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染色体畸变的现代诊断技术研究进展
染色体畸变是人类常见的遗传病,患者大多有严重的智力障碍和某些组织器官畸形等,同时也是导致妊娠早期自然流产和不孕不育的重要原因.传统的染色体畸变诊断方法为G显带染色体核型分析,这是20世纪70年代建立起来的经典诊断方法,可以观察染色体的数目和整套染色体的主要带形,其分辨率约为350～450个染色体条带.但对于标记染色体(来源不明的染色体)、复杂的染色体易位或重排,以及微小的染色体结构畸变则难以进行准确的分析[1].随后发展起来的高分辨显带核型技术和一系列与分子诊断技术相结合的诊断技术,极大地丰富了染色体病的诊断方法.本文对这方面的进展进行综述.
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荧光原位杂交法分析先天性卵巢发育不全综合征患者标记染色体
先天性卵巢发育不全综合征(Turner综合征)是常见性染色体疾病,女性新生儿发病率0.2% ～0.4%,主要表现为身材矮小、生长发育迟缓、原发性闭经、性器官发育不良和缺乏第二性征等[1,2].细胞遗传学研究揭示,该病患者染色体核型种类很多,除经典的45,X核型外,近来发现染色体微小片段丢失形成的"标记染色体"(marker chromosome, mar)也较常见.我们用染色体荧光原位杂交(FISH)技术分析8例Turner综合征患者具有的mar来源.
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费城染色体阳性患儿急性混合细胞白血病1例报告并文献复习
费城染色体(Philadelphia chromosome,Ph染色体)即t(9;22)(q34;q11),是慢性粒细胞白血病(CML)的标记染色体,但也见于急性白血病、骨髓增生异常综合征、淋巴瘤和多发性骨髓瘤等疾病.近来我院发现1例Ph染色体阳性的急性混合细胞白血病(hybrid acute leukemia,HAL)(双克隆型)患儿,现对其临床和实验室检查特征并复习相关文献报道如下.
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一例15号额外标记染色体致智力障碍、难治性癫癇伴中枢性性早熟患者的临床及遗传学分析
15号额外标记染色体是一种罕见的染色体异常,本文报道1例15号额外标记染色体患儿,就其临床诊治经过及遗传缺陷进行研究.患儿,女,9岁半,自幼智力、运动发育落后,7岁出现乳房发育,8岁半出现癫癇发作:发作形式多样,多种抗癫癇药物控制欠佳,头颅磁共振未见异常,脑电图提示癇样放电频繁.采用G显带核型分析、荧光原位杂交(FISH)、甲基化多重连接依赖性探针扩增技术(甲基化MLPA)和微阵列比较基因组杂交(array-CGH)等多种遗传学检测手段,明确患儿存在新生的15q重复:15q11-13区域母源性拷贝数复制增加,基因组重排的形式为47,XX,+inv dup(15)(pter→q13:q13→pter).15q11-13区域拷贝数复制增加与智力障碍、难治性癫癇伴中枢性性早熟临床表现密切相关.建议对于不明原因智力障碍伴癫癇患儿进行高分辨染色体核型分析.
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应用比较基因组杂交技术鉴定标记染色体的来源
目的:确定额外标记染色体来源,对染色体异常患者进行明确的遗传学诊断.方法:应用比较基因组杂交(comparative genomic hybridization, CGH)和荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)技术对1例小标记染色体患者进行分子细胞遗传学检测.结果:显示13号染色体近着丝粒q11-q12区有一明显扩增,提示该额外小标记染色体来源于13号染色体pter→q12.结论: CGH结合FISH技术是鉴别标记染色体来源的又一快速便捷的方法.
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荧光原位杂交法检测特纳氏综合征患者的微小标记染色体
目的确定特纳氏综合征(Turner's syndrom)患者微小标记染色体(Small marker chromosome,smr)的来源。方法用X和Y染色体着丝粒特异的DNA探针进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization,FISH),检测3例核型为45, X/46, X+smr的特纳氏综合征患者的smr。结果 2例患者smr染色体来源于Y染色体,1例来源于X染色体。结论FISH技术可快速准确鉴别微小标记染色体,对临床诊断和治疗方案的选择有重要指导作用。
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应用荧光原位杂交技术检测小标记染色体患儿
标记染色体是指形态上可以辨认,但却又无法完全辨别其来源和特征的异常染色体,在新生儿中的发生率为0.06%～0.12%.
