背景[1-6]
染色體核型分析服務(wù)是指將待測細(xì)胞的染色體依照該生物固有的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,按照一定的規(guī)定,人為的對其進(jìn)行配對、編號和分組,并進(jìn)行形態(tài)分析的過程。不同物種的染色體都有各自特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)(包括染色體的數(shù)目、長度、著絲點位置、臂比、隨體大小等)特征,而且這種形態(tài)特征是相對穩(wěn)定的。經(jīng)染色或熒光標(biāo)記的染色體,通過一定的光學(xué)或電化學(xué)顯色設(shè)備就可以清晰而直觀的觀察到染色體的具體形態(tài)結(jié)構(gòu),再與正常核型進(jìn)行對比尋找差異,進(jìn)而確定染色體的缺失、重復(fù)和倒置等現(xiàn)象。
染色體核型分析服務(wù)作為細(xì)胞遺傳學(xué)研究的基本方法,染色體核型分析是研究物種演化、分類以及染色體結(jié)構(gòu)、形態(tài)與功能之間關(guān)系所不可缺少的重要手段,特別是在產(chǎn)前遺傳病的診斷,研究基因定位等方面,有著重要的應(yīng)用價值。
正常人的體細(xì)胞染色體數(shù)目為46條,并有一定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。正常男性的染色體核型為44條常染色體加2條性染色體X和Y,檢查報告中常用46,XY來表示。正常女性的常染色體與男性相同,性染色體為2條XX,常用46,XX表示。46表示染色體的總數(shù)目,大于或小于46都屬于染色體的數(shù)目異常。缺失的性染色體常用O來表示。染色體在形態(tài)結(jié)構(gòu)或數(shù)量上的異常被稱為染色體異常,由染色體異常引起的疾病為染色體病?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的染色體病有100余種,染色體病在臨床上??稍斐闪鳟a(chǎn)、先天愚型、先天性多發(fā)性畸形、以及癌癥等。
臨床上染色體檢查的目的就是為了發(fā)現(xiàn)染色體異常和診斷由染色體異常引起的疾病。染色體組型分析是細(xì)胞遺傳學(xué)研究的基本方法,是研究物種演化、分類以及染色體結(jié)構(gòu)、形態(tài)與功能之間關(guān)系所不可缺少的重要手段。通過染色體核型分析,可以根據(jù)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異情況來判斷生物是否患有某種因染色體片段缺失、重復(fù)或倒置等引起的遺傳病。如產(chǎn)前21三體綜合征的診斷,通過核型分析可以在遺傳基礎(chǔ)上確定該疾病。此外,聯(lián)合熒光原位雜交技術(shù),還可以對基因進(jìn)行定位。
染色體核型分析方法包括:
1.常規(guī)的形態(tài)分析。選用分裂旺盛細(xì)胞的有絲分裂中期的染色體制成染色體組型圖,以測定各染色體的長度(微米)或相對長度(%),著絲粒位置及染色體兩臂長的比例(臂比),鑒別隨體及副縊痕的有無作為分析的依據(jù)。
2.帶型分析。G顯帶技術(shù)是通過Giemsa染色方法使染色體的不同區(qū)域著色,使染色體在光鏡下呈現(xiàn)出明暗相間的帶紋。每個染色體都有特定的帶紋,甚至每個染色體的長臂和短臂都有特異性。根據(jù)染色體的不同帶型,可以更細(xì)致而可靠地識別染色體的個性。
3.著色區(qū)段分析。染色體經(jīng)低溫、KCl和酶解,HCl或HCl與醋酸混合液體等處理后制片,能使染色體出現(xiàn)異固縮反應(yīng),使異染色質(zhì)區(qū)段著色可見。在同源染色體之間著色區(qū)段基本相同,而在非同源染色體之間則有差別。
應(yīng)用[7][8]
染色體核型分析服務(wù)可用于產(chǎn)前21三體綜合征的診斷:
羊水細(xì)胞染色體核型分析和微列陣比較基因組雜交技術(shù)驗證無創(chuàng)產(chǎn)前檢測的研究中用外周血細(xì)胞在生長刺激因子-植物凝集素(PHA)作用下經(jīng)37℃,72小時培養(yǎng),獲得大量分裂細(xì)胞,然后加入秋水仙素使進(jìn)行分裂的細(xì)胞停止于分裂中期,以便染色體的觀察;再經(jīng)低滲膨脹細(xì)胞,減少染色體間的相互纏繞和重疊,最后用甲醇和冰醋酸將細(xì)胞固定于載玻片上,在顯微鏡下觀察染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)量。
對NIPT提示信號異常的95例孕婦行羊膜腔穿刺術(shù),抽取羊水進(jìn)行培養(yǎng)后行染色體核型分析驗證其符合率;同時對提示除外21-三體、18-三體、13-三體的常染色體異常(即其他常染色體異常)的患者行array-CGH分析,驗證其符合率。NIPT的結(jié)果需要驗證,經(jīng)典的羊水細(xì)胞染色體核型分析技術(shù)可以驗證胎兒染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常,array-CGH可以驗證微缺失或者微重復(fù),分辨率更高。
參考文獻(xiàn)
[1]Clinical implementation of noninvasive prenatal testing among maternal fetal medicine specialists[J].Lori Haymon,Eve Simi,Kelly Moyer,Sharon Aufox,David W.Ouyang.Prenat Diagn.2014(5)
[2]Potential diagnostic consequences of applying non‐invasive prenatal testing:population‐based study from a country with existing first‐trimester screening[J].O.B.Petersen,I.Vogel,C.Ekelund,J.Hyett,A.Tabor.Ultrasound Obstet Gynecol.2014(3)
[3]Non‐invasive prenatal testing for fetal chromosomal abnormalities by low‐coverage whole‐genome sequencing of maternal plasma DNA:review of 1982 consecutive cases in a single center[J].T.K.Lau,S.W.Cheung,Ultrasound Obstet Gynecol.2014(3)
[4]A Case of False Negative NIPT for Down Syndrome-Lessons Learned[J].Meagan Smith,Kimberly M.Lewis,Alexandrea Holmes,Jeannie Visootsak,E.Mornet,G.Velagaleti.Case Reports in Genetics.2014
[5]Review:Cell-free fetal DNA in the maternal circulation as an indication of placental health and disease[J].E.S.Taglauer,L.Wilkins-Haug,D.W.Bianchi.Placenta.2013
[6]Noninvasive Prenatal Testing/Noninvasive Prenatal Diagnosis:the Position of the National Society of Genetic Counselors[J].Patricia L.Devers,Amy Cronister,Kelly E.Ormond,Flavia Facio,Campbell K.Brasington,Pamela Flodman.Journal of Genetic Counseling.2013(3)
[7]Fetal aneuploidy screening by maternal plasma DNA sequencing:‘False positive’due to confined placental mosaicism[J].H.Choi,T.K.Lau,F.M.Jiang,M.K.Chan,H.Y.Zhang,P.S.S.Lo,F.Chen,L.Zhang,W.Wang.Prenat Diagn.2012(2)
[8]周靜,蔣濤,李璃,劉安,季修慶,林穎,王艷,胡平,許爭峰.羊水細(xì)胞染色體核型分析和微列陣比較基因組雜交技術(shù)驗證無創(chuàng)產(chǎn)前檢測的臨床意義[J].實用婦產(chǎn)科雜志,2015,31(04):292-295.