王慧君 Bi Weimin 吳冰冰 周文浩 Cheung Sau W

·綜述·

染色體基因芯片分析在臨床遺傳病診斷中的應(yīng)用和結(jié)果解讀

王慧君1Bi Weimin2吳冰冰1周文浩1Cheung Sau W2

染色體基因芯片分析(CMA)是指在所有芯片基礎(chǔ)上的基因組CNV分析，包括基于寡核苷酸芯片的比較基因組雜交(aCGH)和基于SNP的基因分型芯片[7]。 CMA技術(shù)提供了一種高分辨率、全基因組范圍，檢測(cè)染色體拷貝數(shù)不平衡改變的方法。CMA通過檢測(cè)來自人體血液及組織的DNA樣本(包括活檢組織、來自胎兒的DNA成分等)，可提供整個(gè)基因組染色體的變異結(jié)果，其檢測(cè)通量和靈敏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于核型分析和熒光原位雜交(FISH)等技術(shù)。

目前很多國(guó)外的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)將CMA作為臨床檢測(cè)原因不明的DD、ASD和多發(fā)先天異常(MCA)的首選技術(shù)。這些細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè)中最常見的疾病在人群中的發(fā)病率較高，如DD的發(fā)病率約為3%[8]，ASD的發(fā)病率為1∶150[9]。大部分這類患者的臨床表現(xiàn)和常規(guī)檢查難以明確是否為遺傳性或非遺傳性因素導(dǎo)致，而常規(guī)核型分析往往也不能發(fā)現(xiàn)異常。CMA比傳統(tǒng)的染色體分析方法更敏感，常規(guī)核型分析的檢出率約為3%，而 aCGH的檢出率可達(dá)15%～20%。CMA除了能夠檢測(cè)常規(guī)核型分析可發(fā)現(xiàn)的唐氏綜合征、大的染色體缺失/擴(kuò)增等外，還可以檢測(cè)到常規(guī)核型分析不能發(fā)現(xiàn)的染色體微缺失/擴(kuò)增，為臨床醫(yī)生提供更為詳細(xì)和明確的染色體診斷結(jié)果[10]。

Miller等[10]整理了21 698例CMA檢測(cè)結(jié)果，將他們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為共識(shí)聲明發(fā)表在2010年5月的《美國(guó)人類遺傳學(xué)雜志》上，建議將CMA作為臨床檢測(cè)原因不明的DD、ASD和MCA的首選技術(shù)。Hochstenbach等[11]總結(jié)了36 325例DD病例的CMA檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)致病性CNV的檢出率為19%，建議將CMA作為此類疾病的首選檢測(cè)方法。Shen等[12]對(duì)ASD患兒進(jìn)行CMA檢測(cè)，其結(jié)論同樣也建議將CMA作為兒童ASD的首選檢測(cè)技術(shù)。隨著CMA在臨床遺傳學(xué)上的廣泛應(yīng)用，其技術(shù)日臻成熟。2010年10月，美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG)發(fā)表了CMA的臨床應(yīng)用指南[13]，并于2011年發(fā)布了更為詳細(xì)的CMA技術(shù)和結(jié)果解讀指南[14,15]。

