22q11微缺失和微重复综合征

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,22q11,相关染色体微缺失和微重复综合征,临床表现、分子遗传学和检测方法,1,22q11,微缺失综合征,22q,微重复综合征,LCR22,与染色体重排,相关检测方法,2,Part 1,22q11,微缺失综合征,3,22q11,微缺失综合征,概述,临床表现,各种相关综合征,分子遗传学,4,22q11,微缺失综合征（,22q11 deletion syndrome,，,22q11DS,）,是指由人类染色体,22q11.21-22q11.23,区域杂合性缺失引起,的一类,临床症候群,。,患病率约为,1:4000,，男女患病率无明显差异。,是人类最常见的微缺失综合征。,90%,病人可检测到,22,号染色体长臂近端染色体的微缺失。,22q11,微缺失综合征,：,1,概述,22q11,微缺失综合征,5,22q11,微缺失综合征,：,1,概述,DiGeorge,综合征,(,DiGeorge,syndrome,，,DGS,，,OMIM,#188400,),腭心面综合征,（,Velocardiofacial,syndrome,，,VCFS,，,#192430,）,椎干异常面容综合征,（,conotruncal,anomaly face syndrome,，,CAFS/CTAF,，,OMIM,#210795,）,Cayler,心面综合征,（,Cayler,cardiofacial,syndrome,，,OMIM,%125520,),，,Opitz,g/bbb,综合征,（,Opitz,g/bbb,syndrome,，,OMIM,%145410,),22q11,微缺失综合征包括多个临床综合征,6,22q11,微缺失综合征有复杂的临床表现,几乎可累及全身各个组织和器官，最常见的,临床症状被概括为“,CATCH22,”,：,22q11,微缺失综合征,：,1,概述,心脏畸形（,Cardiac Abnormality,，,C,）,异常面容（,abnormal,facies,，,A,）,胸腺发育不良（,thymic,hypoplasia,，,T,）,腭裂（,cleft palate,，,C,）,低钙血症（,hypocalcemia,，,H,）,“,22,”,表示,22,号染色体,7,随着研究的深入，人们发现,22q11DS,的患者还可以出现,生长发育和智力发育迟缓,学习和认知困难,精神异常,22q11,微缺失综合征,：,1,概述,22q11,微缺失综合征有复杂的临床表现,8,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 心脏畸形,心脏畸形,是,22q11DS,最常见的临床表现，统计显示,22q11DS,患者中有先天性心血管畸形的比例在,74-80%,左右，主要为影响心脏流出道和主动脉弓结构的畸形，由于该部结构类似圆锥，故又称为,心脏圆锥动脉干畸形,（,CTD,）,1,心脏畸形,9,最常见,的畸形为,法洛氏四联症（,tetralogy,of,Fallot,，,TOF,）,室间隔缺损（,Ventricualr,septal,defect,，,VSD,）,先天性主动脉弓离断,B,型（,Interrupted aortic arch type B,，,IAA type B,）,肺动脉狭窄、闭锁（,Pulmonic,atresia/stenosis,，,PA/PS,）,共同动脉干（,Truncus,arteriosis,，,TA,）,相对少见,的畸形有,血管环（,Vascular ring,）、房间隔缺损,(,Atrial,septal,defect,，,ASD,),右位主动脉（,Right sided aorta,）、永久性动脉导管,(patent,ductus,arteriosis,，,PDA,),、主动脉缩窄（,Coarctation,of the aorta,）、迷走锁,骨下动脉（,Aberrant,subclavian,arteries,）、大血管移位,（,Transposition of the great vessels,）等,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 心脏畸形,10,图示,22q11DS,患者各种心脏畸形的发生比例,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 心脏畸形,11,22q11DS,的,颅面部畸形,累及头部五官，眼、耳、口、鼻均可出现各种畸形，另还有腭裂、粘膜下腭裂、悬雍垂裂等，患者可因此表现出相应的症状如特征性面容、斜视、中耳炎、耳聋、说话鼻音等。