產(chǎn)前診斷相關(guān)技術(shù)及其臨床應(yīng)用簡介醫(yī)學(xué)課件

1、新一代測序技術(shù)及其在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的臨床應(yīng)用1新一代測序技術(shù)及其在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的臨床應(yīng)用1遺傳病的分類染色體?。?多基因病單基因?。好系聽栠z傳病 非典型遺傳方式的單基因病 數(shù)目結(jié)構(gòu)常規(guī)核型可見微缺失，微重復(fù)2遺傳病的分類染色體?。簲?shù)目結(jié)構(gòu)常規(guī)核型可見微缺失，微重復(fù)2染色體病數(shù)目異常整倍體：四倍體：92XXXX，92XXXY三倍體：69XXX，69XYY ，69XXY非整倍體：單體型：45,X; 45XX,-21三體型：21-三體, 18-三體13-三體,47XXY(Klinefelter 綜合征)四體型：48,XXXX; 48XXXY.3染色體病整倍體：四倍體：92XXXX，92XXXY三倍體：

2、染色體病結(jié)構(gòu)異常倒位（inv）：9號染色體臂間倒位缺失（del）：貓叫綜合征（5p-重復(fù)（dup）易位（t）：有無遺傳物質(zhì)的丟失 插入（ins）環(huán)形染色體（r）環(huán)形染色體（r）雙著絲粒染色體：（dic）假雙著絲粒染色體（psu dic）4染色體病倒位（inv）：9號染色體臂間倒位缺失（del）：貓染色體病的篩查與診斷環(huán)形染色體（r） 篩查血清學(xué)的篩查無創(chuàng)胎兒非整倍體檢測 （NIPT) 診斷取胎兒細(xì)胞進(jìn)行核型分析絨毛取樣取羊水取臍帶血基因芯片（CMA）全基因組測序 5染色體病的篩查與診斷環(huán)形染色體（r） 篩查診斷5核型分析適用范圍 主要針對染色體數(shù)目異常、大的結(jié)構(gòu)異常核型分析是產(chǎn)前診斷的基礎(chǔ)。需

3、要對胎兒細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)（包括絨毛、羊水、臍帶血）,其是羊水細(xì)胞培養(yǎng)有一定的難度。優(yōu)點：價格便宜，直觀、可以檢查染色體數(shù)目異常及大的結(jié)構(gòu)異常（5 Mb ）無法判斷染色體上微小片段的缺失及重復(fù)異常。6核型分析適用范圍 主要針對染色體數(shù)目異常、大的結(jié)構(gòu)異常6C嚴(yán)重智力低下：100%， 小頭畸形 50%枕骨扁平 53-82% 發(fā)際低 80%頸部皮膚贅生皺褶 80% 無意識做鬼臉90%眼距寬，外眼角上斜80% 伸舌各種先心病手短、寬通貫手（雙手）小耳朵鼻根低平21三體7C嚴(yán)重智力低下：100%， 小頭畸形 C21-三體NT6mm鼻骨缺失/發(fā)育不全長骨短腎盂積水，單獨不作為穿刺指征心臟缺陷腸道強回聲：約7%

4、 21-三體患兒8C21-三體NT6mm821三體：NT厚，心臟畸形301921三體：NT厚，心臟畸形3019C新生嬰兒中的發(fā)生率為13500-8000，父、母親高齡女孩比男孩發(fā)生率高，約為3-41壽命平均70天 18三體綜合征常為多發(fā)畸形18-三體10C新生嬰兒中的發(fā)生率為13500-8000，18-三體10C18三體-多發(fā)畸形顏面部： 小下頜畸形、小眼、小嘴、小耳、耳位低顱腦畸形：草莓頭 45%，顱后窩池擴大、Dandy- walker畸形、小腦小、脈絡(luò)叢囊腫肢體畸形：特殊握拳姿勢、撓骨發(fā)育不良、撓骨缺如、拇 指發(fā)育不良、并指 等腹部畸形： 小的臍膨出、膈疝腎臟： 腎囊性發(fā)育不良、馬蹄腎、

5、腎積水心臟畸形： 室缺，房室共道畸形、右室雙出口其他： 羊水過多，胎盤小，單臍動脈、臍帶囊腫、 臍 靜脈瘤、 FGR11C18三體-多發(fā)畸形顏面部： 小下頜畸形、小眼、小嘴、小耳18-三體3013013011218-三體30130130112C13三體綜合征（Pateau 綜合征）發(fā)生率 1/5000多合并重要畸形顱腦畸形：小頭畸形、前顱無裂畸形、 Dandy-walker畸形、顏面部畸形：獨眼、長鼻、正中唇裂、 雙側(cè)唇裂肢體畸形：多指（趾）畸形心臟畸形：室缺、房室共道畸形、左心發(fā)育不良、 心室內(nèi)強回聲腹部畸形：臍疝、腎積水、多囊腎其他：FGR、羊水過多、胎兒水腫、NT厚13C13三體綜合征（

