论文部分内容阅读
研究背景及目的常见染色体微缺失微重复(属于染色体拷贝数变异)引起的疾病有猫叫综合征,天使人综合征等,占出生缺陷的1-1.7%。而由于染色体异常导致的早期流产率在50%以上,其中染色体拷贝数变异占10%。目前主要检测手段有作为诊断金标准的染色体核型分析,但其缺点是分辨率低、有创、耗时长。高分辨率的微阵列比较微阵列基因组杂交芯片(array-CGH)被视作检测5Mb以下CNV的金标准,但对样本DNA质量要求高、有创、价格高。高通量测序技术已经被用于临床实验室无创产前检测染色体非整倍体,该技术的低成本、高分辨率、对样本要求少等优势,将有望实现染色体微缺失微重复的无创产前诊断。本研究目的在于:建立高通量测序平台采用低深度测序检测染色体拷贝数变异的算法并评价其在检测流产组织和智力障碍患者染色体中拷贝数变异与array-CGH的一致性。及其应用于模拟孕妇血浆样本检出常见染色体微缺失微重复疾病如猫叫综合征等常见出生缺陷的能力。方法:1.测序得到5Mb每样本数据,质控,去重,比对参考基因组,矫正后划分50kb窗口用Circular Binary Segmentation(CBS)算法和隐马尔科夫模型确定断点和CNV数值。梯度配比嵌合体,测序并做标准曲线。评价443例自然流产组织样本分别用array-CGH和测序检测的一致性。2.模拟配比5%、10%、15%、20%胎儿浓度样本,验证浓度后测序。3.用array-CGH和测序分别检测51例智力障碍患者基因组DNA并评价两种检测方法检出率和一致性。结果:1.建立数据分析流程,检测流产组织评价结果为>1Mb变异CNV测序方法和array-CGH检出一致。受试者工作曲线显示测序与array-CGH有很好的一致性,曲线下面积达到0.958.2.染色体数目异常是自然流产的主要原因,拷贝数异常其次占17%,小片段CNV的致病性需要更多研究,嵌合体占2%。测序检出最低的嵌合体比例为8%性染色体单体X嵌合,测序检测低质量DNA样本成功。3.成功构建模拟胎儿浓度样本;5Mb原始数据量可在5%胎儿浓度的样本中检出25MbCNV,10%胎儿浓度检出7MbCNV,15%胎儿浓度检出3.5MbCNV,20%胎儿浓度检出1.8MbCNV。4.测序用于智力障碍病因检测结果和array-CGH—致,检出染色体三体8例,单体型1例,正常的样本11例。43个CNV片段中致病性CNV27个,测序检出率100%。结论:成功建立了基于Ion Torrent高通量测序平台低深度检测染色体拷贝数变异的算法和流程。该方法有望用于无创产前诊断,扩大NIPT的检测范围,当前数据量可以检测常见染色体微缺失微重复疾病如猫叫综合征,天使人综合征等。为自然流产和智力缺陷患者病因的检测提供了一种新的方法,具有分辨率高、样本质量要求低、价格低等优点可以作为新的检测手段替代array-CGH,补充核型分析分辨率低的不足。