,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 颅面部畸形,2,颅面部畸形（含腭裂）,12,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 颅面部畸形,头部,小颌、长脸、上颌垂直过长、颊部平坦、下颌后移、面部不对称、大头,畸形、颅底扁平等,耳,双耳低位、小耳畸形、中耳畸形、小耳廓、耳廓异常折叠、耳轮肥厚、,可导致耳聋、中耳炎等,眼,闭眼不能、睑裂狭小、视神经乳头变小、视网膜血管扭曲、视网膜缺,损、白内障等,鼻,球状鼻、方鼻尖、宽鼻梁、鼻翼发育不全、鼻孔狭窄、鼻孔前倾、鼻后,孔闭锁、长人中、短人中等。慢性鼻窦炎、慢性化脓性中耳炎。,口腔,U,型嘴、小口畸形、上唇较薄等,腭,腭裂、悬雍垂裂、高腭弓、腭帆缩短、粘膜下腭裂等,下表给出了,22q11,微缺失综合征,常见的,颅面部畸形,13,一名,VCFS,患者的面容,Shprintzen,RJ:,Velocardiofacial,Syndrome.,Otolaryngol,Clin,North Am,33(6), 2000.,颊部（颧骨）平坦,面部不对称,长人中,上唇较薄,小口畸形,14,The Faces of VCFS,长脸；,小下颌；,大鼻；球状鼻尖；,睑裂狭窄；,淡漠，缺乏面部表情,图片来源：,www.vcfsef.org,正常人与患者颅底比较,VCFS,患者,15,外耳畸形,16,眼睑浮肿、,鼻梁低平、,智力发育迟缓,Cleft palate-craniofacial,journal,septemper,1997 Vol.34 No.5:425-429,两个,CAFS,患者的面容,17,各种腭裂、悬雍垂裂,18,胸腺发育不良,：,60%,胸腺不发育,：,15-20%,特点：,数量上,：,22q11DS,患者的平均,T,细胞数在婴儿期仅为正常值的,50%,，在成人期为正常值的,80%,。,质量上,：减少的,T,细胞主要为,CD4/CD25 T,细胞，其数量大大减少，但是单个,T,细胞的功能并没有受太多影响。,对体液免疫的影响,：,2-4%,的患者出现,IgA,的减少，约,10%,的患者,IgG,生成延迟，但是患者体内,T,细胞的分化过程和其他抗体的生成过程均正常。,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 免疫缺陷,3,细胞免疫功能缺陷,19,患者常常出现反复的细菌、病毒感染，而且感染好转的时间延长，最常见的有,鼻窦炎（,27%,）,中耳炎（,25%,）,支气管炎（,7%,）,肺炎（,4%,）,9%,的患者有,自身免疫性疾病,青少年类风湿性关节炎,自身免疫性甲状腺炎,特发性血小板减少性紫癜,炎性肠病。,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 免疫缺陷,20,17-60%,的患者伴有,低钙血症,：,原因：,甲状旁腺发育不良,、甲状旁腺素分泌功能低下,表现：该症多见于,1,年内的新生儿，患儿多出现惊厥、喉痉挛、手足抽搐等低钙表现。,注意：由于导致低钙血症的原因较少，故如出现,新生儿低钙血症需高度怀疑,22q11DS,。有报道在成年患者中也发现有低钙血症者。,将近,4%,的患者发现有,生长激素的缺乏,，患者往往表现为身,材矮小。另有报道发现有,甲状腺功能低下,及,垂体功能低下,者，这是导致患者生长发育迟缓的主要原因之一。