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12例伴17号等臂染色体的慢性粒细胞白血病
i(17q)是由于17号染色体的短臂缺失后,两条17号染色体长臂在中心粒对接而形成.i(17q)被认为是慢性粒细胞白血病(慢粒)急变期或慢粒慢性期将发展为急变期的一个重要标记染色体,但在慢粒慢性期也可以检出i(17q).i(17q)不仅可以在慢粒中被检出,在其他疾病,例如急性非淋巴细胞白血病、急性淋巴细胞白血病、骨髓增生异常综合征、淋巴增殖性疾病、淋巴瘤和实体瘤等也可以被检出.i(17q)的功能意义尚不清楚,伴有i(17q)的慢粒容易由慢性期发展为急变期的原因也不清楚.我们报告12例伴17号等臂染色体的慢粒并进行探讨.
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一个睾丸女性化伴额外标记染色体家系
先证者(Ⅲ8) 社会性别女,23岁,因月经未来潮就诊.染色体核型为47,XY,+mar.体检见乳房发育,无胡须,略有喉结.外生殖器异常,阴毛呈女性化分布,阴蒂长1.5cm,前端呈龟头状,无孔,双侧大阴唇较大,分别含3cm×2.5cm×1cm大小包块,质较软,无压痛,活动;小阴唇小,有尿道孔,无阴道.
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10例伴15q11q13拷贝数重复的自闭症患者的临床及遗传学研究
目的 分析伴15q11q13拷贝数重复的自闭症患儿的遗传学特点及基因型-表型对应关系.方法 应用染色体核型分析、染色体微阵列(chromosomal microarray analysis,CMA)和荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术联合对患儿及父母进行检测和验证.结果 核型分析提示8例患儿核型均携带标记染色体(supernumerary marker chromosome,SMC),2例患儿核型正常,但CMA结果显示其均在15q11q13区的拷贝数重复(前者为4个重复,后者为3个重复),且均覆盖Prader Willi/Angelman综合征关键区(Prader-Willi/Angelman syndrome critical region,PWACR).通过对其父母进行CMA检测,证实患儿在该区域重复均为新生突变,并应用Chromosome Analysis Suite Software软件对患儿及父母该区域单核苷酸多态性位点进行比对,证实患儿该拷贝数重复片段为母源性,诊断为15q11q13重复综合征.应用该区域特异位点FISH探针对核型分析显示携带SMC的患儿样本进行检测,证实了该SMC即为15q11q13拷贝数重复片段,且为两个拷贝,与CMA检测结果相吻合.结论 联合应用核型分析、CMA和FISH技术对临床10例自闭症患儿做出了诊断,并建立了临床表型与基因型之间的联系.
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用荧光原位杂交技术鉴定标记染色体的来源
目的 探讨荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)及细菌人工染色体荧光原位杂交(bacterial artificial chromosome FISH,BAC-FISH)在鉴定标记染色体来源及结构方面的应用价值.方法 对16例经核型分析提示带有标记染色体的患者,进一步应用FISH等技术确定其来源和结构.结果 经分析16例患者所携带的标记染色体来源分别为:der(Y)2例、psu dic(Y)1例、psu dic(15)1例、dic(15)1例、del(Y)1例、r(X)5例、i(14 or 22)2例、i(15)1例以及i(18)1例.结论 FISH技术有助于提高对于标记染色体的识别能力.综合应用FISH和BAC-FISH等检测技术可为携带标记染色体患者的诊断和治疗提供准确的遗传学依据.
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应用单核苷酸多态性-微阵列比较基因组杂交技术检测胎儿标记染色体
目的 探讨单核苷酸多态性-微阵列比较基因组杂交技术(single nucleotide polymorphism arraybased comparative genomic hybridization,SNP-array CGH)检测胎儿标记染色体及其在产前遗传学诊断中的应用.方法 应用SNP-array CGH技术对羊水G显带诊断出的两例携带标记染色体的胎儿(其中胎儿1核型为嵌合体47,XX,+mar[23]/46,XX[16]、胎儿2核型为47,XX,+mar),进行全基因组高分辨率扫描分析,确定标记染色体来源与片段大小；并用染色体末端探针多重连接依赖探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)对胎儿2基因组不平衡进行验证.两例胎儿超声均无明显结构异常；两例胎儿的双亲核型均正常.结果 SNP-array CGH结果显示胎儿1标记染色体来源于9p21.1-p21.3(长度为8.3 Mb),显示嵌合型,根据文献推测此区带的重复携带者可以是表型正常(或有轻微异常)的个体.胎儿2标记染色体来源于15q11.2-q13.3(长度为10.8 Mb),染色体末端探针MLPA检测结果也证实了该重复的存在,此区域基因重复主要引起神经行为方面的异常.告知孕妇及家属风险,均选择终止妊娠.结论 SNP-array CGH技术能比其他技术更精确的确定标记染色体来源,可明确标记染色体的基因型,而且能检测出嵌合型的标记染色体,适用于产前遗传学诊断,并可为产前遗传咨询提供帮助.
