微陣列比較型基因組雜交( array comparative genomic hybridization, aCGH )晶片分析是目前臨床用於進行基因體檢測的工具之一;關於 aCGH的敘述,下列何者最正確?
詳細解析
本題觀念:
本題探討 array comparative genomic hybridization(aCGH)的原理與臨床應用,重點在於理解 aCGH 主要偵測基因組拷貝數變異(copy number variation, CNV)的特性及其限制。
選項分析
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選項A
aCGH 採用的是患者與參考基因組的基因體 DNA 進行螢光標記與混合雜交,並非以訊息 RNA(mRNA)做為分析標的。其流程中並無逆轉錄或 cDNA 合成等步驟,不適合測量基因表現量(expression profiling)(pubmed.ncbi.nlm.nih.gov),故此選項錯誤。 -
選項B
aCGH 利用微陣列探針對全基因組 DNA 進行競爭性雜交,可在全基因組範圍內以 100 kb 至幾 Mb 的解析度偵測缺失或重複等長片段拷貝數變異,並可將變異區段定位至已知的基因或染色體區域(en.wikipedia.org),此敘述正確。 -
選項C
aCGH 的解析度受限於探針間距及訊號強度,無法精確偵測單核苷酸等級的變異(point mutation)。此類序列變異須依賴定序(sequencing)或 SNP 分型陣列等技術才能偵測(genomics.nshcs.org.uk),故此選項錯誤。 -
選項D
比較單一核苷酸多型性(SNP)差異需使用專門的 SNP 陣列(SNP array),而 aCGH 探針並非設計以檢測不同等位基因,因此無法用來比較家族間的 SNP 差異(genomicseducation.hee.nhs.uk),此選項錯誤。
答案解析
aCGH 是一種以競爭性雜交原理為基礎的分子細胞遺傳技術,專門偵測基因體層次的拷貝數變異。在臨床上常用於先天性異常、發展遲緩、自閉症等患者,以及腫瘤樣本的基因組異常分析。其優勢在於解析度高、可同時掃描全基因組拷貝數的增減;但無法偵測表達量(mRNA)、單核苷酸級別突變或平衡性染色體重排(translocation/inversion)。綜合上述,選項B 最符合 aCGH 的功能和應用範圍。
核心知識點
- aCGH 原理:以患者與參考基因組 DNA 分別標記螢光,競爭性雜交至含有已知位置探針的微陣列,量化紅/綠螢光訊號比值以偵測 CNV。
- 應用:高解析度檢測全基因組缺失/重複(100 kb 至幾 Mb),臨床用於先天基因體畸變篩檢、腫瘤基因組異常分析、產前診斷等。
- 限制:
- 無法測量基因表現量(非 mRNA 分析技術)。
- 無法偵測點突變或序列層次變異(需 sequencing)。
- 無法比較 SNP 差異(需 SNP array)。
- 無法識別平衡性染色體重排及低度嵌合性(mosaicism)有限。
臨床重要性
aCGH 已成為遺傳性疾病和腫瘤基因體檢測的常規工具,具有高靈敏度與高解析度。理解其適應症及限制,可協助臨床醫師選擇合適的基因組檢測方法並正確解讀報告。