6、Pateau 綜合征）發(fā)生率 1/500C 13-三體30歲23周B超發(fā)現(xiàn)畸形： 前腦無裂、正中唇裂、心臟畸形（右心大、左心?。?、單臍動脈、臍疝、多趾畸形 核型分析13-三體 30114C 13-三體30歲30114 性染色體異常Turner綜合征：45，X 1/2500，女嬰特征：FGR 頸部水囊瘤 原發(fā)性閉經(jīng)、不孕，短頸、頸蹼、發(fā)跡低、身材矮小、肘外翻，15-50%合并心血管畸形15 性染色體異常Turner綜合征：45，X15 性染色體異?？耸险鳎╧linefelter syndrome):47,XXY 男性新生兒發(fā)病率為1/600-800，與母親高齡有關(guān) 表現(xiàn)：出生時表現(xiàn)正常，隱睪發(fā)生

7、率高，身高較高，青春期中期出現(xiàn)睪丸功能紊亂，高促性腺激素性性腺功能低下，睪酮減少，除極個別情況外基本不育。16 性染色體異?？耸险鳎╧linefelter syndr超雌（47，XXX；48，XXXX；49，XXXXX） 發(fā)病率1/1000女嬰，與母親高齡相關(guān)。 特征：外表正常，身材較高，智商較同胞稍低，語言能力差，社會適應(yīng)能力差超Y : 47，XYY，48，XYYY，49，XYYYY 1/1000男嬰 特征：出生時無異常，從2歲開始發(fā)育速度加快，身高比正常人高，智商略低于同胞，但在正常范圍。部分脾氣暴躁，有對抗性行為，犯罪主要與低智商有關(guān)?？缮：蟠?。 性染色體異常17超雌（47，XXX

8、；48，XXXX；49，XXXXX） 微缺失重復(fù)的檢測BoBs基因芯片全基因組測序18微缺失重復(fù)的檢測18Wolf-Hirschhorn 綜合征 -4p16.3缺失具有特殊面容：頭小而長前額突出。中線頭皮缺陷。眼距寬內(nèi)眥贅皮，鷲形鼻，高眉弓直通眉心，人中深、短下頜小而后縮。耳大且低，結(jié)構(gòu)簡單掌紋復(fù)雜，腳趾不規(guī)則生長發(fā)育障礙、智力低下、肌張力減退、癲癇、先心病、骨骼畸形等各種異常 19Wolf-Hirschhorn 綜合征 -4p16.3缺失具Williams-beuren(7q11.23)spanning 1.5 million to 1.8 million base pairs and co

9、ntaining 26 to 28 genes. 臨床表型包括心血管疾病、特殊面容、神經(jīng)行為異常和一過性嬰兒期高鈣血癥 特征性面容：張嘴凸唇，鼻梁扁平，鼻孔朝天，長人中，小下頜，星狀虹膜和斜視，牙齒缺失，牙釉質(zhì)缺陷，牙齒稀疏，咬合不正。非凡的音樂才能20Williams-beuren(7q11.23)spanniLanger-Giedion（8q23.2-8q24.1）（毛發(fā)-鼻-指（趾）綜合征）21Langer-Giedion（8q23.2-8q24.1）（Prader-Willi綜合征隱睪-侏儒-肥胖-智力低下綜合征 大部分(70)有15q11q13父源缺失母源單親二倍體（UPD）約占25

10、少數(shù)(5)存在甲基化過程異?；騿我恢虏〉挠∮浕蛲蛔兲卣鳎号R床以多食、肥胖、身材矮小、發(fā)育遲緩、出生后低張力、性腺功能低下以及生長激素缺乏為特征 糖尿病面容：頜小畸形，耳畸形，牙齒缺損，齒列異常22Prader-Willi綜合征隱睪-侏儒-肥胖-智力低下綜合2323Angelman 綜合征快樂木偶綜合征，天使綜合征母源15q11.2-13缺失 (約70)父源單親二倍體24Angelman 綜合征快樂木偶綜合征，天使綜合征24Miller-Dieker 綜合征（17p13.3）無腦回、巨腦回胼胝體缺如面部異常小頭、前額高低不平小鼻，伴鼻孔前傾，上唇有細(xì)小的朱紅邊線，耳位低，或后移隱睪、藏毛竇、第