1 常見基因組病及其發(fā)生機(jī)制

雖然CNVs遍布整個(gè)基因組，但基因組的一些特殊區(qū)域更容易發(fā)生重排，導(dǎo)致基因組病，如低拷貝重復(fù)序列(LCRs) 或階段性重復(fù)區(qū)域[16]。 LCRs 可以通過非等位基因同源重組(NAHR)機(jī)制，介導(dǎo)重復(fù)發(fā)生的(再發(fā)的)基因組重排，其缺失/擴(kuò)增的片段大小和斷裂點(diǎn)在不同病例中均相同。本文整理了常見的、再發(fā)的、基因組重排導(dǎo)致的基因組病，包括染色體位置、致病基因、臨床主要癥狀、缺失/擴(kuò)增片段長(zhǎng)度、在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫(OMIM)號(hào)和主要參考文獻(xiàn)的PubMed唯一標(biāo)識(shí)碼(PMID)供參考,表1顯示了再發(fā)的重排導(dǎo)致的44種基因組病。在臨床以DD為主要表現(xiàn)病例的CMAs檢測(cè)結(jié)果中，常見的再發(fā)的CNVs區(qū)域主要包括22q11.21和15q11-13等[17]。如常見的DiGeorge綜合征(DGS)，發(fā)病率高達(dá)1/2 000，主要臨床表現(xiàn)為DD、智力低下和先天性心臟病。絕大多數(shù)DGS患者攜帶染色體22q11.2區(qū)域3 Mb或1.5 Mb的微缺失和微擴(kuò)增，但后者較為罕見[18,19](圖1A)。

非重復(fù)發(fā)生(非再發(fā))的基因組重排也可導(dǎo)致基因組病。非再發(fā)的基因組重排片段大小、斷裂點(diǎn)位置在不同個(gè)體中均不相同(表2)。此類重排的發(fā)生可通過一些復(fù)制機(jī)制，如微同源序列介導(dǎo)的斷裂點(diǎn)誘導(dǎo)復(fù)制機(jī)制(MMBIR) 和復(fù)制叉停滯與模板交換機(jī)制(FoSTeS)[20,21]。 例如染色體17p13.3微缺失，主要覆蓋PAFAH1B1(LIS1)和YWHAE基因 ， 可導(dǎo)致以面容畸形和無腦回等為特征的Miller-Dieker綜合征[22](圖1B) 。而CHARGE綜合征 (OMIM #214800)，可因整個(gè)CHD7基因或部分基因的缺失引起，表現(xiàn)為心血管異常，虹膜缺損和面部不對(duì)稱等先天異常[23]。

2 CNV導(dǎo)致臨床表型的分子機(jī)制解釋

2.1 劑量效應(yīng) 染色體微缺失或微擴(kuò)增引起臨床表型最常見的機(jī)制是改變?cè)搮^(qū)域劑量敏感基因(dosage-sensitive gene)的拷貝數(shù)[24,25](圖2A)。當(dāng)劑量敏感基因發(fā)生缺失時(shí)，僅有一個(gè)等位基因編碼蛋白質(zhì)引起編碼的總蛋白質(zhì)減少50%，導(dǎo)致出現(xiàn)臨床表型，稱為單倍劑量不足(haploinsufficiency)，即編碼的蛋白量減少，不足以維持該蛋白的正常功能[7]。相反，當(dāng)基因發(fā)生擴(kuò)增，基因表達(dá)水平增高，合成更多蛋白，導(dǎo)致蛋白構(gòu)成總量增加。已知的導(dǎo)致基因組病的劑量敏感基因包括：Rubinstein-Taybi綜合征的CREBBP基因[26]、Angelman 綜合征的UBE3A基因[27]、Alagille 綜合征的JAG1基因[28]、Rett 綜合征的MECP2 基因[29]、Sotos 綜合征的NSD1基因[30]、Smith-Magenis綜合征的RAI1基因[31]和CHARGE綜合征的CHD7基因[24]等。與單基因病不同，基因組缺失或擴(kuò)增區(qū)域可包含多個(gè)劑量敏感基因(圖1B)。

劑量敏感基因在擴(kuò)增時(shí)也可能有表型[32]。同一基因的缺失或擴(kuò)增可能引起不同的基因組病。如外周髓鞘蛋白22(PMP22)劑量改變導(dǎo)致兩種周圍神經(jīng)疾病，腓骨肌萎縮癥(CMT1A)和遺傳性壓力敏感性周圍神經(jīng)病(HNPP)。PMP22基因所在區(qū)域的1.4 Mb的雜合擴(kuò)增(PMP22過表達(dá))導(dǎo)致CMT1A，而該區(qū)域的雜合缺失(低表達(dá)或單倍劑量不足)則導(dǎo)致HNPP[33]。