,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 内分泌异常,4,内分泌异常,21,常见的,认知异常,：,学习困难：书写、计算、理解困难,学习能力缺失,注意力缺陷或注意力高度缺陷,智商通常在,70-90,左右,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 认知和精神异常,5,认知和精神异常,22,常见的,精神异常,：,精神分裂症（主要为妄想型精神分裂症）,强制性障碍,心境障碍,广泛性焦虑,恐怖症,抑郁症,对立违抗障碍等,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 认知和精神异常,23,22q11,微缺失综合征,：,2,主要临床表现 认知和精神异常,精神分裂症与,VCFS,精神分裂症患病率,:,VCFS,患者,18%,VS,正常人群,1%,；,VCFS,患病率：,精神分裂症人群,2-53%,VS,正常人群,1:4000,24,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,DiGeorge,综合征 ，,DGS,腭心面综合征，,VCFS,椎干异常面容综合征，,CAFS/CTAF,Cayler,心面综合征,Opitz,综合征,相关综合征,25,DiGeorge,综合征又称,家族性三、四咽囊综合征,胸腺甲状旁腺发育不良综合征,DiGeorge,畸形,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,DGS,26,患病率,：,1:3000-20000,（根据不同的诊断标准有所不同）,遗传方式,：,90%,散发病例，,10%,家族性遗传。在家族性遗传中就目前发现而言有常染色体显性、常染色体隐性、,X,连锁遗传等遗传方式，这可能与其致病原因有关。其中最主要的为常染色体显性遗传。,疾病资料,：人类孟德尔遗传在线数据库（,OMIM,）将其编入常染色体显性疾病目录，编号,188400,。,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,DGS,DiGeorge,综合征,27,主要临床表现和预后,：,心脏圆锥干缺陷（,CTD,）,胸腺发育不良或不发育,甲状旁腺发育不良,大多数新生儿患者于出生数月内死亡，死因多为免疫缺陷相关的细菌、病毒感染、低钙血症、心脏畸形。,免疫缺陷较轻而存活至儿童、成人期者往往出现生长发育迟缓、智力低下、语言障碍等。,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,DGS,DiGeorge,综合征,28,缺失比例及类型,：,90-95%,的,DGS,患者有,22q11,微缺失,少数,DGS,患者未发生上述缺失，其缺失主要发生在,10p13,区域,另有报道发现,dup(1q),、,del(5p),、,dup(8q),、,del(10p),、,del(17p),、,del(18q),者,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,DGS,DiGeorge,综合征,29,患病率,：约,1:4000,22q11,微缺失见于,80-85%,的患者,遗传方式,：,90%,为新发病例，,10%,为家族遗传，遗传方式为常染色体显性,疾病资料,：人类孟德尔遗传在线数据库（,OMIM,）将其编入常染色体显性疾病目录，编号,192430,。,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,VCFS,腭心面综合征,VCFS,30,最常见,的微缺失综合征,最常见,的与心脏椎干畸形相关的综合征,最常见,的有腭裂表现的综合征；在有腭裂的儿童中，近,8%,为,VCFS,表型最复杂,的综合征之一，据临床报道统计，已在,VCFS,患者中发现近,180,多种畸形，几乎累及全身各个系统和器官,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,VCFS,腭心面综合征,VCFS,31,主要的临床特征：,腭,裂,心,脏畸形,特殊,面,容,全身各个系统的畸形,学习困难,精神性疾病,（精神分裂症）,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,VCFS,腭心面综合征,32,患病率,：罕见病（,rare disease,）,遗传方式,：,80-95%,为新发病例，,15-20%,为家族遗传，遗传方式为常染色体显性,22q11,微缺失见于,98-100%,的患者,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,CAFS,椎干异常面容综合征,An