1、BoBs在臨床中的應(yīng)用 講課人xxx1 遺傳病診斷技術(shù)發(fā)展趨勢 單基因疾病 基因組疾病 染色體疾病 亞帶、帶、 區(qū)、 臂 1bp 1Kb 2Mb 6Mb 100Mb 整條、整組染色體 單基因病診斷高技術(shù)平臺基因組疾病診斷高技術(shù)平臺染色體病診斷高技術(shù)平臺DNA測序CMA、Bobs細(xì)胞核型+FISH技術(shù)解決臨床問題孕前、產(chǎn)前（孕婦、胎兒）、流產(chǎn)、新生兒、兒童、成人應(yīng)用領(lǐng)域：單一病 目標(biāo)病排除 所有病診斷 2 全自動生化和免疫分析系統(tǒng)串聯(lián)質(zhì)譜PART 1生化遺傳G顯帶高分辨染色體核型分析Q帶、C帶、銀染羊水細(xì)胞原位培養(yǎng)PART 2細(xì)胞遺傳FISHPCRBoBsCMADNA測序PART 3分子遺傳實(shí)驗(yàn)

2、室構(gòu)架3 染色體病檢測方法4 BACs-on-Beads技術(shù)BACs-on-Beads技術(shù)：是基于液態(tài)芯片的分析技術(shù)，是將生物素標(biāo)記過的 樣本DNA和參考DNA同時(shí)雜交到固化有特異的BACs DNA 探針的微球上，使用Luminex系統(tǒng)進(jìn)行微球分類和熒光信號 檢測，通過BoBsoft軟件進(jìn)行結(jié)果判讀，從而檢測染色體 的數(shù)目異常和微缺失。5 檢測原理 BACs: 細(xì)菌人工染色體Beads: 聚苯乙烯微球Luminex 2006 檢測原理樣本參考= 1= 1= 1所有分析均使用男、女參考DNA 正常結(jié)果: 比值約為1.07 檢測原理BoBsoft分析軟件結(jié)果界面閾值S/F值和S/M值大于閾值或小于

3、閾值與女性參考比：紅色曲線與男性參考比：藍(lán)色曲線8 9紅點(diǎn)：樣本DNA/女性參考DNA; 藍(lán)點(diǎn)：樣本DNA/男性參考DNAa: 正常比值; b:異常比值；c: 男性；d: 女性；e: 21染色體缺失；f: 21-三體產(chǎn)前BoBs-檢測結(jié)果判讀9 檢測原理10 檢測結(jié)果： arr(1-22)x2,(XN)x1， arr(1-20,22)x2,(XN)x1,(21)x3 arr (1-15,17-22)x2,(XY)x1,(16)x3檢測結(jié)果描述： Prenatal BoBs檢測結(jié)果未發(fā)現(xiàn)胎兒13,18,21號和X、Y染色體的非整倍體性，未發(fā)現(xiàn)Prader-Willi/Angelman等染色體微缺

4、失綜合征片段缺失的異常。 Prenatal BoBs檢測結(jié)果顯示胎兒為21號染色體三體患者，未發(fā)現(xiàn)胎兒13,18號和X、Y染色體的非整倍體性，未發(fā)現(xiàn)Prader-Willi/Angelman等染色體微缺失綜合征片段缺失的異常。 Karyolite BoBs結(jié)果顯示男性胎兒，為16號染色體三體患者。檢測結(jié)果11 BACs-on-Beads流程圖12 Luminex xMap BoBs (BACs on Beads) 產(chǎn)前BoBs核型BoBs產(chǎn)前BoBs：非整倍體13,18, 21, X, Y 和9 種微缺失/微重復(fù)綜合征核型BoBs： 所有染色體的非整倍體檢測（122，X，Y）13 14Lang

5、er-GiedionWilliams-BeurenPrader-WilliWolf-HirschhornAngelmanDiGeorgeCri du ChatMiller-DiekerSmith-Magenis“檢測常見非整倍體和有嚴(yán)重危害的、有明顯細(xì)胞遺傳學(xué)預(yù)測價(jià)值的微缺失”13三體18三體21三體性染色體產(chǎn)前BoBs-檢測疾病13/18/21/X/Y非整倍體+9種微缺失14 微缺失綜合征的出生后診斷到產(chǎn)前診斷微缺失綜合征的出生后診斷相對容易，但幾無治療價(jià)值。因此，產(chǎn)前診斷的臨床意義重大15 9種微缺失綜合征發(fā)病率染色體區(qū)帶最突出的臨床特征Digeorge綜合征1/4000-1/500014