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七例产前诊断的标记染色体及复杂染色体畸变的光谱核型分析
目的 探讨光谱核型分析( spectral karyotyping,SKY)结合荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)及传统核型分析技术在产前诊断标记染色体及复杂染色体畸变中的应用.方法 对产前诊断中常规G显带分析发现的5例标记染色体以及2例复杂染色体畸变的胎儿样本进行SKY分析,必要时应用FISH技术进一步鉴定或采用C显带、N显带技术进行辅助诊断,并分析胎儿产前超声检查、生后随访或病理解剖结果.结果 5例标记染色体的病例中2例为大的标记染色体,3例为中等大小标记染色体;1例胎儿为父源性遗传,4例为新发突变.用SKY分析发现2例为非近端着丝粒来源(分别为4号、9号染色体),2例为近端着丝粒来源(分别来自22号、21号染色体),1例为X染色体来源.3例经FISH检查证实了SKY分析结果.5例标记染色体的胎儿4例终止妊娠,1例父源性遗传者足月分娩,生后随访1年未见异常.2例产前诊断为复杂染色体畸变的胎儿,其中1例经常规G显带分析为不明来源的衍生染色体,SKY诊断为8号染色体自身部分重复;另1例经SKY诊断为2号与6号染色体易位的胎儿足月分娩,随访6个月时有生长发育迟缓.结论 应用SKY结合FISH及传统的核型分析可对产前诊断中难以确定来源的标记染色体及复杂染色体畸变作出诊断,结合超声波检查结果,可更好地为临床咨询提供指导.
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荧光原位杂交技术在复杂染色体异常产前诊断中的应用
目的 探讨荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)在复杂染色体异常产前诊断中的应用价值.方法 对8例羊水、3例脐血常规G显带具有复杂染色体异常的产前诊断孕妇,应用FISH技术确定其复杂染色体重排及标记染色体的组成.结果 FISH技术证实了G-显带平衡易位的结果,同时明确了3例羊水中衍生染色体的组成、2例脐血中标记染色体的来源.结论 FISH技术具很高的敏感性和特异性,是明确染色体异常重要的分子细胞遗传学工具,其在产前诊断中的应用,可为临床提供更准确全面的实验依据.
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一例Emanuel综合征胎儿的遗传学诊断及追溯
目的 对1例孕30+3周B超提示为Dandy-Walker畸形的胎儿进行遗传学检查,追溯其发病原因,并为其父母在再次妊娠时提供产前诊断.方法 应用常规G显带法分析患儿及其父母的染色体核型,之后用下一代测序和荧光原位杂交对患儿及其母亲进行分析.再次妊娠时应用上述方法对胎儿进行产前诊断.结果 G显带染色体分析显示胎儿的核型为47,XX,+mar,其父亲核型正常,母亲核型为46,XX,t(11;22)(q23;q11).胎儿脐带血DNA下一代测序的结果提示其11号及22号染色体上存在重复区段,荧光原位杂交结果证实胎儿所携带的标记染色体为+ der(22) t(11;22) (q23;q11),确诊为Emanuel综合征.再次妊娠时产前诊断提示胎儿携带与母亲相同的平衡易位.经咨询后孕妇选择继续妊娠,并生育一正常儿.结论 成功诊断1例Emanuel综合征胎儿,其标记染色体来源于母亲所携带的46,XX,t(11;22)(q23;q11)平衡易位.对于产前发现的Dandy-Walker畸形进行染色体检查非常重要,必要时可结合高分辨率的检测手段以明确其病因.
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一例Wolf-Hirschhorn综合征合并Edward综合征胎儿的遗传学分析
目的 对1例无创产前检测18三体高风险、孕28周超声发现心脏畸形、宫内发育迟缓的胎儿进行遗传学分析.方法 常规G显带分析胎儿及双亲的染色体核型,应用SNP-array技术对胎儿进行全基因组拷贝数变异(copy number variations,CNVs)筛查,分析芯片检出的所有CNVs,并用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)进行验证.结果 G显带分析提示胎儿核型为47,XX,+mar,其父亲染色体核型为46,XY,t(4;18)(p15.2q11.2),母亲核型正常.SNP-array检测胎儿为4p16.3p15.2重复24.7 Mb,18p11.32q11.2重复20.5 Mb,提示胎儿的标记染色体来源于4p16.3-p15.2和18p11.32-q11.2,FISH检测证实其标记染色体遗传自平衡易位的父亲.结论 该胎儿被检测出染色体4p16.3p15.2微重复和18p11.32q11.2微重复,因此被诊断为Wolf-Hirschhorn综合征合并Edward综合征.SNP-array可精确定位胎儿标记染色体来源,为产前诊断提供依据.