orphan or,rare disease,is generally considered to have a prevalence,of fewer than 200,000 affected individuals in the United States.,（,2005,年统计数据显示美国人口约,2.964,亿，据此计算其患病率低于,1:1480,即,6.810,-4,）,http:/,rarediseases.info.nih.gov,/,33,临床表现,特征性面容,（眼距过宽、睑裂短、眼睑浮肿、鼻梁低平、小口、小耳垂等）,CTD,（主要为流出道的畸形如法洛四联症、肺动脉瓣闭锁、右室双流出道、共同动脉干、主动脉弓畸形等）。,部分患者在新生儿时期可有低钙血症。,儿童、青少年期可出现智力发育迟缓、生长发育迟缓等,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,CAFS,椎干异常面容综合征,34,Cayler,心面综合征,又称不对称啼哭面容、单侧面神经不全性瘫,不对称性啼哭面容是由于,降口角肌发育不良,引起的，而且该不对称面容在哭或笑时表现得更为明显,患病率,：罕见病（,rare disease,）,遗传方式,：常染色体显性遗传疾病,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征,CAFS,35,Cayler,心面综合征,临床表现,：,不对称啼哭面容,生殖泌尿系统畸形,（男性多为尿道下裂）,先天性心脏病,唇裂，腭裂，悬雍垂裂,内眦过宽,喉气管食管裂、吞咽困难,精神发育迟缓,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征 其他,36,Cayler,心面综合征,临床表现（统计资料）：,70%,的患者除降口角肌发育不良外合并有其他畸形，,44%,患者合并两种以上的其他系统畸形,心脏系统（,44%,）、头颈（,48%,）,骨骼系统（,22%,）、泌尿生殖道畸形（,24%,）,神经系统（,10%,）,胃肠道畸形（,6%,）,其他混杂畸形,8%,另外发现发育停滞、精神运动性阻滞等表型,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征 其他,Am. J. Med. Genet.,71: 215-218, 1997,37,图示不对称啼哭面容,Akaku,M, et al .The Turkish Journal of Pediatrics April - June 2004,38,Opitz,G/BBB,综合征,（常显）,1969,年,Opitz,等第一次发现并描述了该综合征，当时将其命名为,G,综合征。,患病率,：罕见病,遗传方式,：有常染色体显性遗传（另有,X,连锁遗传）。,二者的区别：,鼻孔前倾和后咽裂仅见于,X,连锁形式的,Opitz,综合征（定位于,Xp22,）,吞咽困难，尿道下裂、发育迟缓等可见于两种形式的综合征,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征 其他,39,22q11,微缺失综合征,：,3,相关综合征 其他,主要临床表现,最常见的畸形：,眼距过宽和尿道下裂,其他：特殊面容,消化道畸形（吞咽困难，胃食管返流、肛门狭窄、闭锁等）,隐睾,发育迟缓 等,CT,检查：中线结构异常和海马旋转不良,男性患者疾病表现较女性患者重,40,几种相关综合征临床表现比较,临床,表现,心脏,畸形,特征,面容,腭裂,免疫,缺陷,内分泌,缺陷,认知,困难,精神,异常,其他特征,DGS,+,+,+,+,+,+,+,VCFS,+,+,+,+,+,+,+,累及全身各个系统,CAFS,+,+,+,+,+,+,+,CS,+,+,+,+,-,+,+,降口角肌发育不良,泌尿生殖道畸形,OS,-,+,+,-,-,+,+,眼距过宽、肛门闭,锁、泌尿生殖道畸形,+,：该表现的常见程度，,-,：不清楚或未见报道,41,分子遗传学,42,22q11,区间总长约,6Mb,85-90%,的患者缺失区域靠近着丝粒端，大小约,3Mb,，此区又被称为,DiGeorge,综合征染色体区,（,DiGeorge,syndrome chromosome region,，,DGCR,），含有,30,余个基因,8-10%,左右的患者仅缺失,DGCR,内靠近着丝粒端约,1.5Mb,的片段；,2-3%,的患者为非典型缺失、基因,突变或者由染色体易位引起。