Illumina產品介紹及臨床(línchuánɡ)應用共五十五頁主要(zhǔyào)內容Illumina產品線SNP微陣列技術介紹硬件平臺及芯片介紹臨床(línchuánɡ)應用總結共五十五頁SNP微陣列技術(jìshù)介紹3共五十五頁操作繁雜，需較多人力，實驗周期較長細胞培養有可能失敗，從而無法獲得結果只能檢測較大片段的染色體結構異常無法分辨(fēnbiàn)亞微結構的異常對來源不明的衍生染色體無法判斷G顯帶技術(jìshù)的局限性細胞遺傳學技術的發展共五十五頁用單個位點來檢測某一條染色體細胞需處于間期熒光素種類有限增加探針將導致(dǎozhì)準確性的下降固定/核物質擴散僅能檢測5-8條染色體FISH技術(jìshù)的局限性共五十五頁必須(bìxū)使用對照樣本，很難做家系分析操作復雜，結果分析復雜成本高分辨率有限不能檢測拷貝數中性的染色體異常（UPD、CNLOH等），不能檢測多倍體比較(bǐjiào)基因組雜交（CGH）共五十五頁7aCGHaSNP共五十五頁細胞遺傳學技術(jìshù)的發展FISHMicrosatelliteQPCRSequnecingaCGH1960’s2007Lessthan40

yearsKaryotyping共五十五頁從顯微鏡到微陣列傳統細胞(xìbāo)遺傳學方法++芯片細胞遺傳學檢測

在全基因組范圍內進行高分辨率檢測

操作方便

檢測周期短

檢測成本低

結果更可靠

獲得信息量更大

結果判定準確，不依賴主觀判定共五十五頁5’-ACTGGGAATCCCGAAGTGTGCTGATTACA-3’SNP是正常存在的遺傳變異SNP在人類基因中大約存在1000萬個SNP在人群中穩定遺傳SNP在基因組中的相對高頻分布，非常適合用于關聯分析SNP是決定(juédìng)人類疾病易感性和藥物反應差異的主要因素T單核苷酸多態性（SNP），主要(zhǔyào)是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態性。

SNP微陣列技術介紹（一）共五十五頁將大量SNP位點序列采用特殊方法固定在厘米見方的硅芯片上，獲得高密度的SNP微陣列，然后與樣品雜交，通過激光掃描、軟件分析獲得結果(jiēguǒ)。SNP微陣列技術用于產前診斷的操作步驟：1.DNA提取2.全基因組擴增3.微陣列雜交4.掃描和數據分析5.報告SNP微陣列技術(jìshù)介紹（二）共五十五頁正常缺失冗余單親二倍體

(信號強度)(B等位基因分析(fēnxī))

SNP微陣列技術(jìshù)優勢（一）aSNP可同時提供信號強弱、B等位基因分析兩種報告結果共五十五頁13共五十五頁14共五十五頁15共五十五頁16示例(shìlì)共五十五頁G顯帶FISHPCRCGH微陣列SNP微陣列多倍體√有限

√×√單親二倍體××××√非整倍體√×√√√三體性√×√√√單體性√×√√√缺失有限√×有限√易位有限有限×有限有限插入有限×××√重復有限√×√√倒位有限×××√SNP微陣列技術(jìshù)優勢（二）共五十五頁工作流程優勢(yōushì)：工作流程簡單50-NT雜交極高的可重復性(>99.9%)極高的檢出率(>99%)檢測所需試劑均在即用試劑盒

