背景:PGD技术除了可以用来甄别出有遗传病的胚胎,还可以选择特定HLA配型的胚胎,从而获得干细胞,用于诸如严重地贫或白血病同胞的移植治疗。PGD诊断过程中发生误诊的主要原因是在目标基因处发生了染色体的重组以及等位基因脱扣(alleledrop-out,ADO),ADO几率最高可达50%,非常影响PGD的正确诊断。植入前单体型分析(preimplantationgenetichaplotyping,PGH)可以测量目标基因附近的多个多态性标记,从而对于ADO有更高的检出率。目前短串联重复(shorttandemrepeat,STR)标记被广泛用于PGH技术中。然而STR技术的缺点是耗时耗力,能提供的信息较少。
近年来,单核苷酸多态性分析(singlenucleotidepolymorphism,SNP)在准确性、检测效率和花费上都有很大改善。SNP可以同时检测到非整倍体、单亲二倍体和易位。此外,通过对大量SNP位点的检测,我们可以定位胚胎DNA的双亲来源情况。在一个家系中进行SNP,如果一个亲系的等位基因是纯合子(AA),而另一个亲系等位基因是杂合子(AB),我们就可以分别获得四个单倍体的信息。
方法:本实验在医院进行,纳入了6个地中海贫血家系,所有胚胎采用IVF受精,并同时使用PCR-STR和SNP-PGH两种技术对胚胎进行了植入前诊断。
结论:6个家系的患者均成功施行了基于SNP平台的PGH,一共用SNP技术对68个胚胎进行了检测,其中64个胚胎成功进行了基因型和单倍体型的检测(94.1%),67个胚胎成功进行了HLA配型(98.5%)。除了单体型分析外,SNP技术还可以额外提供染色体非整倍体信息,68个胚胎中一共28个发现存在非整倍体,而传统检测方法并不能提供这方面的信息。
讨论:本试验使用SNP技术成功对来自6个地中海贫血家系的患者进行了PGH,这一技术可以取代传统的STR方法,且准确性和实用性都很好。SNP技术的主要优势是它仅需要SNP检测出夫妻双方、先证者和胚胎的目标基因或HLA基因的单体型信息,几乎不需要检测出突变的种类。且SNP提供的信息量巨大,这对于PGH过程中应对ADO现象有重要的意义。在本试验中,既需要检测出两类地中海贫血相关基因之一(HBA或HBB),又需要检测6个HLA的基因(HLA-A,HLA-B,HLA-C,HLA-DRB1,HLA-DQB1,HLADPB1)。对于HBA、HBB和HLA相关基因的SNP密度分别是0.、0.及0.Mb。另外SNP技术还可以同时检测出非整倍体、染色体区段异常及单亲二倍体。这些遗传物质结构异常经常导致流产或子代异常,对高龄妇女尤为适用,例如在本试验中,我们发现1/3的胚胎存在非整倍体现象。
总结:本研究验证了SNP技术用于检测胚胎患有或携带地中海贫血,且结果与传统的STR方式一样准确。目前尚需要更多的试验验证这一方法的更广泛的用途。
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