,22q11,微缺失综合征,：,5,缺失区域,缺失区域,-DGCR,43,22q11,微缺失综合征,：,5,缺失区域,缺失区域,-DGCR,上的基因,上图示,DGCR,上的基因排列。灰色表示缺失区域，分别代表,3Mb,缺失区和,1.5Mb,缺失区；黄色代表,LCR22s,，从左向右依次为,LCR2,、,LCR3a,、,LCR3b,、,LCR4,44,22q11,微缺失综合征,：,5,缺失区域,缺失区域,-DGCR,的各种缺失类型,上图示,DGCR,的各种缺失类型，红色方块：,LCR22s,；,ADU,：易位型,DGS,患者的断裂位点；,TDR,：典型缺失区；,a-f,：其他少见的缺失类型,45,目前已在,22q11DS,缺失区内发现近,30,个基因，各自具有不同的功能：,转录因子,：,TBX1,、,HIRA,、,E2F6,、,GSCL,细胞周期调控因子,：,Cdc45L,、,CDCrel-1,、,Ufd1L,、,ARVCF,、,Tsk1/Tsk2,、,T10,、,BCR,细胞粘附分子,：,DGCR6,、,DGCR2,、,TMVCF,代谢辅助因子,：,COMT,其他功能基因,：,CLTCL,、,Dvl1L,22q11,微缺失综合征,：,5,候选基因,候选基因,46,基因,产物类别,功能,表达时间,表达部位,缺失表型,Tbx1,转录因子,调节基因转录,胚胎发育早期,（早期）咽弓、咽囊和听囊，,（稍后）脊柱和牙蕾,杂合缺失：主动脉弓畸形；,纯合缺失：宫内致死，,22q11DS,的大部分,表型,HIRA,转录因子,作为转录性抑制物参与调,控细胞周期，组蛋白代谢,胚胎发育早期,颅面、四肢、心脏等结构的间充,质,永存动脉干,E2F6,转录因子,募集其他调控蛋白，过表,达可影响细胞增殖,胚胎期、成年期,GSCL,转录因子,不明,胚胎发育早期,脑桥的亚区，性腺、消化道,Cdc45L,细胞周期蛋白,DNA,复制起始,胚胎发育早期,肝脏、胸腺、睾丸、脑、咽弓和,肾脏,杂合缺失：无明显异常表型；,纯合缺失：内细胞群增生不足而很快死亡,CDCrel-1,细胞周期蛋白,参与胞质分裂、神经元突,触调节,胚胎期、成年期,终末分化神经元所在的部位（背,根神经节、脑神经节、神经管外,层），额鼻区和肢芽,由于其他基因的补偿作用，无明显表型,Ufd1L,细胞周期蛋白,蛋白质加工,胚胎发育早期,肢芽、心脏、咽弓、端脑,该基因的一个单核苷酸多态与精神分裂症,有关；缺失引起小鼠,CTD,；作为修饰因子,放大,22q11DS,的表型。,ARVCF,细胞周期蛋白,不明,胚胎发育早期,大部分组织，主要在脑和第,1,、,2,咽弓,Tsk1/Tsk2,细胞周期蛋白,丝氨酸,-,苏氨酸激酶,胚胎发育早期,睾丸,T10,细胞周期蛋白,不明,胚胎发育各期,颜面部和心脏,BCR,细胞周期蛋白,参与,CML,的发病和行为,调节,胚胎发育早期,DGCR6,粘附分子,与层粘连蛋白的,链相似,胚胎期、成年期,神经嵴迁移,DGCR2,粘附分子,可能与癫痫发作有关,胚胎发育早期,颅面部、咽弓、肢芽和体节,神经嵴迁移,TMVCF,粘附分子,参与紧密连接构成,胚胎期、成年期,肺、心脏、骨骼肌等,COMT,代谢酶,儿茶酚胺类神经递质的代,谢和某些药物如左旋多巴,的代谢,胚胎期、成年期,杂合缺失即可导致精神症状,CLTCL,膜蛋白,胞吞作用和信号转导,Dvl1L,胚胎期、成年期,心脏、胸腺,47,Part 2,22q11,微重复综合征,48,猫眼综合征,患病率,：,1:50000,到,1:150000,之间，无明显的性别和种族间差异。,绝大多数,CES,患者发现,额外的等双着丝粒染色体,，核型描述为,46,，,XY/XX,，,+idic(22)(pter-q11.2:q11.2-pter),，可用着丝粒染色加以显示。,遗传基础,：,22p,到,22q11.2,区段的三,或四拷贝重复,额外的,22,号染色体来自父亲或母亲，,因此本病可表现为父系遗传或母系遗传。,临床表现的表现度和外显率变化较大。