中，無需額外配制SNP微陣列技術(jìshù)優勢（三）共五十五頁BeadArray

技術(jìshù)共五十五頁ProbeAddressMicrowells50mer23mer共五十五頁生產(shēngchǎn)過程雙重質控，精確穩定數據的保證精確(jīngquè)全長序列探針高雜交特異性100％質量檢控QC定制靈活每種微珠約～30個重復，消除系統隨機誤差，確保數據高重復性。共五十五頁Infinium工作(gōngzuò)流程INFINIUMPROTOCOL1MakeamplifiedDNAGENOMICDNAIncubateamplification2FragmentamplifiedDNA3Precipitate&resuspend4PrepareBeadChip5HybridizesamplesonBeadChip6Auto-callgenotypesandgeneratereports9ImageBeadChip8Extend/StainsamplesonBeadChip7DAY3DAY2DAY1共五十五頁全基因組擴增優化的全基因組擴增降低(jiàngdī)GC偏差1000倍擴增共五十五頁片段(piànduàn)化物理剪切，不需要(xūyào)酶不受位點局限共五十五頁雜交(zájiāo)GGCTAA共五十五頁單堿基延伸(yánshēn)GGCTAACCGATTCAGTdinitrophenol-labeledddNTPsbiotin-labeledddNTPs共五十五頁染色(rǎnsè)CCGATTstreptavidin-greenanti-DNP-redanti-streptavidin-biotinanti-Ab-DNP共五十五頁成像CCGATTINTENSITYINTENSITYINTENSITY共五十五頁TheInfiniumHDAssay不受限制的位點選擇自由選擇最容易檢測的，所代表信息量最大的SNP來檢測經廣泛驗證的方法高重復性(>99.9%)高檢出率(>99%)便捷、可自動化的流程無需(wúxū)運行對照樣本高特異性單堿基延伸共五十五頁

硬件平臺及芯片(xīnpiàn)介紹30共五十五頁細胞(xìbāo)遺傳學完整解決方案HumanCytoSNP-12HumanOmni1-QuadSoftwareArraysInstrumentsMeticulouslyselectedSNPsforwhole-genomecoverageenhancedincytogeneticregionsandgenesEfficientdetectionofgains,losses,copy-neutralLOH,aneuploidy,andmosaicismHigh-resolutionidentificationofaberrationsandbreakpointsacrossthewholegenomeCutting-edgecontentinhigh-valuegenesandfunctionalregionsDevelopedincollaborationwithmolecularcytogeneticistsAutomatedcross-matchingandreportingNumerousoptionsforcopynumberanalysiswithgraphical,table,anddatadisplaysLinksto3rdpartysoftwareofferingsiScanSystemHiScanSQSystem共五十五頁

可應用于全基因組SNP研究，特定(tèdìng)疾病研究及全基因組基因表達的研究采用激光共聚焦掃描，具有532nm和658nm兩個激發光源快速檢測樣本：全基因組表達芯片2min/樣本；全基因組SNP芯片3-13min/樣本可自動進行成像定位和數據獲取，無須手工校準iScan芯片(xīnpiàn)掃描儀介紹共五十五頁

標簽SNP位點均勻地覆蓋整個基因組高密度的SNP位點標記在240多種遺傳疾病的相關基因中每個芯片有30萬個SNP檢測位點分辨率高：平均分辨率31kb，比傳統G顯帶核型分析(fēnxī)分辨率高1000倍

每塊芯片可檢測12個樣本僅需200ng的樣本量HumanCytoSNP-12芯片(xīnpiàn)HumanCytoSNP-12芯片共五十五頁CDCS貓叫綜合征Downsyndrome唐氏綜合征Autism自閉癥Alphathalassemiamentalretardation(OS)α型地中海貧血-精神發育遲滯綜合征Noonan努南綜合征Marfan馬凡氏綜合征PraderWillisyndromePraderWilli綜合征AngelmansyndromeAngelman綜合征Dandy-WalkersyndromeDandy-Walker綜合征Split-Hand/FootMalformation分裂手、足畸形Neurofibromatosis神經纖維瘤Holoprosencephaly6全前腦無裂綜合征6型Congenitaldiaphragmatichernia(CDH)先天性膈疝Wolf-Hirschhorn午-希二氏綜合征Cleidocranialdysplasia鎖骨顱骨發育不全JoubertJoubert綜合征Charcot-Marie-Tooth腓骨肌萎縮癥Williams-Beurensyndrome威廉姆斯博伊倫綜合征Currarino三聯征XYSex-reversal性反轉綜合征Holt-OramHolt-Oram綜合征AniridiaII先天性無虹膜征II型Cyto-12芯片(xīnpiàn)可檢測的部分遺傳病HumanCytoSNP-12芯片(xīnpiàn)可檢測245種遺傳病/區域，以上為部分舉例。共五十五頁Omni芯片(xīnpiàn)家族OmniExpressOmni1Omni1SOmni2.5Omni2.5SOmni5Highest-throughputarraywithindustry-provenquality

