염색체 microarray 검사는 유전체 전체를 한번에 검색하여 초현미경적인 염색체 이상을 매우 정밀하고 정확하게 검출할 수 있다. 외국에서는 현재 자주 활용되는 임상 진단 검사로 자리잡았고, 염색체 검사 또는 표적 부위를 검출하는 FISH 검사나 PCR 기반의 분자유전학적 방법을 대체하고 있다. 최근 발표된 consensus 들은 염색체 microarray 검사를 비특이적인 다발성 기형, 발달지연 또는 정신지체, 자폐증상질환의 환자에서는 염색체 검사보다 먼저 시행할 수 있는 검사로 제안하였다. 염색체 microarray 검사는 핵형 분석에서 검출된 염색체 불균형을 검증하기 위해 염색체 검사에 보조적으로 활용할 수 있고, 염색체 이상에 대한 보다 정확하고 종합적인 분석이 가능하다. 그러나 염색체 microarray 검사는 균형재배열의 염색체 이상과 low-level 모자이시즘을 검출하기 어렵고, 임상적 중요성이 불명확한 CNV에 대한 해석과 검사비용이 고가라는 한계점이 있다. 이러한 이유로 인해 현재로서는 염색체 microarray 검사가 산전 진단 목적으로는 고식적인 염색체 검사를 대신할 수는 없다는 의견이다. 임상검사실에서 염색체 microarray 검사 시행 시, 유전학적 및 세포유전학적 지식과 경험이 결과 분석과 해석 과정에서 요구되며, 적절한 검증 과정 단계와 유전상담이 동반되어야 한다.
염색체 microarray 검사는 유전체 전체를 한번에 검색하여 초현미경적인 염색체 이상을 매우 정밀하고 정확하게 검출할 수 있다. 외국에서는 현재 자주 활용되는 임상 진단 검사로 자리잡았고, 염색체 검사 또는 표적 부위를 검출하는 FISH 검사나 PCR 기반의 분자유전학적 방법을 대체하고 있다. 최근 발표된 consensus 들은 염색체 microarray 검사를 비특이적인 다발성 기형, 발달지연 또는 정신지체, 자폐증상질환의 환자에서는 염색체 검사보다 먼저 시행할 수 있는 검사로 제안하였다. 염색체 microarray 검사는 핵형 분석에서 검출된 염색체 불균형을 검증하기 위해 염색체 검사에 보조적으로 활용할 수 있고, 염색체 이상에 대한 보다 정확하고 종합적인 분석이 가능하다. 그러나 염색체 microarray 검사는 균형재배열의 염색체 이상과 low-level 모자이시즘을 검출하기 어렵고, 임상적 중요성이 불명확한 CNV에 대한 해석과 검사비용이 고가라는 한계점이 있다. 이러한 이유로 인해 현재로서는 염색체 microarray 검사가 산전 진단 목적으로는 고식적인 염색체 검사를 대신할 수는 없다는 의견이다. 임상검사실에서 염색체 microarray 검사 시행 시, 유전학적 및 세포유전학적 지식과 경험이 결과 분석과 해석 과정에서 요구되며, 적절한 검증 과정 단계와 유전상담이 동반되어야 한다.
Chromosomal microarray analysis (CMA) enables the genome-wide detection of submicroscopic chromosomal imbalances with greater precision and accuracy. In most other countries, CMA is now a commonly used clinical diagnostic test, replacing conventional cytogenetics or targeted detection such as FISH o...
Chromosomal microarray analysis (CMA) enables the genome-wide detection of submicroscopic chromosomal imbalances with greater precision and accuracy. In most other countries, CMA is now a commonly used clinical diagnostic test, replacing conventional cytogenetics or targeted detection such as FISH or PCR-based methods. Recently, some consensus statements have proposed utilization of CMA as a first-line test in patients with multiple congenital anomalies not specific to a well-delineated genetic syndrome, developmental delay/intellectual disability, or autism spectrum disorders. CMA can be used as an adjunct to conventional cytogenetics to identify chromosomal abnormalities observed in G-banding analysis in constitutional or acquired cases, leading to a more accurate and comprehensive assessment of chromosomal aberrations. Although CMA has distinct advantages, there are several limitations, including its inability to detect balanced chromosomal rearrangements and low-level mosaicism, its interpretation of copy number variants of uncertain clinical significance, and significantly higher costs. For these reasons, CMA is not currently a replacement for conventional cytogenetics in prenatal diagnosis. In clinical applications of CMA, knowledge and experience based on genetics and cytogenetics are required for data analysis and interpretation, and appropriate follow-up with genetic counseling is recommended.