,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征 流行病学,49,猫眼综合征常见临床表现,肛门闭锁伴直肠膀胱瘘、直肠会阴瘘（男）或直肠阴道瘘、直肠尿道瘘（女）。,虹膜、脉络膜、视网膜的部分或全部缺失,，可累及单侧（少见）或双侧（较多见）。,小眼畸形（最常见单侧）,先天性心脏病，最常见为,肺静脉连接完全异常和法洛四联症,。,各种肾脏畸形如双肾或单肾缺如，额外肾、肾积水、肾发育不良,各种疝,耳前皮肤皮赘或小凹，多联合有单侧外耳道闭锁,异常面容，由于蝶骨小翼过度发育导致眼睑间距增大，睑裂下斜,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征 临床表现,50,图示,CES,患者眼部特征：,C,：（缩瞳后）眼前段检查发现右眼下部虹膜缺失,D,：眼底镜检查发现左眼视网膜和色素层缺失,J Med Genet 2003;40:e62( 临床表现,51,图示虹膜部分缺失和耳前小凹,Frizzley, Stephan, Lamb, et al J. Med. Genet.,1999;36;237-241,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征 临床表现,52,CES,关键区和候选基因,CES,关键区（,CES critical region,，,CECR,）,紧接,DGCR,，是,22q11,区最接近着丝粒的一段，大小约,2-2.5Mb,。该区共有,14,个基因。其中,CECR1,与,CES,发病的关系最密切。,CECR1,编码的蛋白与无脊椎动物中一个分泌生长激素的蛋白家族具有同源性，并具有腺苷脱氨酶（,ADA,）结构域，提示其功能可能与调节细胞外腺苷酸浓度有关。在人胚,35,天左右，,CECR1,表达于心脏流出道、心房和第,7,、,8,颅神经节中，该基因的过表达可能会影响这些组织的发育，产生相应表型。,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征,CES,关键区,53,研究发现,CES,患者的,CES,染色体的断裂重接位点有两个，分别位于,D22S427,、,D22S1638,之间（近着丝粒端）和,D22S1709,、,D22S636,之间（远着丝粒端），恰好与,22q11DS,的两个,LCR,相符合。,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征 遗传分型,54,根据,CES,染色体断裂重接位点可以将,CES,分为以下三型,I,型,CES,：两个断裂位点均位于着丝粒的近端（,LCR22-2,），包含两个,1.5Mb,区域。,IIa,型,CES,：一个断裂位点在近端（,LCR22-2,），一个断裂位点在远端（,LCR22-4,），包含一个,1.5Mb,区域和一个,3Mb,区域。,IIb,型,CES,：两个断裂位点均位于着丝粒的远端（,LCR22-4,），包含两个,3Mb,区域。,各型,CES,的临床表现无明显差异。,22q11,微重复综合征,：,1,猫眼综合征 遗传分型,55,56,Der(22),综合征,Der(22),综合征的临床表现与,CES,相似，表现为,心脏畸形（主要为房间隔缺损，,CTD,畸形少见）,男性泌尿生殖系统畸形,颅面部畸形（耳前皮肤皮赘或小凹）,肛门闭锁,骨骼畸形,精神发育迟缓,注意：在,der(22),综合征的患者中极少见到有,眼部缺损、小眼畸形,和,TAPVR,等在,CES,患者中常见的表现；而,精神发育迟缓、腭裂、肌张力减退,等在,CES,中较少见的症状在,der(22),综合征中反而较为普遍。,22q11,微重复综合征,：,2,Der(22),综合征,概述,57,患者的衍生染色体来源于携带,t(11,22),易位的父亲或母亲，在减数分裂时发生,3:1,染色体分离，结果导致患者携带,11q23-qter,和,22q11-qter,部分三体。