11、5指彎曲25Miller-Dieker 綜合征（17p13.3）無腦回、Smith-Magenis 綜合征染色體17p112微缺失或RAI基因雜合性突變自我傷害行為、痛閾低下；褪黑素分泌異常、晝夜睡眠顛倒、生物鐘紊亂；喜將外物插入身體有孔部位，易怒。26Smith-Magenis 綜合征染色體17p112微缺失Age progression of female subjects with SMS. Typical SMS infant phenotype with tented upper lip and depressed nasal bridge at birth (a), at age

12、4 months (b), and with hand-clasping behavior at age 1 year (c) is shown. A white patch on the dorsum of left forearm due to skin picking is illustrated in a toddler (also hand clasping) at age 2 years (d). The same individual at ages 13 years (e) and 20 years (f), and photos at 21 years of age illu

13、strating open wounds and scarring on forearms from skin picking (g), brachydactyly and nail-yanking lesions on hands (h), and feet with brachydactyly and nails damaged from nail yanking 27Age progression of female subjDigeorge 綜合征22q11.2缺失特殊面孔，如眼眶距離增寬，耳廓位置低且有切跡，上唇正中縱溝短頜小和鼻裂。常存在大血管異常，如法洛四聯(lián)癥和主動脈弓右位 28

14、Digeorge 綜合征22q11.2缺失28染色體微陣列技術(shù)(CMA) CMA在全基因組水平進(jìn)行掃描 可檢測染色體不平衡的拷貝數(shù)變異(copy number variant，CNV)，尤其是對于檢測染色體組微小缺失、重復(fù)等不平衡性重排等具有突出優(yōu)勢?？蓹z測從幾十到上千kb的基因組缺失或重復(fù)。其檢測水平由所用探針序列大小及兩種探針序列間的距離決定 基于比較基因組雜交的微陣列(array-CGH) 基于單核苷酸多態(tài)性的微陣列(SNP array)。 可以檢出單親二倍體和三倍體29染色體微陣列技術(shù)(CMA) CMA在全基因組水平進(jìn)行掃描29產(chǎn)科、產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的應(yīng)用范圍 對自然流產(chǎn)、胎死宮內(nèi)、新生兒

15、死亡等妊娠產(chǎn)物的遺傳學(xué)檢測。 對產(chǎn)前診斷中核型分析結(jié)果異常，但無法確認(rèn)異常片段的來源和性質(zhì)者進(jìn)行DNA水平的更精細(xì)分析。 對產(chǎn)前超聲檢查異常而染色體核型分析結(jié)果正常的胎兒進(jìn)一步行遺傳學(xué)檢測。30產(chǎn)科、產(chǎn)前診斷領(lǐng)域的應(yīng)用范圍30局限性無法可靠地檢出低水平的嵌合體無法檢出平衡性染色體重排和大多數(shù)的基因內(nèi)點突變aCGH檢測平臺無法檢出三倍體CMA的陽性檢出率仍然較低，對于超聲檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常但胎兒染色體核型正常的病例，目前CMA增加檢出致病性CNV的比例Ap.G1103Schr17-4826529914/14(0.50)hetAD二代測序結(jié)果301醫(yī)院56突變轉(zhuǎn)錄本外顯子編號核苷酸氨基酸突變測序Ho

16、m/Het遺傳C例2:孕23+5，雙頂徑5.6，股骨長2.7cm,股骨彎曲，四肢短小301醫(yī)院57例2:孕23+5，雙頂徑5.6，股骨長2.7cm,股骨彎曲，例5：30+3，胎兒股骨偏短 ，羊水過多 ，雙頂徑8.2 ，股骨長5.1EVC基因在復(fù)合雜合58例5：30+3，胎兒股骨偏短 ，羊水過多 ，雙頂徑8.2 ，初級纖毛相關(guān)遺傳病分布在脊椎動物的多數(shù)細(xì)胞表面9+0結(jié)構(gòu)，細(xì)胞天線感受到多種類型的信號，如光、機械能、滲透壓、溫度及激素等結(jié)構(gòu)和功能改變可引起多種疾病59初級纖毛相關(guān)遺傳病59罕見的一類遺傳病涉及人體多種器官，如腎臟、腦部、四肢、眼部、耳、肝臟、骨骼等。包括多囊腎、肝膽疾病、多指/趾、

