概述
 
用于確定染色體拷貝數變異 (CNV) 的微陣列 CGH 分析是細胞遺傳學研究和診斷的常規實驗技術。快速準確地分析患者樣本對于鑒定基因組不穩定性至關重要。在圖盧茲 Purpan 醫院，細胞遺傳學研究實驗室測試了 INNOPSYS公司 InnoScan 910 掃描儀與  SurePrint G3 人類 CGH 微陣列的聯合使用。安捷倫高密度 (HD) 寡核苷酸芯片包含排列在六邊形網格上的探針點，點徑大小為 30µm，偶數行的偏移為 31.75µm。高密度芯片需要高分辨率掃描，以確保檢測到足夠的熒光信號。InnoScan 910 掃描儀是用于高密度芯片掃描，高分辨率、低噪音和自動對焦的微陣列掃描儀。其光學系統允許以高達 1µm/像素的分辨率同時檢測 532 nm 和 635 nm 信號。除了高分辨率和高靈敏度外，InnoScan 910 掃描儀還在速度和易用性方面具有優勢。 INNOPSYS已經為 8x60K 或 4x180K 規格的高密度寡核苷酸芯片開發了特定的掃描設置。為了驗證 InnoScan 910 掃描儀與安捷倫 8x60K 陣列的匹配性，圖盧茲 Purpan 醫院的醫學遺傳學服務部門對已知染色體異常的 4 名男性和 4 名女性樣本進行了測試。質量控制和預期染色體異常被認為是驗證過程的關鍵點。


材料與方法
 
按照供應商推薦的操作程序從血液樣本中分離基因組 DNA。為了減少染料摻入和檢測偏差，進行染料交換實驗室設計，每一樣本分兩份分別用 Cy5 和 Cy3 染料標記。在雜交反應中混合等量的 Cy3 標記或 Cy5 標記的對照正常DNA樣品（圖 1）。然后根據制造商說明（7.4 版，2015 年 8 月）將混合樣品與安捷倫 8x60K 寡核苷酸陣列一起孵育。雜交和洗滌步驟后，芯片立即在 INNOPSYS InnoScan 910 微陣列掃描儀中進行掃描。
   
INNOPSYS開發了用于高密度寡核苷酸陣列的自動化設置模式。在自動設置模式下使用 Oligo 8x60K 載玻片，掃描在適當的掃描儀參數下自動完成，以獲得符合安捷倫 QC 指標的最佳信號。掃描結果 16 位圖像導入Agilent Cytogenomics© 軟件(v2.9.2.4) 進行分析。由于染料交換設計，對于每個樣本，只有在Cy3- 和 Cy5- 標簽中都存在那些事件才被視為真正的染色體 CNV。
 
 
 結果與討論
 
質控指標
所有 QC 指標均在安捷倫細胞基因組學 QC 標準的“優秀”或“良好”閾值范圍內（圖 2）。最小和最大 DLR 值分別為 0.135 和 0.185。這些結果證明 InnoScan 910 掃描儀與安捷倫細胞基因組學軟件的兼容性。結果還表明，使用 Oligo 8x60K 掃描配置獲得的圖像信號符合確保高質量結果所需的推薦指標。    
 
 染料交換分析和數據驗證
 
由于它們的化學特性 Cy3 和 Cy5 沒有相同的摻入率，也沒有相同的熒光活性。即使標準化程序可以減少這些偏差，以確保結果的可靠性，也可以選擇染料交換實驗設計。在染料交換設計中，每個患者DNA樣本分成兩份，分別標記Cy5 或 Cy3。正常人對照DNA也分別標記 Cy5 或 Cy3 。將標有不同熒光染料的患者DNA 和正常對照DNA進行混合，獲得兩份混合樣品。兩份混合樣品分別在芯片的兩個陣列中雜交（圖 1）。只有那些相反的事件（刪除和復制）被認為是重要的（圖 3）。將最終結果與每個樣本經過驗證的染色體變化進行比較（表 1）。發現了所有預期變化，出現了一些新的變化，但這些是由于芯片的基因組設計所致。這些結果證明 InnoScan® 910掃描儀兼容Agilent oligo G3 CGH 微陣列。  
圖 3. 染料交換分析。 3例女性患者樣本，4例男性患者樣本的CytoGenomics 軟件代表性數據分析。只有多樣本分析中的相反事件才被認為是顯著的。
 
 
 表1. 結果驗證           

樣品	預期的染色體變化	檢測到的染色體變化
女性樣品 1	del 4q35.2 (850 kb)	del 4q35.2 (624-707 kb) dup 15q11.1-q11.2 (2 Mb) dup 17q21.3 (134 kb)
女性樣品 2	del 13q12.12 (473 kb)	del 13q12.12 (421 kb)
女性樣品 3	dup 22q11.21q11.23 (2.5 Mb)	dup 22q11.21-q11.23 (2.51 Mb)
女性樣品 4	dup 1q21.21- 1q21.2 (5.5Mb) dup 21q21.1 (314 kb)	dup 1q21.1 – q21.2 (4.29 Mb) del 15q11.1 –q11.2 (2Mb) dup 20p12.3 (210 kb)  dup 21q21.1 (375-439kb)
男性樣品 1	del 15q13.3 (663 kb)	del 15q13.3 (538 kb) del 8p11.22 (127-183 kb)  dup 11p15.4 (114-145 kb)
男性樣品 2	dup 15q11.2 15q13.3 (10.2Mb)	dup 15q11.1 – q13.3 (12.2 Mb)
男性樣品 3	del 13q33.1q33.2 (1.58 Mb)	del 13.33.1 – q33.2 (1.4 Mb)
男性樣品 4	dup 17q12 (1.3 – 1.6 Mb)	dup 17q13 (1.4 Mb)

 
                                                         
 結論

用于確定拷貝數變異的微陣列 CGH 分析已成為一種常規實驗技術，以更好地定義細胞遺傳學染色體重排的斷點，并識別或確認染色體畸變。目前的分析證明INNOPSYS  InnoScan 910 掃描儀在掃描 Agilent Surprint G3 CGH 微陣列方面的兼容性。使用 Oligo 8x60K 芯片設置，高密度微陣列掃描變得自動化且易于使用。
 

免責聲明
InnoScan® 是 INNOPSYS 的注冊商標
Agilent SurePrint™ 和 Cytogenomics© 是安捷倫科技公司的商標或注冊商標。