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一例BP3∶BP3重排inv dup(15)的临床表型和遗传学分析
目的 联合多种遗传学技术鉴定1例标记染色体,并分析其基因组重排与临床表型的关系.方法 应用G显带核型分析、多重连接依赖性探针扩增技术、荧光原位杂交和单核苷酸多态性芯片对标记染色体进行分析.结果 G显带核型分析为47,XX,+mar.多重连接依赖性探针扩增技术分析提示15q近端重复.荧光原位杂交检测标记染色体来源于15号染色体,含双着丝粒.单核苷酸多态性芯片显示15q11-13增加了两个拷贝数,重复区域位于20 161 372-29 071 810.结论 Prader-Willi/Angelman综合征关键区拷贝数增加可能是导致BP3∶BP3重排inv dup(15)异常表型的主要原因.
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应用单核苷酸多态性-微阵列技术产前诊断胎儿标记染色体确诊 Pallister-Killian综合征一例
目的：应用单核苷酸多态性-微阵列技术(single nucleotide polymorphism array,SNP-array)鉴别来源不明的胎儿标记染色体,明确其遗传物质的来源,并探讨此技术在产前诊断中的应用价值。方法对1例染色体核型分析提示携带来源不明的额外小标记染色体(supernumerary small marker chromosome, sSMC)胎儿进行 SNP-array 全基因组扫描分析,并用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization, FISH)进行验证。结果胎儿染色体核型为47,XX,+mar,基因芯片检测确定 sSMC 为12p13.33p11.1区存在34.6 Mb 片段拷贝数增加,FISH 结果证实 sSMC 来源于12号染色体短臂。结论明确该胎儿核型为47,XX,+i(12)(p10),查阅文献得知12p 四体会引起 Pallister-Killian 综合征,导致多发畸形。SNP-array 基因芯片技术可一次性检测到23对染色体存在的微重复和微缺失,明确标记染色体的遗传物质来源,适用于疑难病例的鉴别和微缺失微重复综合征的诊断。
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一例镶嵌型标记染色体遗传分析
目的 分析一例结构不明确的小标记染色体(small supernumerary marker chromosome,sSMC)的来源.方法 应用染色体核型G显带分析技术、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization FISH)、Y染色体多个序列标签位点(sequence tagged site,STS)及部分基因检测、单核苷酸多态性芯片等对患者染色体进行遗传分析.结果 患者染色体核型为mos 46,X,+mar1[21]/6,X,+mar2[78];Y染色体STS分析AZFa区sY84、sY86、USP9Y、DDX3Y基因及AZFb区sY1227存在,AZFb区sY1228、sY1015、sY127、sY134,AZFc区sY254、sY255多个STS均缺失;FISH分析确定两条标记染色体均为Y染色体片段,但结构不同.mar1为ish.idic(Y)(q11.2)(SRY++,DXZ1+,DYZ3++,DYZ1-),mar2为ish.del(Y)(q11.2)(SRY+,DXZ1+,DYZ3+,DYZ1-).单核苷酸多态性芯片分析Yq11.2-Yq12缺失,缺失片段长度约为10.81 Mb.结论 患者两条标记染色体均为畸变的Y染色体,Y染色体断裂和重组发生在Yq11.2,mar1为等臂双着丝粒Y染色体(idic)(pter→ q11.2∷q11.2→ pter),mar2为del Y(q11.2).分子细胞核型:mos 46,X,ish idic(Y) (q11.2)(DYZ3++,SRY++,DXZ1+,DYZ1-)[21]/46,X,ish del(Y) (q11.2)(DYZ3+,SRY+,DXZ1+,DYZ1-)[78].联合应用FISH、Y染色体STS分析,单核苷酸多态性芯片分析等多项技术,是确定标记染色体结构性质的重要方法.
关键词： 标记染色体 Y染色体序列标签位点 荧光原位杂交 单核苷酸多态性芯片 -
SNP芯片技术产前鉴别额外小标记染色体
目的 用SNP芯片技术对1例产前发现的疑难额外小标记染色体(small supernumerary marker chromosome,sSMC)进行鉴定,明确其遗传物质的来源并推测其发生机制.方法 对1例染色体核型分析提示携带来源不明sSMC的胎儿进行SNP芯片全基因组扫描检测,结果用荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)验证.结果 胎儿染色体核型示46,X,+mar,芯片结果确定sSMC为Yp11.2-11.3重复、Yq11.2区域缺失,FISH结果证明sSMC来源于Y染色体.结论 明确胎儿核型为46,X,idic(Y)(pter→ p11.2∶∶11.2→pter).Yq11.2区的缺失与男性无精症相关.芯片技术可一次性排除23对染色体大于1 Mb的微缺失和重复,明确遗传学机制,适用于疑难病例的鉴别和微缺失重复综合征的产前诊断.