17、胼胝體缺失、認(rèn)知障礙、視網(wǎng)膜退化、后顱窩缺陷、骨骼異常、肥胖等初級纖毛相關(guān)遺傳病60罕見的一類遺傳病初級纖毛相關(guān)遺傳病60初級纖毛相關(guān)遺傳病61初級纖毛相關(guān)遺傳病61Mechel 綜合征胎兒大體所見 顯示枕骨缺損腦組織膨出，頸背部水腫62Mechel 綜合征胎兒大體所見 顯示枕骨缺損腦組織膨出 Meckel綜合征胎兒大體解剖III-3 III-4MKS3基因突變63 Meckel綜合征胎兒大體解剖III-3 III-4MKMeckel 綜合征-TCTN2基因突變 301醫(yī)院64Meckel 綜合征-TCTN2基因突變 64Joubert 綜合征臨床癥狀包括肌張力減退、共濟失調(diào)、精神發(fā)育遲緩及動

18、眼運動障礙、新生兒呼吸異常等。腦部核磁標(biāo)志性特征為“磨牙征”(小腦吲部發(fā)育不全或缺失，小腦上腳增寬，后顱窩加深的征象)。Joubert綜合征相關(guān)病癥 Joubert并不同程度的累及其它器官，主要是腎和眼，尚有多指、肝臟纖維化等。65Joubert 綜合征臨床癥狀包括肌張力減退、共濟失調(diào)、精神Joubert綜合征 (JBTS) case：第一孩兒童醫(yī)院診斷Joubert綜合征二代測序找到突變（CEP290)再次懷孕超聲提示胎兒小腦蚓部缺失引產(chǎn)同時基因檢測證實與先證者攜帶相同的基因突變66Joubert綜合征 (JBTS) case：66多囊腎嬰兒型多囊腎：PKHD1多囊腎可以是其它初級纖毛疾病的

19、表型之一 case： 孕期胎兒雙側(cè)多囊腎，羊水少，懷疑嬰兒型多囊腎，引產(chǎn)基因檢測沒有發(fā)現(xiàn)PKHD1突變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AHI1基因突變，此基因可以引起Joubert 綜合征及Meckel 綜合征提示發(fā)現(xiàn)多囊腎時要仔細(xì)檢查其他部位，尤其是腦部67多囊腎嬰兒型多囊腎：PKHD167全外顯子組測序 先天性關(guān)節(jié)攣縮病例 兩個異常孩子死亡，沒有留下 DNA ？ 1500個基因，沒有發(fā)現(xiàn)異常 全外顯子組？68全外顯子組測序68 /pubmed/?term=Earl%20DLAuthor&cauthor=true&cauthor_uid=23261301基因突變Am J Med Genet A. 2015 Apr

20、;167A(4):731-43. doi: 10.1002/ajmg.a.37018. Epub 2015 Feb 23. ECEL1 mutation causes fetal arthrogryposis multiplex congenita. 早孕晚期超聲已經(jīng)診斷 全外子組測序發(fā)現(xiàn)ECEL1基因突變.Arthrogryposis multiplex congenita (AMC) is a descriptor for the clinical finding of congenital fixation of multiple joints. We present a consang

21、uineous healthy couple with two pregnancies described with AMC due to characteristic findings on ultrasonography of fixated knee extension and reduced fetal movement at the gestational age of 13 weeks + 2 days and 12 weeks + 4 days. Both pregnancies were terminated and postmortem examinations were p

22、erformed. The postmortem examinations confirmed AMC and suggested a diagnosis of centronuclear myopathy (CNM) due to characteristic histological findings in muscle biopsies. Whole exome sequencing (WES) was performed on all four individuals and the outcome was filtered by application of multiple fil

23、tration parameters satisfying a recessive inheritance pattern. Only one gene, ECEL1, was predicted damaging and had previously been associated with neuromuscular disease or AMC. The variant found ECEL1 is a missense mutation in a highly conserved residue and was predicted pathogenic by prediction so

24、ftware. 69 69Expanding the phenotypic spectrum of ECEL1-related congenital contracture syndromes.Shaaban S1, Duzcan F, Yildirim C, Chan WM, Andrews C, Akarsu NA, Engle EC.Using a combination of homozygosity mapping and whole-exome sequencing (WES), we identified a novel missense c.1819GA mutation (G

25、607S) in the endothelin-converting enzyme-like 1 (ECEL1) gene in a consanguineous pedigree of Turkish origin presenting with a syndrome of camptodactyly, scoliosis, limited knee flexion, significant refractive errors and ophthalmoplegia. ECEL1 mutations were recently reported to cause recessive forms of distal arthrogryposis. This report expands on the molecular basis and the phenotypic spectrum of ECEL1-a