型的关系.方法 对1例产前超声异常的胎儿行G显带染色体核型分析、单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array,SNP array)及荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测.胎儿父母行外周血染色体核型分析及FISH检测.结果 SNP array结果显示胎儿1q44存在4.4 Mb缺失,17q24.3q25.3存在10.4 Mb重复.根据胎儿SNP array和FISH结果及其父母外周血FISH结果,确认胎儿父亲为隐匿性t(1;17)(q44;q24.3)携带者,而胎儿遗传了其中一条衍生的1号染色体der(1)t(1;17) (q44;q24.3).结论 胎儿超声异常特点可能是1q44缺失和17q24.3q25.3重复的结果,其中,1q44微缺失是否对表型的产生起主导作用,需要进一步的研究验证.
关键词： 单核苷酸多态性微阵列 相互易位 携带者 微缺失 微重复 -
染色体微阵列分析在核型正常的颈项透明层增厚胎儿中的应用
目的 应用染色体微阵列分析技术(chromosomal microarray analysis,CMA)在全基因组水平分析颈项透明层(nuchal translucency,NT)增厚胎儿的遗传学病因.方法 选取78位孕妇早孕期(11+0～13+6孕周)NT厚度≥3.0mm且标准G显带染色体核型分析正常的胎儿样本,首先提取基因组DNA,严格按照美国Affymetrix CytoScanTM HD芯片的标准操作流程进行CMA检测,并应用CHAS软件和相关生物信息学数据库对结果进行分析.CMA检测所得拷贝数变异(copy number variations,CNVs)结果进一步行实时荧光定量PCR验证.结果 CMA在6例胎儿中检出致病性CNVs(7.69％),所检出致病性CNVs片段大小范围为0.41～15.87Mb,其中包含3种已知的微缺失/微重复综合征,分别为:Wolf-Hirschhom综合征、22q11微缺失综合征和ATR-16综合征.中孕期超声结构异常胎儿病例组和无结构异常胎儿病例组致病性CNVs的检出率分别为18.18％(2/11)和5.97％(4/67)(P=0.198,Fisher's检验);致病性CNVs胎儿病例组与非致病性CNVs胎儿病例组NT值的平均数分别是4.48mm和4.22 mm (P=0.735,Mann-Whitney检验).结论 在NT增厚胎儿中,染色体微阵列分析能检测传统核型分析无法识别的染色体微缺失/微重复,对临床产前诊断及遗传咨询具有重要价值,可将疾病诊断率额外提高7.69％.
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多囊性肾发育不良胎儿的染色体微阵列分析
目的：应用染色体微阵列分析技术(chromosome microarray analysis,CMA)在全基因组水平分析多囊性肾发育不良胎儿(multicystic dysplastic kidney,MCDK)的遗传学病因。方法选取产前超声提示 MCDK 伴或不伴其他肾外异常的胎儿样本72例进行常规 G 显带染色体核型分析,并对其中部分病例进行基因组 DNA 检测,应用 ChAS 软件和相关生物信息学数据库对结果进行分析。结果 G 显带染色体核型分析结果显示3例(4.2%)胎儿核型结果异常。在69例染色体核型分析结果为正常的胎儿中,对30例(43.5%)胎儿进行了 CMA 检测。CMA 在5例(16.7%)胎儿中检出了致病性拷贝数变异(copy number variations,CNVs),分别为17q12微缺失综合征、Williams-Beuren 综合征、4q35.2微缺失、22q13.33微重复和1p33微重复。对比 DECIPHER 及 OMIM 数据库分析,其中22q11区的PEX26基因、7q11.23区的FKBP6基因、22q13.33区的ALG12和TUBGCP6基因以及1p33区的CYP4A11基因为新发现的 MCDK候选基因。结论 CMA 可显著提高 MCDK 胎儿遗传学病因的检出率,不仅能够确定 G 显带核型分析所发现的异常片段来源、长度以及性质,还能够检测 G 显带核型分析所无法识别的微缺失/微重复,同时还能发现新的候选基因,为 MCDK 胎儿的产前诊断、咨询以及预后评估提供依据。