,是人类最常见的遗传性染色体,不平衡易位,易位的断裂位点在,LCR22-3,内部,22q11,微重复综合征,：,2,Der(22),综合征,概述,Der(22),综合征,断裂位点,58,22q11.2,微重复综合征,已知主要临床表现：,腭咽闭合不良,47%,异常面容（轻度）,50%,（鼻梁宽阔、眼距宽、外眦下斜、内眦赘皮、小颌（后缩）、小头畸形）,胸腺发育不良或不发育,先天性心脏病,20%,，其中锥干畸形占,50%,左右,癫痫发作,生长发育迟缓,学习困难、认知、行为问题,22q11,微重复综合征,：,3,dup(22),综合征,概述,59,其他畸形：,泌尿生殖系统畸形,33%,听力缺损,44%,小肠异常扭转,先天性膈疝,60,几种,22q11,相关综合征的染色体,如图，,22q11,区的单拷贝到多拷贝异常导致了不同的综合征,小结,61,几种,22q11,相关综合征的遗传基础,如图，白色表示单拷贝，灰色表示三拷贝，黑色表示四拷贝,小结,62,为什么这些临床表现各异的综合征有,共同的缺失或重复区域,？,产生这一现象的,遗传学机制,？,22q11,的,基因组结构,？,63,Part 3,LCR22,与染色体重排,64,LCR,简介,低拷贝重复序列,(low copy repeats,，,LCR),分散地位于染色体内，其序列总长占人类基因组的近,5%,单个,LCR,的 大小介于,10-240kb,之间,不同位点的,LCR,95%,以上的序列具有相似性,目前认为,LCR,在减数分裂期间可以导致相邻,DNA,片段发生,不对称的同源重组,，结果导致染色体的,微缺失、微重复、插入、转位,等。,LCR22,及其介导的染色体重排,65,22,号染色体上的,LCR-LCR22s,目前在,22q11.2,上共发现,8,个,LCR,，分别为,LCR2,、,LCR3a,、,LCR3b,、,LCR4-8,，其总长合计为,720kb,，占该区间（,6Mb,）的,11.63%,。最大的两个,LCR,为,LCR22-2,和,LCR22-4,，均为,240kb,左右，其余,LCR,大小介于,1-90kb,之间，详见下表。,LCR22,及其介导的染色体重排,66,22,号染色体上的,LCR-LCR22s,LCR22,及其介导的染色体重排,67,LCR22s,的内部结构,LCR,由,基因,和,假基因,构成,参与构成,LCR22s,的基因和假基因如下,V7-REL,GGT-REL,GGTLA,BCRL,POM121L,LCR22,及其介导的染色体重排,68,LCR22s,的内部结构,图示,DGCR,区的,LCR22s,及其与,22q11DS,（,VCFS,）缺失区域的关系,LCR22,及其介导的染色体重排,69,LCR22s,介导的染色体重排,（,A,）一条正常的染色体和一条发生,3Mb,微缺失的染色体,（,B,）一条,3Mb,微缺失染色体和一条,3Mb,微重复的染色体,（,C,）一条正常的染色体和一条发生,1.5Mb,微缺失的染色体,（,D,）一条,1.5Mb,微缺失染色体和一条,1.5Mb,微重复的染色体,LCR22,及其介导的染色体重排,T.Maynard,et al., 2002,70,缺失或重复,71,CES,双着丝粒染色体形成的可能机制,72,易位,73,Part 4,相关检测方法,74,1,传统细胞遗传学分析,传统细胞遗传学方法即,G,显带法,由于缺失或重复的片段较小，接近其检测的下限值,3Mb,，故此法的应用受到限制，只能检出,大于上述缺失的片段,额外的双着丝粒染色体（猫眼综合征）,一些大片段的染色体易位,总体而言检出率只有,20%,左右,操作简单，费用低廉，各实验室均有条件进行,可以同时观察其他染色体有无异常,临床上常用作筛查的手段,75,DGS,患者的核型图,76,2 FISH,分析,原理：,荧光原位杂交,，即使用特异性的荧光标记的探针与染色体相应序列相结合，并在荧光灯下照射发光，从而得知相对应的序列是否发生了缺失或重复,高敏感性、高特异性,使其成为检测,22q11,缺失或重复的事实上的,金标准,，其他方法获得的结果均须得到,FISH,的证实,耗时长,（,8,天左右）、,价格昂贵,（,250,美元,/,次？）、要求有,专用仪器、操作相对复杂、工作量大,，限制了其在临床的广泛应用,由于,DNA,探针的高度特异性，一种探针只能检测一个位点，对于该探针位点以外的缺失可能存在,漏诊,。,77,用,FISH,检测,22q11,区缺失：箭头所指,22,号染色体发现缺失,78,用,FISH,检测,22q11,区缺失：绿色为对照探针，红色为,DiGeorge,探针,79,用,FISH,检测到,22q11,区重复,SJ,Hassed,et,al.Clin,Genet 2004: 65: 400404,80,3.1,多重,PCR,主要是利用缺失重复区的多个,微卫星标记、短串联重复序列,等进行扩增。