atanexceptionalprice.OptimalcombinationofcommonSNPs,CNVs,andcontentfrom1kGP.TakesresearchersfromOmni1/Expressto2.5MHighcoverageofvariationfromthe1kGP~2.5Madditionalmarkersprovidingrare1kGPcontentTheultimateGWAStoolprovidingnearcompletecoverageofcommonandrarevariationMAF>5%MAF>5%MAF>2.5%MAF>2.5%MAF>1%MAF>1%共五十五頁iSelect定制芯片-芯片平臺/技術(jìshù)/分析iScanHiScanBeadArray

TechnologyInfiniumAssayiSelect目前可達1百萬個遺傳標記，靈活添加(tiānjiā)，質量一流。

iSelect適用于iScan和HiScan,并且可以和Illumina行業領先的Infinium檢測技術靈活地結合。共五十五頁特種(tèzhǒng)疾病的定制芯片心血管-代謝(dàixiè)疾病免疫腫瘤研究12-sample~200K

markersB型地中海貧血假肥大型肌營養不良癥（DMD）脊髓性肌萎縮（SMA）神經肌肉性疾病Gaucher’s病/葡萄糖腦苷脂貯積病Fabry’s病共五十五頁38KaryoStudio軟件(ruǎnjiàn)共五十五頁KaryoStudio軟件(ruǎnjiàn)1.與分子細胞遺傳學家合作開發2.界面非常簡單，可用于加載,顯示和數據分析3.自動掃描染色體畸變4.在檢測中可以根據染色體畸變的程度設置閾值5.提供已發現區域的簡單的數據表6.整合的染色體瀏覽器：對比已知區域，展示出已發現染色體畸變的區域展示出全部(quánbù)的染色體或者僅展示感興趣的區域方便地放大和縮小，便于查看細節共五十五頁40臨床(línchuánɡ)應用共五十五頁臨床(línchuánɡ)應用1.胚胎植入前遺傳學診斷/篩查2.孕前染色體檢查取外周血2.1不孕不育：+mark；性染色體異常,45，XO/47,XXY,Y微缺失等2.2習慣性流產：各種易位型2.3本身遺傳缺陷或生育過缺陷兒：各種易位；微重復/微缺失3.產前診斷取孕早期絨毛、羊水、臍血

3.135歲以上的高齡(gāolíng)孕婦

3.2唐篩高危3.3B超異常：發育遲緩、NT異常等3.4自然流產或不良孕產史3.5平衡易位攜帶者，遺傳病攜帶者，不良家族遺傳史3.6不良接觸史流產組織遺傳學分析取流產絨毛、胎兒組織等遺傳病檢測：兒科精神發育遲滯（MR），多重先天性異常(MCA)，自閉癥譜系障礙(ASD),微缺失/微重復綜合征,單親二倍體綜合征共五十五頁案例(ànlì)1-染色體的重復1.病人：兩歲男童；先天性畸形；發育遲緩；原因(yuányīn)不明父母：表現型正常2.G顯帶分析