2.2 位置效應(yīng) 此類的特點(diǎn)是已明確致病基因，但檢測(cè)不到致病基因的突變或CNV，而與疾病表型相關(guān)的染色體結(jié)構(gòu)異常發(fā)生在致病基因之外[34](圖2B)。染色體的缺失、易位等導(dǎo)致調(diào)控元件破壞或與轉(zhuǎn)錄基因分離，從而使其調(diào)控的基因表達(dá)異常，是該類遺傳病發(fā)生的根本原因[35]。CNV斷裂點(diǎn)引起的位置效應(yīng)，甚至可發(fā)生在受影響基因的上游或下游1 Mb之外。染色體11p13區(qū)域的PAX6基因的單倍劑量不足可導(dǎo)致虹膜缺損(Aniridia,MIM106210) 和眼發(fā)育異常[36]。在該基因編碼區(qū)沒有突變的病例中，通過體外轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究，證實(shí)了散布在PAX6反方向的ELP4基因內(nèi)含子的調(diào)控元件，可通過組織特異性的順式調(diào)控作用，影響PAX6基因表達(dá)[34]。在2例11p13缺失病例中發(fā)現(xiàn)，缺失位于PAX6基因3′遠(yuǎn)程調(diào)控元件11 kb之遠(yuǎn)[35]。染色體Xp21.2區(qū)域劑量敏感基因NR0B1缺失導(dǎo)致編碼的DAX1蛋白質(zhì)減少，引起先天性腎上腺發(fā)育不全。Smyk等[37]描述1例21歲患者(46,XY)，具原發(fā)閉經(jīng)，不成熟子宮，生殖器發(fā)育不良，腎上腺功能不全等。此例患者核型為46,XY，在NR0B1基因上游11 kb發(fā)現(xiàn)一處257 kb的缺失，導(dǎo)致位置效應(yīng)，出現(xiàn)類似NR0B1 擴(kuò)增的結(jié)果，引起性發(fā)育不全和女性表型。

注：OMIM：在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫編號(hào)；PMID:PubMed唯一標(biāo)識(shí)碼；1)CHARGE：虹膜缺損，心臟缺陷，后鼻孔閉鎖，生長(zhǎng)發(fā)育遲滯，生殖器異常，耳異常；2)WAGR：Wilms瘤，虹膜缺損，生殖器異常，智力發(fā)育遲緩

2.4 暴露隱性基因(unmasking recessive allele)或功能性多態(tài)性(functional polymorphism)染色體缺失，伴半合子同源臂的隱性突變表達(dá)，或者其表達(dá)與該同源臂的某功能性多態(tài)性相關(guān)(圖2E)。Sotos 綜合征是染色體5q35連續(xù)缺失綜合征(NSD1等基因)，該缺失區(qū)域的血漿凝血因子12 (FⅫ)的活性取決于另外一個(gè)同源臂的功能性多態(tài)。即5q35缺失一個(gè)同源臂后，另外一個(gè)同源臂上的FⅫ基因野生型不影響該因子活性，但變異型則導(dǎo)致FⅫ活性降低[41]。

另外，在1例8號(hào)染色體發(fā)生雜合性缺失(absence of heterozygosity，AOH)的區(qū)域，同時(shí)伴有52 kb的純合缺失，該缺失區(qū)域覆蓋VPS13B基因的外顯子4-14，導(dǎo)致Cohen綜合征(OMIM#216550)[42]。