6、p1422q11.285%合幵心臟畸形（流出道畸形）、胸腺發(fā)育不全、低鈣血癥、部分存在學(xué)習(xí)困難、進(jìn)食困難、聽力損傷及骨骼畸形、免疫缺陷、癲癇等Angelman綜合征(AS)1/10000-1/1500015q11.2-q13肌張力低下，嚴(yán)重的發(fā)育遲緩、智力遲滯，嚴(yán)重的語言障礙、步態(tài)共濟(jì)失調(diào)，常伴有丌合時(shí)宜的大笑和過分興奮等.多數(shù)在2-5周歲被診斷。Prader-Willi綜合征(PWS)1/10000-1/3000015q11.2-q13產(chǎn)前表現(xiàn)：由于肌張力低下,胎兒宮內(nèi)活動減少。產(chǎn)后表現(xiàn)：早期嚴(yán)重的肌張力低下和喂養(yǎng)困難，后期暴飲暴食導(dǎo)致病態(tài)肥胖。發(fā)育遲緩、易激惹、固執(zhí)、強(qiáng)迫性行為等常見。特殊

7、面容：杏仁眼、窄鼻梁、嘴角向下、上唇較厚16 9種微缺失綜合征發(fā)病率染色體區(qū)帶最突出的臨床特征Cri du chat綜合征(CdCS)1/20000-1/50000Chr 5p幼時(shí)哭聲尖，似貓叫，小頭畸形，鼻梁扁平，嚴(yán)重的行動障礙和智力低下等；行為異常：過度活躍、暴怒等Williams-Beuren綜合征(WBS)1/7500-1/200007q11.270%伴有心血管畸形（主動脈流出道狹窄），特殊面容（厚嘴唇、鼻孔前傾、長人中）、智力遲滯、發(fā)育遲緩、特殊性格等。嬰兒期常伴有腹痛發(fā)作，高血鈣表現(xiàn)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌肉系統(tǒng)的發(fā)育遲緩。初次診斷從16月到12歲不等Wolf-Hirschhorn綜

8、合征(WHS)1/500004p16.350% 到100% 的WHS患兒伴有癲癇，骨骼畸形，先天性心臟病，聽力喪失、泌尿及胃腸道畸形等也較常見17 9種微缺失綜合征發(fā)病率染色體區(qū)帶最突出的臨床特征Smith-Magenis綜合征(SMS)1/2500017p11.2發(fā)育遲緩、智力遲滯、行為異常等；小頭畸形，聯(lián)眉；易激惹、注意力低下，自殘行為，痛閾低下 等。Miller-Dieker1/1000001/300000Langer-Giedion15q11.2-q1318 Smith-Magenis綜合征(SMS) -17p11.2G3P3，該患兒為長女，系足月順產(chǎn)，出生后無搶救史，無癲癇發(fā)作史，喂

9、養(yǎng)正常，嬰兒期無明顯暴躁跡象女性患兒15歲，身高1.44米，智力低下，語言能力弱，能回答姓名等簡單問題，容易興奮，在診室內(nèi)又唱又跳面部異常:外眥上斜,巨舌,外吐睡眠:現(xiàn)在每天僅僅睡眠2-3小時(shí)，時(shí)睡時(shí)醒手:雙手有咬傷傷痕。暴躁時(shí)抓人打人,自己抓頭發(fā)、抓耳,指甲損傷嚴(yán)重。19 Wolf-Hirschhorn綜合征(WHS)羊水染色體核型分析20 絕大多數(shù)的微缺失綜合征在宮內(nèi)發(fā)育期間基本無異常表現(xiàn)，宮內(nèi)發(fā)育遲緩，羊水過多/過少，特征性的臟器畸形是部分微缺失綜合征的唯一表現(xiàn)目前臨床上作為微缺失綜合征預(yù)測高危的產(chǎn)前因素有：NT/NB增厚且排除了胎兒非整倍體異常特征性的胎兒畸形表現(xiàn)（主要為心臟畸形）胎兒

10、宮內(nèi)發(fā)育遲緩胎兒宮內(nèi)姿態(tài)異常羊水異常（過多或過少），尤其伴有FGR的胎兒父母之一有明確微缺失綜合征或其他染色體結(jié)構(gòu)異常的有染色體病家族史的BoBs檢測微缺失綜合征的適用人群21 關(guān)注微缺失綜合征產(chǎn)前染色體非整倍體的快速診斷已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，但是僅僅關(guān)注染色體非整倍體是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。微缺失綜合征值得關(guān)注：染色體微缺失綜合征是由微小的、經(jīng)傳統(tǒng)細(xì)胞遺傳學(xué)分析難以發(fā)現(xiàn)的染色體畸變而導(dǎo)致的具有復(fù)雜臨床表現(xiàn)的遺傳性疾病畸變小于5Mb，是基因組疾病中最常見的類型常見臨床表型：生長發(fā)育異常 、智力發(fā)育遲緩、特殊面容、內(nèi)臟器官畸形、內(nèi)分泌異常、精神行為改變等我國出生人口數(shù)目巨大，微缺失綜合征患兒大多嚴(yán)重殘疾，但