病人：11號染色體異常；常規G顯帶技術檢測報告為“dup(11)(q)”；

表現型不正常母親：11號染色體異常；表現型正常為何孩子先天性畸形而母親表現型正常呢？這對于這個家庭以后的生育狀況意味著什么呢？共五十五頁案例(ànlì)1-使用InfiniumCyto-12分析共五十五頁共五十五頁1.造成孩子這種表型的原因遺傳了1號染色體的重復2.為父母解除困惑可以(kěyǐ)解釋為何他們的孩子會患病可以確定再發的風險3.臨床遺傳學家就可以指導這對父母

如何優生優育

3.1預防產前診斷/產前篩查胚胎植入前遺傳學篩查/診斷3.2家族性預防調查母親的家系，防止這種情況在兄弟姐妹的孩子中再發生案例(ànlì)1-結論共五十五頁案例(ànlì)2-多態性攜帶1.病人：胎兒華大無創產前診斷提示chr213M的重復父母(fùmǔ)：表現型正常2.G顯帶分析

病人：核型正常

母親：核型正常共五十五頁芯片檢測(jiǎncè)結果47共五十五頁母親和胎兒(tāiér)攜帶有同樣的重復片段，可認定為多態性如后期B超未發現異常，胎兒應視為正常案例(ànlì)2-結論共五十五頁芯片技術的臨床(línchuánɡ)診斷流程49共五十五頁

總結(zǒngjié)50共五十五頁1.能快速獲得全部染色體畸變信息

1）檢測范圍廣：非整倍體、多倍體、微重復、微缺失、UPD/LOH、嵌合體；2）適用樣本范圍廣：外周血、孕早期絨毛、羊水、臍血、流產組織、胚胎單細胞；3）無論哪種樣本，都能給出清晰準確的數據，結果清晰、容易判讀，同時提供對應基因及疾病信息，方便臨床診斷；2.檢測精確度可達6kb-31kb，準確定位染色體片段位置和大小，準確檢測單個基因的缺失/重復；兩種結果信息，結果判讀容易。3.操作簡便(jiǎnbiàn)，成功率高，最快41h可以出具報告，幫助醫生盡早做出診斷；PGD：41h可出結果，不影響新鮮周期胚胎移植；芯片價格低，適合臨床應用，病人負擔輕，科室收回成本較快；售后服務完善，從操作培訓到數據分析，完善的技術支持，最快的響應時間。IlluminaSNP微陣列(zhènliè)平臺優勢總結共五十五頁SNParray（Illumina）SNP

array（Affymetrix）ArrayCGH（Agilent）ArrayCGH（BlueGnome）非整倍體√√√√多倍體√√××微缺失/微重復√√√√單親二倍體（UPD）√√有限，不均勻，部分芯片＞5MB有限，部分芯片＞10MB單基因突變√SNP位點少××嵌合體＞10%嵌合率＞10%嵌合率＞30%嵌合率有限客戶定制芯片靈活，費用低不靈活不靈活×產前診斷√√√有限流產組織分析√√UPD有限有限PGD/PGS√多中心開展×操作困難×操作困難主要用于PGS非整倍體無創產前親子鑒定√×××腫瘤檢測√√有限×全基因組關聯分析√√××微陣列(zhènliè)技術比較共五十五頁不同品牌(pǐnpái)芯片對比芯片名稱品牌位點數分辨率HumanCytoSNP-12Illumina30萬SNP探針+940CNV探針31kbCytoScan750KAffymetrix20萬SNP探針+55萬非多態性探針100kbHumanCGHarray,8×60KAgilent55077個CNV探針54kbHumanCGHarray,4×180KAgilent12萬CNV探針+6萬SNP探針18kb注：1.以上芯片均為各品牌(pǐnpái)臨床主推芯片2.Affymetrix限制性內切酶、連接酶價格昂貴3.IlluminaCytoSNP-12芯片+iScan掃描儀+KaryoStudio

2013將拿到FDA醫療器械三類認證，隨即進行SFDA報批共五十五頁使用(shǐyòng)IlluminaSNP微陣列技術的實驗室全球有100多家分子遺傳實驗室在臨床上使用Illumina