圖1 再發(fā)的和非再發(fā)的基因組重排舉例

注 圖1A顯示再發(fā)的基因組重排：以22q11.2 DiGeorge綜合征區(qū)域CNV為例。其CNV片段大小在不同患者中一致，綠色區(qū)域表示2種大小的擴(kuò)增，紅色區(qū)域表示2種大小的缺失。中間顯示22號(hào)染色體，LCR區(qū)域，以及該區(qū)域已知的致病基因TBX1；缺失/擴(kuò)增位于2個(gè)LCR間。圖1B顯示非再發(fā)的基因組重排：以17p13.3區(qū)域缺失為例。從上到下依次為：17號(hào)染色體示意圖，aCGH檢測(cè)到不同患者的17p13.3區(qū)域缺失分布和該區(qū)域基因以及基因編碼方向。不同患者中17p13.3缺失的長(zhǎng)度、范圍，以及區(qū)域覆蓋的基因均不相同。但每例患者的CNV至少包含一個(gè)劑量敏感基因。黃色陰影區(qū)域?yàn)镸iller-Dieker微缺失綜合征關(guān)鍵區(qū)域，下劃線標(biāo)記的為PAFAH1B1(LIS1)和YWHAE劑量敏感基因

圖2 CNV導(dǎo)致臨床表型的常見機(jī)制示意圖

注 橫線表示基因組，虛線表示缺失/擴(kuò)增區(qū)域，長(zhǎng)方框表示基因的外顯子，方括號(hào)為CNV覆蓋的區(qū)域。A：基因劑量效應(yīng)，即該區(qū)域基因拷貝數(shù)缺失或擴(kuò)增導(dǎo)致該基因表達(dá)劑量改變，引起相應(yīng)的表型；B:位置效應(yīng)，致病基因本身的拷貝數(shù)無異常，而調(diào)控該基因的區(qū)域發(fā)生拷貝數(shù)改變，引起該基因功能異常；C：基因破壞，基因組重排的斷裂點(diǎn)破壞了基因的完整性，導(dǎo)致該基因的功能喪失；D：基因融合，CNV的斷裂點(diǎn)形成新的融合基因，產(chǎn)生功能獲得性突變；E：暴露隱性基因或功能性多態(tài)，染色體缺失的半合子伴隱性突變表達(dá)，或者表達(dá)取決于同源臂的功能性多態(tài)。

該圖摘自Lupski JR, Stankiewicz P.PLoSGenetics,2005,1:e49

3 芯片報(bào)告結(jié)果中關(guān)于臨床意義的分類以及CMA的臨床應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

臨床診斷檢測(cè)出來的CNVs可能是致病性的，直接導(dǎo)致患者臨床癥狀；也可能是良性的，存在于正常人群，與患者表型不相關(guān)。芯片報(bào)告用致病性CNV、良性CNV等對(duì)其臨床相關(guān)性進(jìn)行具體的限定。另外，“CNV”不提示相關(guān)劑量，必需用拷貝數(shù)缺失(deletion)或拷貝數(shù)擴(kuò)增(duplication)對(duì)CNV進(jìn)行具體的界定。

3.1 CMA報(bào)告中CNV的臨床意義界定 根據(jù)指南[13]，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告中將所有CNV分為三類主要的臨床意義界定[43,44]，并在報(bào)告中采用統(tǒng)一的術(shù)語來命名這些分類，以便于進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的交流。報(bào)告中描述每個(gè)CNV的位置、大小、缺失或擴(kuò)增情況。其中染色體位置包括染色體編號(hào)和細(xì)胞遺傳學(xué)顯帶定位信息；CNV的大小，特定的基因組線性坐標(biāo)；CNV發(fā)生機(jī)制的劑量效應(yīng)，如拷貝數(shù)缺失或擴(kuò)增，單拷貝缺失，串聯(lián)重復(fù)等。而對(duì)于良性CNV，尤其是常見的多態(tài)性，一般不報(bào)告。報(bào)告中的每個(gè)CNV均應(yīng)該有關(guān)于臨床意義的清楚闡述，在報(bào)告中對(duì)支持這些闡述的證據(jù)進(jìn)行總結(jié)，并提供相應(yīng)的參考文獻(xiàn)。