11、可相對長期存活，并大多有生育能力，會給家庭和社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)22 液態(tài)芯片檢測，靈敏度、特異性高；檢測范圍大：產(chǎn)前BoBs可同時(shí)檢測5種染色體數(shù)目異常和9種微缺失，核型BoBs可同時(shí)檢測23對染色體的數(shù)目異常；檢測通量高：一次最多檢測92個(gè)樣本，自動讀取數(shù)據(jù)，單個(gè)樣本只需40秒-2 分鐘；檢測周期短：可用于產(chǎn)前分子的快速診斷。技術(shù)優(yōu)勢23 遺傳檢測中的應(yīng)用產(chǎn)前診斷BACs-on-Beads產(chǎn)前快速分子診斷流產(chǎn)物檢測/PGS24 25單次流產(chǎn) 流產(chǎn)胎兒組織 核型BoBs 2次及以上流產(chǎn) 夫妻雙方外周血高分辨染色體核型分析檢測 胎兒流產(chǎn)組織 FISH、核型BoBs、SNP ArrayB超檢查

12、有不明原因結(jié)構(gòu)異常的胎兒 選擇SNP Array流產(chǎn)病因診斷-臨床咨詢選擇25 流產(chǎn)物檢測26 PGS(胚胎植入前遺傳學(xué)篩查）PGS是胚胎植入前遺傳學(xué)篩查（Preimplantation Genetic Screening），在胚胎植入著床之前，利用PGS對早期胚胎進(jìn)行染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常的檢測，主要通過檢測胚胎的23對染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目，通過比對來分析胚胎是否有遺傳物質(zhì)異常。染色體在細(xì)胞分裂之前才形成，因此PGS會在受精卵形成胚胎（培育第3天），或形成囊胎（培育第5天）后進(jìn)行篩查。染色體有問題的胚胎很難自然發(fā)育到成熟，一般常見的情況是會在第5、6個(gè)月的停育流產(chǎn)。即便胚胎能夠存活到自然生產(chǎn)，未來

13、生育出來的嬰兒也極有可能發(fā)生健康問題。比如，智力低下、頭小、眼距寬、耳位低、肌張力低下或亢進(jìn)、外生殖器發(fā)育不良、癲癇、肛門閉鎖、發(fā)育遲緩、持續(xù)性新生兒黃疸及明顯的青斑、心臟畸形、腎臟畸形、虹膜或視網(wǎng)膜缺損等等。27 附錄1羊水染色體檢查BoBsSNP1100（左右）包括羊水穿刺費(fèi)、術(shù)前檢查費(fèi)等2080416028 附錄2：各項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)比較分析（1）技術(shù)檢測范圍 分辨率應(yīng)用核型分析全染色體組產(chǎn)前、產(chǎn)后遺傳病診斷血液病BoBs目標(biāo)片段產(chǎn)前：5種非整倍體+9種微缺失產(chǎn)后：24條染色體非整倍體FISH目標(biāo)片段產(chǎn)前非整倍體快速診斷；對核型及array結(jié)果的驗(yàn)證工具CMA（SNP+CNV)全染色體組產(chǎn)前、產(chǎn)后遺傳病診斷：檢出率高輔助生殖白血病、腫瘤嵌合體、三倍體、UPD、LOHPCR目標(biāo)位點(diǎn)病毒檢測、藥物篩選、基因檢測二代測序單核苷酸全染色體目前：無創(chuàng)未來：應(yīng)用潛力巨大2929 各項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)分析（2）技術(shù)平臺優(yōu)勢局限性染色體分析(1)臨床應(yīng)用廣泛(2)能提供全部染色體改變(3)應(yīng)用多年，已經(jīng)被目前的臨床檢測人員所熟悉(1)需進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，耗時(shí)長(2)細(xì)胞分裂指數(shù)低或染色體形態(tài)學(xué)分析費(fèi)時(shí)，準(zhǔn)確率低(3)染色體畸變小不易檢測FISH(1)可以檢測分裂中期或間期核染色體畸變信息(2)精確度高，靈敏性好，特異性強(qiáng)(1)必須知道特定的目的片段