緣起
G顯帶染色體核型分析技術(shù)是細胞遺傳學(xué)檢測染色體非整倍體、多倍體、平衡和非平衡性結(jié)構(gòu)重排、較大片段的微缺失/微重復(fù)以及嵌合體的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但該技術(shù)具有細胞培養(yǎng)耗時長、分辨率低以及耗費人力的局限性。包括熒光原位雜交（Fluorescence in Situ Hybridization， FISH）、熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）和多重連接探針擴增（Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification，MLPA）技術(shù)在內(nèi)的快速產(chǎn)前診斷技術(shù)的引入雖然具有快速及特異性高的優(yōu)點，但還不能做到對染色體組的全局分析。
在西方國家，聯(lián)合應(yīng)用超聲、核型分析以及微陣列技術(shù)已對識別妊娠期胎兒染色體異常、詮釋習(xí)慣性流產(chǎn)以及診斷兒童和成人未知生理和心理問題產(chǎn)生重大影響，可為提高其生活質(zhì)量提供更好的治療方案。但在發(fā)展中國家和一些發(fā)達國家，微陣列技術(shù)因技術(shù)難度高、缺少專業(yè)知識和高成本等原因尚未得到廣泛運用，故而新生兒染色體疾病發(fā)病率仍很高。目前，臨床上亟需微陣列技術(shù)的替代方法，以便全面準(zhǔn)確、經(jīng)濟實惠地檢測大多數(shù)染色體疾病。研究發(fā)現(xiàn)，基于高通量測序技術(shù)（Next Generation Sequencing，NGS）的染色體拷貝數(shù)變異檢測（CNV-seq）技術(shù)有望滿足這一需求。
探索
2013年初，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院與北京貝瑞和康生物技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“貝瑞和康”）合作，對收集的72例臨床樣本進行CNV-seq回顧性臨床研究，研究采用雙盲試驗設(shè)計，并將CNV-seq檢測結(jié)果與SNP Array結(jié)果進行比對。結(jié)果顯示，CNV-seq和SNP Array對于已知致病CNVs都能達到100%的檢出，但在對于某些小于1Mb致病性未知的CNVs檢測上，CNV-seq則明顯優(yōu)于SNP Array。以上結(jié)果說明CNV-seq相比SNP Array更能發(fā)現(xiàn)新的染色體疾病，進而更深入的闡釋胎兒異常、流產(chǎn)、不孕不育以及先證者患病的原因。該結(jié)果于2014年發(fā)表于《Journal of Molecular Diagnostics》【1】。
發(fā)展
2014年，南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院與貝瑞和康合作，比較了傳統(tǒng)核型分析G顯帶技術(shù)與CNV-Seq在檢測與自發(fā)流產(chǎn)相關(guān)的染色體異常方面的效能。研究結(jié)果表明，CNV-Seq與STR分析同時運用，可作為核型分析的替代技術(shù)，用于檢測與自發(fā)流產(chǎn)相關(guān)的染色體拷貝數(shù)異常，檢測結(jié)果可靠且準(zhǔn)確。該結(jié)果于2015年發(fā)表于《Ultrasound Obstet Gynecol》【2】。
2015年，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院與貝瑞和康合作，聯(lián)合運用CNV-seq和SNP-array技術(shù)對115例產(chǎn)前超聲結(jié)構(gòu)異常的羊水樣本進行檢測，并隨機選擇了38例進行了雙盲平行對照。結(jié)果顯示，除一個樣本背景信號高未檢出結(jié)果外，其余37例樣本陽性符合率100%，陰性符合率100%。結(jié)論是CNV-seq可以替代高密度微陣列芯片用于產(chǎn)前超聲結(jié)構(gòu)異常的染色體異常檢測。該結(jié)果于2016年發(fā)表于《Journal of Molecular Diagnostics》【3】。
成熟
近年來，CNV-seq技術(shù)在染色體結(jié)構(gòu)變異檢測中的應(yīng)用越來越廣泛，很多研究也證明了該技術(shù)具有傳統(tǒng)染色體核型分析方法所無法比擬的優(yōu)勢。CNV-seq技術(shù)對染色體非整倍體和不平衡性重排的檢出效率與傳統(tǒng)核型分析方法相同，并具有更高的分辨率和敏感性，且CNV-seq還能發(fā)現(xiàn)更多的、有臨床意義的基因組CNV，尤其是對于產(chǎn)前超聲發(fā)現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)異常者，CNV-seq是目前最有效的遺傳學(xué)診斷方法之一。
目前，貝瑞和康已與國內(nèi)超過300家醫(yī)院合作開展CNV-seq項目，且陸續(xù)有大型產(chǎn)前診斷中心全環(huán)節(jié)自主開展。CNV-seq尤其適用于以下幾類臨床應(yīng)用情況
參考文獻
1.Liang D, Peng Y, Lv W, et al. Copy number variation sequencing for comprehensive diagnosis of chromosome disease syndromes.[J]. Journal of Molecular Diagnostics Jmd, 2014, 16(5):519-26.
2. Liu S, Song L, Cram D S, et al. Traditional karyotyping versus copy number variation sequencing for detection of chromosomal abnormalities associated with spontaneous miscarriage[J]. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, 2015, 46(4):3665-3674.
3. Zhu X, Li J, Ru T, et al. Identification of copy number variations associated with congenital heart disease by chromosomal microarray analysis and next generation sequencing.[J]. Prenatal Diagnosis, 2016, 36(4):321–327.