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李琴 良乡医院
作者: 李琴
单位: 北京市房山区良乡医院

摘要


1. 染色体核型分析:细胞培养→中期染色体制片→G显带染色→显微镜下观察染色体数目、结构形态。

2. FISH:荧光标记特异性基因探针,与染色体靶序列原位杂交,荧光信号定位计数,检测特定片段缺失/重复/易位。

3. CMA染色体微阵列:基于芯片高通量检测全基因组拷贝数变异(CNV),比对正常参照基因组,识别微缺失、微重复。

4. WES全外显子测序:捕获人类全部编码区外显子序列,高通量测序,检测点突变、小片段插入缺失、单基因病致病变异。

2. 检测分辨率

• 核型:5–10 Mb,仅能检出大片段染色体异常

• FISH:kb级,靶向位点分辨率高,局限探针覆盖区域

• CMA:10–100 kb,全基因组无死角,检出微缺失微重复

• WES:单碱基级别,可识别点突变、小Indel

3. 检测异常类型

• 核型:染色体数目异常、大片段结构异常(易位、倒位、大片段缺失重复)

• FISH:靶向微缺失/微重复、染色体非整倍体、特定基因扩增(如HER2)、嵌合体

• CMA:全基因组CNV(微缺失、微重复、致病性拷贝数变异),检出核型漏诊的微小结构异常

• WES:单基因病点突变、小片段插入缺失、复合杂合变异、孟德尔遗传病,不常规检出大片段CNV

4. 检测范围

• 核型:全染色体宏观结构+数目

• FISH:靶向有限位点,需预先怀疑特定疾病

• CMA:全基因组拷贝数变异,无预设靶点

• WES:全部基因编码区,覆盖数千种单基因病

5. 检测周期

• 核型:7–14天(需细胞培养)

• FISH:1–3天(无需培养,间期细胞即可)

• CMA:3–7天

• WES:10–20天(测序+生信分析+变异解读)

6. 样本要求

• 核型:必须活细胞(外周血、羊水细胞、绒毛细胞,需培养)

• FISH:间期/中期细胞均可,新鲜组织、羊水、绒毛、外周血均可

• CMA:无需活细胞,外周血、羊水、绒毛、流产组织均可,DNA即可

• WES:外周血、羊水、绒毛、家系样本,高纯度基因组DNA

7. 嵌合体检出能力

• 核型:低比例嵌合体(<10%)易漏诊

• FISH:可检出低比例嵌合体,灵敏度高

• CMA:可检出一定比例嵌合体,低于FISH

• WES:嵌合体检出能力弱,仅高比例可识别

8. 临床适用场景

• 核型:产前基础诊断、反复流产、染色体大结构异常筛查、遗传咨询基础检测

• FISH:快速产前三体筛查、已知微缺失综合征靶向验证、肿瘤基因扩增、植入前胚胎快速检测

• CMA:不明原因智力低下、发育迟缓、多发畸形、核型正常的不良孕史、产前超声异常一线诊断

• WES:不明原因罕见病、多发畸形排除CNV后查单基因病、家系遗传咨询、优生优育、疑难儿科遗传病

9. 局限性

• 核型:分辨率低、耗时、依赖技师经验、漏诊微缺失微重复

• FISH:只能查探针指定区域,不能全基因组筛查,未知变异无法检出

• CMA:不能检出平衡易位、倒位、点突变,临床意义不明CNV(VOUS)解读困难

• WES:不覆盖非编码区、难检出大片段CNV和平衡结构异常、变异解读复杂、成本高、周期长

10. 成本费用

由低到高:核型 < FISH < CMA < WES

11. 对操作人员及设备依赖

• 核型:高度依赖细胞培养及阅片技师经验

• FISH:依赖探针设计及荧光显微镜判读

• CMA:依赖芯片平台与生信分析

• WES:依赖高通量测序平台、生物信息分析、遗传咨询师变异解读