Chromosomal microarray analysis (CMA) enables the genome-wide detection of submicroscopic chromosomal imbalances with greater precision and accuracy. In most other countries, CMA is now a commonly used clinical diagnostic test, replacing conventional cytogenetics or targeted detection such as FISH or PCR-based methods. Recently, some consensus statements have proposed utilization of CMA as a first-line test in patients with multiple congenital anomalies not specific to a well-delineated genetic syndrome, developmental delay/intellectual disability, or autism spectrum disorders. CMA can be used as an adjunct to conventional cytogenetics to identify chromosomal abnormalities observed in G-banding analysis in constitutional or acquired cases, leading to a more accurate and comprehensive assessment of chromosomal aberrations. Although CMA has distinct advantages, there are several limitations, including its inability to detect balanced chromosomal rearrangements and low-level mosaicism, its interpretation of copy number variants of uncertain clinical significance, and significantly higher costs. For these reasons, CMA is not currently a replacement for conventional cytogenetics in prenatal diagnosis. In clinical applications of CMA, knowledge and experience based on genetics and cytogenetics are required for data analysis and interpretation, and appropriate follow-up with genetic counseling is recommended.
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가설 설정
에서 제시한 염색체 microarray 검사의 적용 범위는 거의 비슷하다. 진단 검사법으로서 염색체 microarray 검사를 가장 먼저 시행할 수 있는 적응증으로는 1) 비특이적인 다발성 기형, 2) 비증후군성 발달지연 또는 정신지체, 3) 자폐증상질환이 있다. 성장 지체과 언어발달지연의 경우 염색체 microarray 검사를 추가로 시행해 볼 수 있다.
The karyotype was initially designated 46,XX,del(3)(q29). (B) Chromosomal microarray profile of chromosome 3. The X-axis represents the probe index on chromosome 3, and the Y-axis represents the signal log2 ratio of the probe. The 3q29 region showed a 4.
제안 방법
비특이적인 다발성 기형과 발달지연을 가진 환자에서 일차적으로 시행한 고식적인 염색체 검사는 정상 핵형을 보였지만, 유전체 변이가 의심되므로 염색체 microarray 검사를 시행하였다. 4번 염색체 말단 결손과 22번 염색체 말단 중복의 유전체 변이를 보이므로 환자 부모의 균형전좌 가능성을 예상하고 이를 FISH 검사로 검증하였다. 환자의 FISH 검사에서 4p16의 결손이 있고 22q13.
. Test 세포와 reference 세포로부터 추출한 DNA를 각각 다른 두 가지 형광으로 표지하여 정상 분열중기 염색체에 동시에 부합한 후에 염색체 지도상에 나타나는 형광 강도비로 test 게놈과 reference 게놈의 염색체 양을 상대적으로 분석함으로써 test 세포에서 염색체 특정 부위의 양적 변이를 파악할 수 있다. 그러나 분열중기 CGH는 염색대 수준의 해상도를 가지기 때문에 5 Mb 이하의 염색체 양적 변이를 검출하기 어렵다.
uk/)에서 검색해 볼 수 있다(Fig 4). 다음 증례는 염색체 microarray 검사의 적용에서 시작하여 검출된 유전체 변이의 해석과 검증 단계를 거쳐 최종 진단을 하고 유전 상담까지 제공하는 전체 과정이다(Fig. 5). 비특이적인 다발성 기형과 발달지연을 가진 환자에서 일차적으로 시행한 고식적인 염색체 검사는 정상 핵형을 보였지만, 유전체 변이가 의심되므로 염색체 microarray 검사를 시행하였다.
