染色体核型分析、FISH、CMA、全外显子测序（WES）多维度对比

一、核心定义与原理

染色体核型分析（G 显带核型）

取中期分裂相细胞，染色显带后显微镜观察，看整条染色体数目、大片段结构异常（缺失、重复、易位、倒位、嵌合）。

荧光原位杂交（FISH）

用荧光标记特异性基因探针，与染色体特定位点杂交，定点检测已知微缺失 / 微重复、基因扩增、染色体数目异常。

染色体微阵列分析（CMA，SNP/CNV 芯片）

全基因组范围扫描拷贝数变异（CNV），无需细胞分裂，高分辨率检出微小缺失 / 重复，还可检测杂合性缺失 LOH、单亲二倍体 UPD。

全外显子测序（WES）

捕获人类全部编码区外显子高通量测序，检测点突变、小片段插入缺失（Indel）、部分 CNV，覆盖单基因病致病位点。

二、分辨率极限（关键维度）

核型分析：分辨率 5～10 Mb，只能看大片段异常，小于此片段检出不了。

FISH：分辨率 几十 kb～Mb 级，仅探针靶向区域，定点高分辨，全基因组无筛查能力。

CMA：分辨率 kb 级，依芯片设计可达10～100 kb，全基因组无死角筛查微小 CNV。

WES：单碱基级别，能检出点突变、小 Indel（1～50 bp），也可分析外显子水平 CNV，但大片段染色体结构变异弱。

三、检测范围与通量

核型：全染色体宏观形态，仅全局大数变异，无基因序列信息。

FISH：单点 / 少数位点靶向检测，一次只能查已知可疑区域，不能盲筛。

CMA：全基因组 CNV 全景筛查，不依赖临床表型，可新发未知微缺失微重复。

WES：覆盖全部约 2 万个基因编码区，盲筛单基因病致病突变，不覆盖内含子、非编码区。

四、样本要求与实验周期

核型：必须活细胞培养（外周血、羊水、绒毛），需中期分裂相；周期 7～10 天。

FISH：可分裂 / 非分裂细胞（羊水、间期细胞、组织），无需培养；周期 1～3 天。

CMA：基因组 DNA 即可，无需细胞培养；周期 3～5 天。

WES：基因组 DNA，质控要求高；建库测序分析 10～14 天。

五、检出效能与临床适用场景

1. 核型分析

优势：唯一能可靠检出平衡易位、染色体倒位、整条染色体数目异常、大片段嵌合；成本低、经典一线手段。

短板：分辨率低、微小 CNV 漏检、依赖人工阅片。

适用：孕前筛查、反复流产、胎儿多发畸形初筛、染色体大结构变异排查。

2. FISH

优势：快速、靶向精准、间期可检测、适合已知综合征定点验证（如 21 三体、18 三体、猫叫综合征、22q11 微缺失）。

短板：只能查已知位点，不能未知筛查。

适用：产前快速唐筛异常验证、术后肿瘤基因扩增、已知微缺失家系验证。

3. CMA

优势：智力障碍、发育迟缓、自闭症、胎儿不明原因畸形一线首选；全基因组高分辨 CNV，检出率远高于核型；可查 LOH/UPD。

短板：平衡易位 / 倒位无法检出；不能查点突变。

适用：不明原因发育落后、胎儿结构畸形核型正常后进一步排查、不明原因流产。

4. WES

优势：单基因病首选，疑难罕见病、家系遗传、临床表型复杂无法定向诊断时盲筛；检出点突变、小插入缺失。

短板：大片段染色体结构变异、非编码区突变、平衡重排基本无效；成本高、解读难度大。

适用：疑难罕见病、多发畸形 CMA 正常后、家系遗传性疾病、不明原因代谢病。

六、成本价格（由低到高）

核型 ＜ FISH ＜ CMA ＜ WES

七、报告解读难度与遗传咨询负荷

核型：常规易懂，遗传咨询门槛低。

FISH：位点明确，解读简单。

CMA：CNV 多态性多，需区分致病性 / 良性 / 意义不明（VUS），解读中等。

WES：变异数量极大，VUS 多、家系共分离分析复杂，解读难度最高。

八、嵌合体检测能力

核型：可检出10% 以上嵌合。

FISH：可检出低比例嵌合，敏感性高。

CMA：仅高比例嵌合可检出，低比例易漏。

WES：嵌合检出能力最差，尤其体细胞低比例嵌合基本无效。

九、总结

看整条染色体、平衡易位、大结构变异 → 选核型

已知特定微缺失 / 三体，要快速定点验证 → 选FISH

发育迟缓、胎儿畸形、不明原因，要全基因组微小 CNV 盲筛 → 选CMA

疑难罕见病、单基因病、家系遗传、找点突变 → 选WES