3.1.1 致病性(Pathogenic) 致病性CNV已經(jīng)在多篇發(fā)表的同行評(píng)議論文中記錄為有臨床意義，即使其外顯率和表現(xiàn)度不穩(wěn)定。這一類包括大片段的CNV，雖然其在患者中發(fā)現(xiàn)的片段大小與文獻(xiàn)報(bào)道不完全一致，但重疊區(qū)域中包含臨床意義明確的片段，致病性CNV的致病性本質(zhì)是毋庸置疑的。除了已明確的細(xì)胞遺傳學(xué)異常之外，此分類尚包含大部分細(xì)胞遺傳學(xué)可見的改變(3～5 Mb或以上)，但如果該區(qū)域缺乏明確定義的綜合征，則其結(jié)果的解釋需要慎重。

3.1.2 臨床意義未明(uncertain clinical significance) CNV的臨床意義未明，可能為致病性，也可能是良性，即尚沒有足夠的證據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)證實(shí)其臨床意義。其結(jié)果的解釋很具有挑戰(zhàn)性，不同臨床實(shí)驗(yàn)室之間的解釋結(jié)果可能并不相同[45,46]。通過對(duì)父母親的進(jìn)一步檢測(cè)可幫助明確，如果該CNV來自其沒有表型的父母親，則良性的可能性大，而如果是新發(fā)的，則致病性的可能更大。

3.1.3 良性(Benign) 該CNV已經(jīng)在多篇已發(fā)表的同行評(píng)議論文中或公共數(shù)據(jù)庫中被認(rèn)為是良性，特別是當(dāng)其CNV性質(zhì)已經(jīng)研究得很透徹(如唾液淀粉酶基因的CNV[47])，或該CNV代表常見的多態(tài)性。必需注意的是，有些區(qū)域的拷貝數(shù)增加為良性，但該區(qū)域的缺失則可能具有臨床意義。

3.2 CMA臨床應(yīng)用中的注意事項(xiàng) ACMG在其2011年發(fā)布的針對(duì)CMA結(jié)果分析的指南[13]中，在對(duì)CNV進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估和臨床解釋、對(duì)CNV臨床意義的分類建議、報(bào)告的撰寫和對(duì)報(bào)告特殊發(fā)現(xiàn)的解釋等方面，進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。我們?cè)诒疚闹薪o出了常見的重復(fù)發(fā)生的和非重復(fù)發(fā)生的常見基因組病(表1，2)。對(duì)再發(fā)的，臨床常見的缺失/擴(kuò)增綜合征，以及涉及低拷貝重復(fù)序列的關(guān)鍵區(qū)域可進(jìn)行明確診斷和精確定位。以下這些網(wǎng)絡(luò)資源可供參考，但需要時(shí)刻關(guān)注不斷更新的文獻(xiàn)報(bào)道。實(shí)時(shí)更新的在線數(shù)據(jù)庫資源包括：

多倫多基因組變異數(shù)據(jù)庫(DGV), http://projects.tcag.ca/variation；

CNV疾病數(shù)據(jù)庫(DECIPHER), https://decipher.sanger.ac.uk/information；

基因型與表型數(shù)據(jù)庫(dbGaP)，http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gap；

基因組結(jié)構(gòu)變異數(shù)據(jù)庫(dbVAR), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/dbvar/；

OMIM, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Omim；

歐洲細(xì)胞遺傳學(xué)家協(xié)會(huì)注冊(cè)的不平衡染色體畸變數(shù)據(jù)庫(ECARUCA),http://www.ecaruca.net。

3.2.1 CNV的片段大小 雖然一般認(rèn)為CNV片段越大診斷越可靠，而小片段的CNV可信度不高，但大片段的CNV可以是良性[48～50]，而很小的CNV也有可能有臨床意義。因此，對(duì)于在臨床病例中發(fā)現(xiàn)的CNV的解釋，需要結(jié)合芯片類型，以及充分的臨床隨訪結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)，而不是假設(shè)認(rèn)為有臨床意義。