5). 비특이적인 다발성 기형과 발달지연을 가진 환자에서 일차적으로 시행한 고식적인 염색체 검사는 정상 핵형을 보였지만, 유전체 변이가 의심되므로 염색체 microarray 검사를 시행하였다. 4번 염색체 말단 결손과 22번 염색체 말단 중복의 유전체 변이를 보이므로 환자 부모의 균형전좌 가능성을 예상하고 이를 FISH 검사로 검증하였다.
염색체 microarray 검사는 고해상도 microarray로 염색체 전체를 한번에 검색하여 초현미경적인 미세한 변이를 검출할 수 있기 때문에 외국의 임상세포유 전검사실에서는 이미 일상적 검사로서 시행되고 있다. 염색체 microarray 검사를 이해하기 위하여 microarray 기법의 개발 과정과 염색체 microarray의 종류, 검사 방법, 임상적 적응증, 검사 결과의 해석 및 유의 사항에 대하여 고찰하고자 한다.
500-600 band 해상도의 염색체 검사로는 5 Mb 미만의 염색체 이상을 검출하기 어렵기 때문에 5 Mb 미만의 염색체 결손을 미세결손이라고 한다. 특징적인 표현형을 나타내면서 그 원인이 특정 유전체부위의 미세결손인 질환을 미세결손 증후군이라고 하며4), 미세결손 증후군을 진단하기 위해서 원인 유전체 부위를 표적한 형광제자리부합법 (fluorescence in situ hybridization, FISH)이나 PCR 기반의 유전학적 검사를 시행한다. 이러한 표적 검사법은 검출하고자 하는 유전체 부위에 대한 결과만을 알 수 있다3, 5).
이론/모형
유전체 전체를 스캔하여 염색체의 양적 변이를 분석한 방법의 시초는 1992년 Kallioniemi 등이 발표한 comparative genomic hybridization (CGH) 기법이다6). Test 세포와 reference 세포로부터 추출한 DNA를 각각 다른 두 가지 형광으로 표지하여 정상 분열중기 염색체에 동시에 부합한 후에 염색체 지도상에 나타나는 형광 강도비로 test 게놈과 reference 게놈의 염색체 양을 상대적으로 분석함으로써 test 세포에서 염색체 특정 부위의 양적 변이를 파악할 수 있다.
후속연구
염색체 microarray 검사가 임상적 유용성과 타당성을 가진다는 사실이 입증된 바, 국내 임상검사실에서도 염색체 microarray 검사의 제도적 도입이 시급하고, 적절한 임상 적응증에 따라 유용하게 활용될 수 있도록 노력이 필요할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미세결손 증후군이란 무엇인가?
500-600 band 해상도의 염색체 검사로는 5 Mb 미만의 염색체 이상을 검출하기 어렵기 때문에 5 Mb 미만의 염색체 결손을 미세결손이라고 한다. 특징적인 표현형을 나타내면서 그 원인이 특정 유전체부위의 미세결손인 질환을 미세결손 증후군이라고 하며4), 미세결손 증후군을 진단하기 위해서 원인 유전체 부위를 표적한 형광제자리부합법 (fluorescence in situ hybridization, FISH)이나 PCR 기반의 유전학적 검사를 시행한다. 이러한 표적 검사법은 검출하고자 하는 유전체 부위에 대한 결과만을 알 수 있다3, 5).
Test 세포와 re-ference 세포로부터 추출한 DNA를 각각 다른 두 가지 형광으로 표지하여 정상 분열중기 염색체에 동시에 부합한 후에 염색체 지도상에 나타나는 형광 강도비로 test 게놈과 reference 게놈의 염색체 양을 상대적으로 분석함으로써 test 세포에서 염색체 특정 부위의 양적 변이를 파악할 수 있다. 그러나 분열중기 CGH는 염색대 수준의 해상도를 가지기 때문에 5 Mb 이하의 염색체 양적 변이를 검출하기 어렵다. 특정 DNA 조각들을 슬라이드상에 정렬한 microarray가 개발되기 시작하면서 1997년에 약 20종류의 표적 DNA가 고정된 유리슬라이드상에서 CGH를 시행한 matrix-based CGH가 소개되었다7).
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