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刘文婷+房山区妇幼保健院
作者: 刘文婷
单位: 北京市房山区妇幼保健院

摘要

1. 核心原理

染色体核型分析:细胞培养后,在显微镜下对中期分裂相染色体进行条带染色,观察数目和结构。

荧光原位杂交(FISH):采用荧光标记的DNA探针,与间期或中期细胞特异性结合,定位特定DNA序列。

染色体微阵列分析(CMA):将待测DNA与芯片上的探针杂交,通过信号强度比较,判断全基因组拷贝数变化。

全外显子分析(WES):高通量测序捕获全部外显子区(约占基因组1-2%),检测序列变异。

 

 2. 分辨率

核型:低,检出阈值需5-10 Mb。

FISH:高,针对特定探针,可达kb级。

CMA:高,取决于探针密度,一般50-100kb,高密度芯片可低于10kb。

WES:单碱基级,可检测点突变。

 

3. 主要检测变异类型

核型:整倍体非整倍体、大片段缺失/重复、平衡易位/倒位、标记染色体。

FISH:特定非整倍体、已知微缺失/重复(如22q11.2)、基因扩增(如HER2)。

CMA:主要检测全基因组内的微缺失/微重复、染色体杂合性缺失(包括单亲二体、血缘同源)。不能检测平衡易位/倒位、低比例嵌合(一般低于20%)。

WES:主要检测单核苷酸变异、小片段插入缺失。不能检测非编码区变异、动态突变(如三核苷酸重复)、大片段拷贝数及平衡易位(除非生物信息学辅助)。

 

4. 技术限制

核型:需新鲜活细胞,培养周期长(10-14天);失败率高;对嵌合体比例要求 >10-15%(不同实验室可能差异较大)。

FISH:仅探针靶向区域;不能发现非预设异常;背景荧光干扰。

CMA:无法检测低比例嵌合(若比例足够高仍可检出,具体阈值因平台而异,通常低于10-20%敏感度下降);无法检测平衡性重排;可能检出临床意义不明确的变异。

WES:覆盖度不均可能漏检;无法检测内含子/调控区变异;数据分析复杂。

 

5. 检测时间

核型:10-14天(快检技术可缩短,但未普及)。

FISH:24-48小时。

CMA:3-5天。

WES:2-6周(取决于是否采用快速流程)。

 

6. 样本要求

核型:需活细胞(外周血、羊水、绒毛、组织);不能使用降解/固定样本。

FISH:可固定细胞(羊水、血涂片、石蜡切片)。

CMA:DNA(常规、微量);可接受降解样本。

WES:DNA(常规、微量);可接受降解样本。

 

7. 成本与可及性

核型:低成本,广泛可及。

FISH:中高成本(单探针或少量探针组合),较大型医院可及。

CMA:较高成本,多需外送参考实验室。

WES:高成本(近年单价下降,但仍高于多数染色体检测),需专门生信分析。

 

8. 临床典型用途(产前/遗传病)

核型:产前初步筛查(唐筛高风险、高龄)、流产组织分析、白血病分型(但急性早幼粒细胞白血病分型及监测已更多采用FISH或实时定量PCR)。

FISH:快速产前诊断(13/18/21/X/Y),微缺失综合征快速验证。

CMA:核型正常的超声异常、多发畸形/发育迟缓(儿科)、全基因组微缺失/重复筛查。

WES:多种表型但上述检测阴性,拟诊单基因病。

 

9. 对重要特定异常的检测能力

平衡易位:仅核型可明确;其他均无法可靠检出。

单亲二体:仅CMA(需具备SNP探针)或甲基化分析;核型/FISH/WES不能常规检测(WES需特定分析流程)。

嵌合体:核型(低比例易漏),FISH(可定量数百细胞),CMA(较低比例易漏)。

低比例嵌合(<10-20%):仅FISH(计数足够细胞)可能可靠;其余三种均易漏诊。