,该法不需培养细胞，,省时省力,，检测,成本低,必须有父母的,DNA,样品作对照，而且由于纯合子基因型的存在，对扩增产物为单一条带者不能明确判别是否缺失,当所取的几个标记或位点不能得出有效结果时，需要选取其他位点，此时工作量和成本均增加。,81,3.2,实时荧光定量,PCR,原理：在,PCR,过程中实时采集荧光信号，可在较高精度水平,定量,检测产物,整个检测过程在,24,小时内可以完成，,操作简单，方便快捷，成本相对低廉,不需要父母的,DNA,样品作对照，结果比较可靠，其与,FISH,的相符率达到,99.7%,不能检测出染色体,嵌合现象,和,平衡易位,所需的实验,仪器价格昂贵,82,3.3 MPLA,使用试剂盒在,一次反应中扩增多至,50,个的靶序列,，并对其做,半定量,测定,快速，敏感，可靠，价格便宜,，每个反应只需,16.50(,？,),$14(,？,),对设备要求不高,，热循环仪和测序电泳仪即可,操作方便,，出结果快，,24,小时内,缺点是有,假阳性,，某些点突变可能阻碍探针结合，被误认为缺失。,83,DiGeorge/VCFS,探针试剂盒,由,MRC Holland,公司提供,SALSA MLPA DiGeorge/VCFS,试剂盒包括,:,11,个,22q,特异性探针，,7,个探针在典型缺失区序列上,9,个,10p13,探针,5,个,8p23,探针,3,个,4q21,探针,3,个,4q34,探针,4,个,17p13,探针,2,个,18q21,探针,理论上可以检测所有,DiGeorge,/VCFS,相关的染色体微缺失,84,缺失比例及类型：,22q11,微缺失见于,90-95%,的,DGS,患者,少数,DGS,患者未发生上述缺失，其缺失主要发生在,10p13,区域,另有报道发现,dup(1q),、,del(5p),、,dup(8q),、,del(10p),、,del(17p),、,del(18q),者,DiGeorge,综合征,85,PCR,引物序列,杂交序列,填充片断,靶序列,MLPA,原理,连接,毛细管电泳,Y,X,杂交,Y,Y,X,X,变性,3,3,5,5,PCR,Y,Y,X,X,5,5,3,3,86,MLPA,electropherograms,缺失,重复,正常,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,相对峰面积,下降,3555%,相对峰面积,增加,3555%,87,4,微阵列,-,比较基因组杂交（,array-CGH,）,CGH,原理,:,用不同的荧光染料标记正常和待测细胞的,DNA,，再和正常的中期细胞染色体进行杂交，比较两种荧光信号的相对强弱就可以了解待测组织,DNA,拷贝数的改变并同时在染色体上定位,微阵列,-,比较基因组杂交技术使用,cDNA,微阵列代替正常的中期染色体，使其分辨率大大提高，可以,检测,25-40kb,的缺失,该技术的局限在于,检测费用太过昂贵,，目前还不能广泛用于临床,88,5,芯片技术,优点,:,其高通量,众多基因的探针的标记、杂交等过程是在一次实验过程中完成的,;,自动化程度高，数据客观可靠,缺点,:,不能对待检测基因在多细胞类型组织中的精确定位进行判断,操作要求高，价格昂贵,，不适用于临床常规检查,89,几种方法的比较,技术,原理,检出率,敏感性、,特异性,设备要求,操作难度,检测价格,出结果时间,临床应用前景,常规细胞遗,传学分析方,法,细胞培养、,G,显带、镜,下分析核型,变化,20%,左,右，低,均较低,常规细胞培养,仪器设备、试,剂。,一般细胞学,实验室均可,胜任,低廉,1,周左右,用于筛查,FISH,特异探针的,荧光原位杂,交,高，,高，,专用仪器，价,格昂贵。,较难。,昂贵,8,天左右,目前的金标准,一般,PCR,特异性扩增,缺失区的片,断,PCR,仪,相对简单,视扩增的片,断多少而异,视扩增的片,断多少而异,MPAL,同,PCR,，同,时扩增数十,个缺失区的,片断,高,高,PCR,仪和测序仪,相对简单，,有商用试剂,盒提供,约,14,美元,/,次,24,小时内,有望成为临,床检测的主,要手段,基因芯片,Array-CGH,基因组杂交,高,高,专用仪器,较难，不易,普及,高昂,24,小时内,价格高昂，,目前主要用,于研究领域。,90,谢谢！,91,