3.2.2 CNV區(qū)域覆蓋的基因 在分析CNV的臨床意義時(shí)，主要考慮CNV覆蓋區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)情況，即其中是否存在功能基因。這是到目前為止最為相關(guān)的解釋，也是廣泛受關(guān)注的問題。如果認(rèn)為某臨床表型與該CNV區(qū)域內(nèi)的某個(gè)或某些基因的缺失或擴(kuò)增有關(guān)，那么需要從OMIM以及PubMed數(shù)據(jù)庫中獲得該基因是否與該疾病表型存在劑量效應(yīng)關(guān)系的證據(jù)。由于受探針密度和覆蓋度的局限，難以對(duì)CNV斷裂點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)定位，因此CNV精確的大小需要進(jìn)一步采用其他方法進(jìn)行明確。臨床CMA報(bào)告中一般會(huì)列出CNV中相關(guān)的具體基因。對(duì)于大片段的CNV，尤其是那些臨床意義已經(jīng)非常明確的CNV，一般給出相關(guān)綜合征的名稱和(或)該區(qū)域最關(guān)鍵的基因。對(duì)于臨床意義未明的CNV，會(huì)將CNV覆蓋的所有RefSeq基因名稱放在報(bào)告中。在報(bào)告中一般不提供CNV相關(guān)的鏈接，因?yàn)殒溄觾?nèi)容可能為醫(yī)生提供不客觀的內(nèi)容，尤其是當(dāng)基因組版本發(fā)生變化時(shí)。當(dāng)報(bào)告中僅有一個(gè)或幾個(gè)基因，一般會(huì)全部列出，以便于直觀分析該CNV區(qū)域的基因情況。對(duì)于<300 kb的CNV，如果與疾病相關(guān)，必須包含具體基因。如果CNV區(qū)域內(nèi)沒有編碼基因，尤其是<500 kb的CNV，一般不會(huì)寫進(jìn)報(bào)告中。但當(dāng)該CNV片段較大，或者臨近已知疾病相關(guān)區(qū)域時(shí)應(yīng)該考慮其臨床意義。

需要注意的是，如果CNV區(qū)域內(nèi)的基因沒有與該疾病相關(guān)的報(bào)道，不能僅僅根據(jù)基因功能預(yù)測(cè)、模式生物功能或體外細(xì)胞株研究，推論該CNV為致病性。

另外，鑒于CMA技術(shù)上的高通量，可能會(huì)檢測(cè)到一些額外的信息，如血親關(guān)系、成年罹患的疾病或腫瘤相關(guān)的信息等。對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理和解讀需要等待醫(yī)學(xué)倫理學(xué)領(lǐng)域的深入探討。

4 CMA芯片檢測(cè)的局限性

ACMG在2013年更新的應(yīng)用指南[13]中指出，盡管CMA已成為檢測(cè)染色體CNV的有效工具，但并不適用于所有的一線檢測(cè)。傳統(tǒng)的核型分析更適合檢測(cè)常見疑似非整倍體，如21三體、18三體或性染色體非整倍病例。而對(duì)于臨床懷疑Williams綜合征、DGS等已明確染色體區(qū)域的病例，則采用MLPA的方法進(jìn)行檢測(cè)更為經(jīng)濟(jì)有效。同時(shí)，該指南也指出了CMA芯片檢測(cè)的局限性[51]。

對(duì)于目前使用的大多數(shù)平臺(tái)來說，局限于其檢測(cè)原理，尚無法檢測(cè)到平衡染色體重排。當(dāng)然，即便是核型分析檢測(cè)到的“平衡”染色體重排，如果出現(xiàn)了缺失或擴(kuò)增，或斷裂點(diǎn)附近的拷貝數(shù)變化，CMA仍然可以檢測(cè)到。而真正的“平衡”易位導(dǎo)致的疾病比較罕見。

