Affymetrix 基因芯片项目推荐书201803

CMA平台临床应用合作推荐书广州市达瑞生物技术股份有限公司目录一、公司CMA检测平台简介 (2)二、CMA芯片系统技术原理 (2)1． CMA芯片系统基本原理 (2)2．CMA芯片系统技术特色 (3)三、染色体微阵列芯片检测项目简介 (4)四、具体的检测项目简介 (5)1．流产物染色体检测项目简介 (5)2．植入前筛查项目简介 (6)3．产前诊断项目简介 (7)4．出生缺陷诊断项目简介 (8)5．染色体微阵列基因检测与传统染色体检测技术对比 (10)表1 检测技术对比 (10)五、染色体微阵列基因检测临床应用 (10)1．国际应用情况 (10)2．国内情况 (11)六、仪器参数及实验室规划 (11)1．项目开展实验室规划及要求 (11)2. 培训体系 (13)一、公司CMA检测平台简介广州市达瑞生物技术股份有限公司（简称达瑞生物）是广州抗体技术研究中心所依托的实体单位，为中山大学达安基因股份有限公司控股，以优生优育、肿瘤检测和高端免疫技术的产业化为核心的高新技术企业。

公司长期致力于分子诊断技术的研究工作，始终专注于优生优育和肿瘤检测产品的开发和应用，并利用在广州科学城的研究生产基地实现优生和肿瘤检测产品的产业化，处于国际先进、国内领先地位。

达瑞生物依托中山大学和达安基因雄厚的科研平台，通过自主研发、引进国外先进技术及与国际优秀品牌厂家合作等方式，现已形成完整的优生优育产品系列和肿瘤检测系列，为客户提供一站式服务的整体解决方案。

公司的染色体微阵列技术（CMA）检测平台建立于2014年，该技术平台围绕Thermo Fisher GeneChip® Scan ner 3000Dx v.2 with AutoLoaderDx 基因芯片系统建立，根据市场的需求推出了染色体数目异常及微重复微缺失的检测项目。

公司总部位于广州科学城生物医药园区，已经建立了完善的研发、生产、销售以及售后服务体系，先后承担了16项国家及省市区科技计划项目，取得各类注册证书60余项。

公司已通过ISO13485质量体系认证和CFDA体外诊断试剂质量管理体系考核，拥有年产量2000万人份试剂的生产能力，是国内优生优育和肿瘤检测一站式服务的领导者。

二、CMA芯片系统技术原理1． CMA芯片系统基本原理本平台引进美国Thermo Fisher公司的GeneChip® Scan ner 3000Dx v.2 with AutoLoaderDx 基因芯片系统，该系统主要包括杂交仪、洗地工作站、扫描仪、计算机工作站四个部分；可自动完成Thermo Fisher卡套式基因芯片的杂交、洗涤、扫描及初步数据分析工作；客户根据应用的需求，搭配各部分组件。

Dx2操作平台采用全球标准化的操作流程，实现高通量自动化基因芯片操作，数据的准确性高，有利于保证芯片分析的可信度和重复性。

这套系统包括从样本带结果的一体化解决方案。

染色体微整列技术是指采用原位光刻技术或微量点样等方法，将大量核酸分子有序地固定于支持物的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样本中靶分子杂交，通过激光共聚焦对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样本中靶分子的数量。

其检测原理如下图所示：图1 检测流程2．CMA芯片系统技术特色A. 全基因组覆盖＋快速出报告：1）染色体微阵列技术通过一次实验对待测样本整个基因组进行筛查，检测出染色体的非整倍体和基因组拷贝数变化。

荧光原位杂交（Fuorescence in situ hybridization，FISH）技术虽然能够以较高分辨率检测亚显微缺失和重复，但需要预先知道待测CNVs 的类型和位置，无法诊断没有任何确定条带模式的未知染色体异常；且一次检测，仅能对少数位点进行分析，缺乏整体性，不适合于全基因组的筛查。

2）Affymetrix基因芯片系统可同时扫描48块微阵列芯片，并且7个工作日之内可以出检测报告，相对于传统的核型分析大大节约了时间。

B. 更高的检出率＋无需细胞培养：1）染色体微阵列芯片系统不需要细胞培养，检测过程简单、快速且自动化程度高，避免污染。

而G显带染色体核型分析技术必须进行细胞培养，检测时间长，且在用于诊断死胎组织的染色体异常过程中，死胎细胞活力较差，培养失败率高。

2）Affymetrix基因芯片一次杂交即可对样本全部染色体拷贝数量的变化进行检查。

即可在全基因组范围内检测到染色体的缺失和增加并能准确地测定其大小；可同时检测多种因染色体失衡而导致的疾病（比如杂合性缺失（LOH）、单亲二倍体（UPD））；可检测到≥20%水平的嵌合体；并且分辨率高，可以确定50kb的重复（gain）及25kb的缺失（loss），相比传统的核型分析高出近千倍。

三、染色体微阵列芯片检测项目简介染色体畸变是指染色体发生数目和结构上的异常改变。

由于染色体畸变往往导致多个基因的增减或位置变化，扰乱了遗传物质和基因间相互作用的平衡，使细胞的遗传功能受到影响而造成机体不同程度的损害，因此成为染色体病形成的基础。

染色体畸变可以发生在身体内任何细胞、个体发育的任何阶段和细胞周期的任何时期，引起不同的后果，生殖细胞和受精卵的染色体畸变可导致流产、死胎或染色体病。

2004年，Affymetrix的仪器和芯片制造设备通过ISO认证，Dx2通过美国FDA、欧盟CE和中国CFDA认证，成为第一台也是唯一一台可以用于体外诊断的基因芯片系统，成为核酸诊断的标准平台。

