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杨明芳 海淀妇幼保健院
作者: 杨明芳
单位: 海淀区妇幼保健院

摘要

请从尽可能多的维度比较以下技术:染色体核型分析,荧光原位杂交,染色体微阵列分析和全外显子分析

答:1. 染色体核型分析:属于细胞遗传学诊断。原理为细胞培养 + 中期染色体 G 显带,显微镜观察染色体形态。依然是产前细胞遗传学诊断的金标准, 但细胞培养耗时长,通常只能检出10Mb以上 的片段改变。检测范围包括:染色体数目异常、平衡易位、倒位、罗伯逊易位、大片段缺失重复。不能查:微缺失微重复、点突变、小片段 InDel、UPD/LOH。必须活细胞培养、周期长、人工阅片、价格最低;排查反复流产、染色体结构重排首选。

2. 荧光原位杂交FISH:属于细胞分子遗传学诊断。原理为荧光特异性探针与染色体原位杂交,分辨率远高于核型,大约kb~1Mb。用于快速检测胎儿13、18、21、性染色体有无数目异常, 无需细胞培养,通常可在1-3天获得结果, FISH与标准G显带核型分析的一致性在99%以上, 敏感性、特异性和 预测值也都大于99%。无需进行细胞培养, 分析周期短, 存在一定的局限性, 只能针对一定数目的片段进行分析, 存在一定的残余风险, 无法检出这些染色体的低水平嵌合、结构重排和标记染色体, 也不能提供有关其他染色体的信息不能做到全局分析。检测范围包括:靶向位点微缺失/微重复、染色体数目、已知断点易位、融合基因、低比例嵌合。不能全基因组筛查,包括:全基因组未知变异、未知断点平衡易位、点突变等。

3. 染色体微阵列:属于分子遗传学诊断。原理:全基因组高密度芯片杂交,检测拷贝数变异 CNV。分辨率达:10~100kb。无需培养,能够在全基因组水平上进行扫描,可检出小于100kb大小的CNV, 基本可以克服以上染色体分析技术的缺陷。最大的优势在于能够检出更小的不平衡性改变、无需细胞培养、 自动化操作、快速得到结果。其在检出非整倍体方面具有100%的准确性, 对于有临床指征而核型正常的病例也可以提供更高的诊断率。对于核型正常而超声发现胎儿结构异常的病例,可以增加6% 的诊断率。筛查范围包括:全基因组 CNV 缺失/重复、LOH、UPD、多发畸形/发育迟缓相关微缺失微重复。不能查:平衡易位、倒位、单点突变、小 InDel。检出率高于核型;不明原因发育迟缓、智力低下、多发畸形一线首选。

4. 全外显子测序:分子水平高通量测序。原理:NGS 捕获全部外显子编码区测序。分辨率:单碱基水平。WES当核型分析和CMA检测均未有阳性发现的情况下, WES检测可检出10%-12.5%的单基因变异。能查:点突变、小 InDel、单基因病、外显子级 CNV、罕见病致病突变。不能查:平衡易位、非编码区变异、大片段结构重排。特点:只测编码区、检出率最高、价格最贵。核型/CMA/FISH 阴性后,可用该方法排查罕见单基因病。