一般用于臨床診斷芯片的探針主要覆蓋已知疾病的區(qū)域，并有一定密度的基因組骨架(back-bone)覆蓋，一些芯片的探針可覆蓋已知致病基因的具體外顯子。因此，芯片檢出結(jié)果取決于芯片本身的探針分布，如果該區(qū)域沒有探針分布，則該區(qū)域的CNV當(dāng)然檢測(cè)不到。目前，很多臨床實(shí)驗(yàn)室采用不同的檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)各自不同的檢測(cè)芯片進(jìn)行CMA檢測(cè)，其目的是檢測(cè)已知疾病區(qū)域的CNV和較大的CNV區(qū)域。一些平臺(tái)能夠檢測(cè)AOH，可為單親二體和常染色體隱性遺傳病的診斷提供線索。2010年，細(xì)胞分子遺傳學(xué)芯片國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(The International Standard Cytogenomic Array, ISCA)聯(lián)合會(huì)對(duì)33個(gè)已發(fā)表的共21 698個(gè)病例的CMA檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)估，其結(jié)論是，常規(guī)核型分析的分辨率最高可達(dá)3～5 Mb，如果剔除唐氏綜合征，核型分析檢測(cè)發(fā)育異常的陽性率約3%[8]，F(xiàn)ISH的陽性檢出率為2.4%～2.6%，而CMA的平均診斷率為12.2%，比傳統(tǒng)的核型分析高近10%[52，53]。早期的CMA檢測(cè)是基于BAC克隆的芯片，靶向已知重復(fù)發(fā)生的微缺失或微擴(kuò)增綜合征，端粒或著絲粒周圍,基因組分辨率約為1 Mb[54,55]，在核型分析未發(fā)現(xiàn)異常患兒中的診斷率為7%～11%[56～58]。之后的臨床CMA芯片包括了更多的探針，能夠檢測(cè)到常見區(qū)域以外的微缺失或微擴(kuò)增等致病性基因組不平衡改變。目前的CMA芯片足以檢測(cè)到100 kb的CNV，甚至更小的CNV，核型分析未見異常的DD患兒的芯片診斷率可達(dá)11%～15%[59～61]。

CMA可能會(huì)漏檢低水平嵌合體的非平衡重排和非整倍體。CMA檢測(cè)嵌合體的敏感度受很多因素的影響，如使用的檢測(cè)平臺(tái)本身因素，樣本類型和DNA質(zhì)量，芯片數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量，拷貝數(shù)變化的程度，不平衡片段的大小等。因此，對(duì)于多少比例以上的嵌合體能檢測(cè)到并沒有定論。一般情況下，20%的嵌合體可以可靠地檢測(cè)出來。

對(duì)于發(fā)現(xiàn)的一些臨床意義未明的CNVs，其中大部分可以通過對(duì)父母的檢測(cè)得以明確，但是醫(yī)生必須詳細(xì)了解父母親的臨床表型和發(fā)育過程，分析可能的輕微的臨床表型。有時(shí)為了進(jìn)一步明確染色體重排的結(jié)構(gòu)和嵌合體的水平，還需要結(jié)合核型分析和FISH技術(shù)。

總之，CMA檢測(cè)已成為目前臨床檢測(cè)DD、ASD和MCA的首選診斷方法。通過結(jié)合傳統(tǒng)的染色體分析技術(shù)，應(yīng)用規(guī)范化的、設(shè)計(jì)合理的高分辨率CMA檢測(cè)技術(shù)，將有助于染色體疾病的有效診斷。CMA檢測(cè)結(jié)果的解讀需要該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒定、解釋，并需要綜合考慮一些社會(huì)、宗教和法律等方面的因素，檢測(cè)結(jié)果最終需要由臨床醫(yī)生參照患者及其家系的臨床表型對(duì)結(jié)果進(jìn)行逐一解讀。

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(本文編輯：張崇凡)

上海市重大出生缺陷的篩查診斷和防治體系建立

1 復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院，兒童發(fā)育與疾病轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心，上海市出生缺陷防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海，201102； 2 美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院分子和人類遺傳學(xué)系 休斯敦，77030

Cheung Sau W，E-mail：scheung@bcm.edu

10.3969/j.issn.1673-5501.2014.03.013

2014-05-03

2014-06-05)