2014年1月17日，美国FDA批准了CytoScan Dx 芯片可以帮助儿童的染色体改变诊断。

这些改变与儿童的多发畸形、发育迟缓或智力残疾有关。

经过20多年来与各大临床研究机构开展深入的合作，Affymetrix研发人员不断的丰富和改进基因芯片产品，拓展其在基因组、转录组、细胞遗传学领域的应用，针对临床医学诊断和研究提出了整体的解决方案，帮助研究人员更好地了解疾病的遗传基础，发现诊断治疗的生物标记物，开发预后和临床诊断工作。

目前，在国内染色体微阵列技术大致有以下几类临床应用情况：1．儿童复杂、罕见遗传病，如：智力障碍、生长发育迟缓、多发畸形、孤独症样临床表现，排除染色体病、代谢病和脆性X 综合征之后的全基因组CNV 检测。

2．对自然流产、胎死宫内、新生儿死亡等妊娠产物(product of concept，POC) 的遗传学检测。

3．对产前诊断中核型分析结果异常，但无法确认异常片段的来源和性质者进行DNA 水平的更精细分析。

对产前超声检查异常而染色体核型分析结果正常的胎儿进一步行遗传学检测。

4. 结合多重置换扩增技术，利用基因芯片技术进行胚胎植入前染色体非整倍体筛查（PGS/PDD），解决传统技术分辨率限制问题，完成胚胎植入前遗传性染色体结构和基因的遗传学检测。

运用染色体微阵列技术对产前、产后和流产物和胚胎植入前的检测，可以为病因的确诊提供详细的依据。

而病因的确诊有助于临床医生向患者提供遗传咨询，可以减少对患者无效的治疗。

四、具体的检测项目简介1．流产物染色体检测项目简介自然流产是指未使用人工方法而因某种原因胚胎或胎儿自动脱离母体而排出的现象, 通常发生在孕28周前。

自然流产按发生的时间可分为早期流产（<12孕周）与晚期流产（≥12孕周且<28孕周）；按不同发展阶段又分为先兆流产、难免流产、不全流产、完全流产。

临床上还定义了一些特殊类型的自然流产，如过期流产（稽留流产）、习惯性流产（复发性流产）、流产感染等。

发达国家自然流产率在8%~17% 。

美国在1981~1991年临床自然流产率（<20孕周)为13.8%，英国在1989~1990年自然流产率(<20孕周)为12%，丹麦在1988~ 1992年自然流产率(<28孕周)为12.5%，瑞典在2003年自然流产率(<28 孕周)为13. 9 % , 芬兰在1987~1994年自然流产率(<20孕周)为9.2 % , 意大利在1995年自然流产率( ≤24孕周)为8. 3 %。

而中国1997年全国人口与生殖健康调查(demographic and reproductive health survey, DRHS )资料显示1988~1997年自然流产率(<28孕周)为4. 26 %，中国1988～1997年自然流产率呈上升趋势。

自然流产属妇科常见病、多发病，反复的流产给期盼生育的患者及家庭带来巨大的精神打击，严重影响了患者的工作、生活、家庭和睦以及社会和谐。

自然流产占妊娠总数的10%~15%，其中早期流产占80%以上。

随着生育年龄的推迟、生活节奏的加快、工作压力的增加及环境污染的加重等因素早期自然流产的发生率有上升趋势。

反复早期自然流产的原因复杂，其目前仍有40%~80%在临床上找不到明确病因，被称为是一种难以治愈的不育症。

流行病学研究发现，2次临床妊娠丢失后再次发生流产的风险是24%，3次临床流产后再次妊娠丢失的风险是30%，4次后则为40%。

因此，探求引起早期自然流产的因素及寻求更好的治疗方法有极重要的临床和实际意义。

有研究结果显示50%的早期流产（<12周）是由于胎儿染色体异常引起的，在怀孕中期流产将近三分之一的也是由染色体异常引起。

细胞学研究表明绝大多数的这些染色体异常是染色体数目的异常（86%），还有一些是染色体结构异常（6%）和嵌合体（8%）引起的。

流产组织染色体异常基因检测适用于自然流产史人群，其评估自然流产的病因和复发性流产的风险十分必要，有助于临床医生向患者提供遗传咨询，给予精神安慰，增加她们下次妊娠的信心。

2．植入前筛查项目简介在辅助生殖技术(assistant reproductive technology, ART)助孕的妊娠中，约有20%左右的妊娠于早期停止发育，胚胎染色体非整倍体异常多发生于生殖细胞减数分裂过程和早期胚胎发育中，在胚胎期检出率很高，90%以上的异常胚胎经自然流产或死产被淘汰，但仍有少数携带染色体疾病的婴儿出生(如21-三体、18-三体)。

Zenzes MT等对卵裂期胚胎进行研究，发现正常受精的胚胎中有25%-40%的胚胎存在染色体异常。

即使体外观察正常受精的胚胎仍存在一定比率的染色体异常情况。

应用胚胎植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis, PGD)技术，移植染色体拷贝数正常的胚胎，能有效降低辅助生殖技术助孕后的妊娠流产率，提高种植率、妊娠率及活产率，避免三体等染色体异常患儿的出生。

植入前遗传学筛查早于产前筛查及产前诊断，可以避免产前诊断可能带来的人工流产及引产对孕妇生理及心理上的创伤。

胚胎植入前遗传学筛查(preimplantation genetic sereening, PGS)是PGD的一种，它检测的并非针对来源于父母的遗传性染色体异常或者基因异常，而是排除在植入前胚胎中新发生的染色体非整倍体。