细胞遗传学分析和基因检测的相关性和互补性

细胞遗传学分析和基因检测的相关性和互补性

河北燕达陆道培医院

医学检验科王芳刘红星

摘要

染色体异常是基因异常的宏观表现

基因异常的形式有很多种，所适用的检测方法也有很多种不同的检测方法相互弥补，难以完全替代

根据检查目的，选择合适的检测方法很重要

认识疾病的不同层面/角度

临床表现(型)

z 临床所见；患者来诊断直接原因；疾病的综合结果

细胞表(现)型

z 显微镜下所见的细胞形态变化，包括对化学显色剂的反应

免疫表(现)型

z 基于免疫学原理(抗原抗体结合)检测的细胞蛋白表达的组合

染色体(型)

z 染色体是基因组的宏观表现

基因(型)

z 病因；肿瘤和遗传病都是“基因病”

Phenotype

Genotype

基因，染色体

流式:

细胞蛋白表达

细胞形态

全身多组织器官的影响

从基因型到表型（蛋白、细胞、临床）

每个2倍体细胞核里有23卷×2套（染色体）

共有约2.5万×2个章/节（编码蛋白的基因）

约30亿×2

个字（碱基）

JAK2 V617F

如果把基因组比做一本生命的天书

肿瘤和遗传病中常见的基因异常类型

染色体核型分析WES ；CGH FISH

基因检测基因检测

各种常用基因检测技术的特点

SNV

10‐610‐5

10‐4

10‐3

10‐210‐1

1bp

1Kbp

1Mbp

Q ‐PCR mRNA FG Q ‐PCR DNA FG/INDEL

WG

FISH 缺失

FISH 重复核型分析

aCGH

NGS

Sanger 测序

片段分析检测灵敏度

分辨率

临床常用的基因检测方法及其特点

检测方法分辨率检测灵敏度

基因分型

Q‐PCR mRNA FG1‐300bp10‐4.5‐10‐5.5检测特定基因型

Q‐PCR DNA FG/INDEL1‐300bp10‐4‐10‐4.5检测特定基因型

Q‐PCR SNV1bp约10‐2检测特定基因型

位点特异性PCR SNV1bp约10‐2检测特定基因型

多重定性PCR100‐1000bp约10‐3‐10‐5检测的基因型较限定；可容纳一定范围内的基因型变异基因测序

Sanger测序1‐1000bp15‐25%得到混合的测序结果

焦磷酸测序1‐20bp约5%

NGS单个读长20‐300bp 约5%大规模并行测序；可进行单分子序列分析和克隆演变分析；尤其适用于基因突变筛查和全基因组/外显子组/转录组分析

其它

CNV（芯片；NGS）1‐100Kbp>10%全基因组范围分析；分辨率根据芯片密度及方法而异

FISH探针法10‐200Kbp（缺失）

>500~1000kb（重复）

10‐2‐10‐3检测特定基因的变异

染色体核型分析5‐10Mbp5%全基因组范围宏观分析

常见基因异常的类型和适用的检测方法

基因异常类型适用的检测方法

融合基因（FG）

有特征性染色体易位，有融合蛋白Q‐PCR（mRNA）；FISH；染色体核型分析；NGS 有特征性染色体易位，无融合蛋白PCR（DNA）；FISH；染色体核型分析；NGS

染色体微缺失或末端易位形成融合基因Q‐PCR（mRNA）；FISH；NGS

无对应基因组异常的融合基因Q‐PCR（mRNA）；NGS

基因突变

单碱基变异（SNV），突变位点和序列固定Q‐PCR；SSP‐PCR；Sanger测序；焦磷酸测序；NGS 单碱基变异（SNV），突变位点和序列不固定Q‐PCR；SSP‐PCR；Sanger测序；片段分析；NGS 小片段插入/缺失（INDELs），有较常见的突变型Q‐PCR；SSP‐PCR；Sanger测序；片段分析；NGS 小片段插入/缺失（INDELs），突变型不固定Sanger测序；片段分析；NGS

基因内部部分外显子缺失Q‐PCR；PCR基因分型；NGS

基因缺失、扩增等拷贝数变异FISH；染色体核型分析

其它分子指标

基因表达异常Q‐PCR（mRNA）

IG/TCR重排克隆性分析片段分析；NGS（免疫组库分析）

嵌合率检测片段分析；Q‐PCR（微嵌合分析）

遗传多样性检测基因测序；PCR基因分型

WHO2008标准里的主要基因指标近年来新的分子标志及疾病分类

MPN BCR‐ABL1；JAK2；MPL；KIT CALR突变；ASXL1;CALR;CSF3R;JAK2‐V617F;JAK2‐Exon12;MPL;SETBP1;SH2B3(LNK);SRSF2;TET2;U2AF1/35

伴嗜酸细胞增多

的髓系或淋巴细

胞系肿瘤

PDGFRA‐FG；PDGFRB‐FG；FGFR1‐FG；

MDS/MPN ASXL1;BRAF;CBL;JAK2‐

V617F;KRAS;NRAS;PTPN11;RUNX1(AML1);SETBP1;SRSF2;TET2;U2AF1/35

MDS ASXL1;DNMT3A;IDH1;IDH2;JAK2‐V617F;KRAS;NRAS;PTPN11;RUNX1(AML1);SETBP1; SF3B1;SRSF2;TET2;TP53(P53);U2AF1/35

AML 融合基因：AML1‐ETO；CBFB‐MYH11；

PML‐RARA及其它RARA‐FG；MLL‐FG；

DEK‐CAN；RPN1‐EVI1；RBM15‐MKL1。

突变：MLL‐PTD；NPM1；CEBPA；KIT；

FLT3‐ITD/TKD；WT1；AML。

原癌基因：BAALC、ERG、MN1

ASXL1;CEBPA;DNMT3A;ETV6(TEL);FLT3‐ITD;FLT3‐TKD;IDH1;IDH2;KIT‐

Exon8,11,17;KRAS;NPM1;NRAS;PHF6;PTPN11;RUNX1(AML1);TET2;TP53(P53)

AHL；MPAL BCR‐ABL1；MLL‐FG ASXL1;CEBPA;CREBBP;CRLF2;CSF3R;DNMT3A;ETV6(TEL);FLT3‐ITD;IDH1;IDH2;IL7R;JAK1; JAK2‐Exon16;JAK3;KIT‐Exon8,11,17;NOTCH1;NPM1;NT5C2;PHF6;PTEN;PTPN11;TET2; TP53(P53)

B‐ALL IGH重排克隆性；BCR‐ABL1；MLL‐FG；

TEL‐AML1；IL3‐IGH；E2A‐PBX1

BRAF;CREBBP;CRLF2;FLT3‐ITD;FLT3‐TKD;IL7R;JAK1;JAK2‐Exon16;KRAS;NRAS;NT5C2;

PTPN11;TP53(P53)

T‐ALL TCR易位BRAF;CREBBP;DNMT3A;ETV6(TEL);FBXW7;IL7R;JAK1;JAK2‐Exon16;JAK3;KRAS;NOTCH1; NRAS;NT5C2;PHF6;PTEN;RUNX1(AML1);TP53(P53)

淋巴瘤BCL2‐IGH；MYC‐IGH；CCND1‐IG；TP53突

变；CLTC‐ALK；

BCL2;CARD11;CCND1;CD79B;CREBBP;EZH2;FBXW7;ID3;JAK3;KIT‐Exon8,11,17;MEF2B;

MYD88;NOTCH1;NOTCH2;PIK3CA;TCF3(E2A);TP53(P53)