新技術實現單端高通量測序的平衡易位攜帶者篩查

　　染色體平衡易位是人類中最多見的一類染色體結構畸變，在新生嬰兒中的發生率約為1/500~1/1000。平衡易位攜帶者通常沒有臨床表征，傳統的診斷辦法無法識別胚胎的染色體平衡易位攜帶狀態。如今，研究人員攻克技術難關，成功研發BaseMapping技術，實現了單端高通量測序的平衡易位攜帶者篩查。

　　新突破

　　理論上，平衡易位攜帶者生育染色體正常后代的概率僅有1/18，生育平衡易位攜帶者后代的概率為1/18，另有16/18胚胎因染色體非整倍體而流產或生育畸形兒。

　　目前，胚胎植入前遺傳學診斷是解決這類問題的有效途徑，但是傳統方法諸如FISH、基因芯片等常規技術只能在植入前胚胎水平診斷染色體非整倍體，無法識別胚胎的染色體平衡易位攜帶狀態，更無法阻斷平衡易位向子代傳遞。因此，患者移植胚胎后仍有約50% 的幾率生育攜帶平衡易位的子代，家庭將再次承受高發反復流產、生育畸形患兒的風險，這帶來巨大的精神和經濟負擔。

　　如今，這一領域有重要進展。Thermofisher與蘇州貝康醫療器械有限公司共同組建的 “全球生殖與遺傳臨床研究中心”，成功研發了BaseMapping技術，實現了單端高通量測序的平衡易位攜帶者篩查，為更多平衡易位攜帶者生育健康后代帶來了希望。

　　具體來說，BaseMapping技術通過環化DNA，對平衡易位攜帶者的樣本DNA進行環化處理，對所獲得片段末端DNA序列進行高通量測序，通過數據分析能夠有效尋找平衡易位的斷點，然后利用長鏈PCR技術明確斷點位置，從而能夠有效的檢測平衡易位攜帶者。

　　技術優勢

　　據介紹，BaseMapping技術首先采集平衡易位攜帶者的細胞樣本，通過DNA片段化然后環化，利用特有的技術獲得環化接點位置的DNA序列。由于序列片段長度適宜，可以利用Ion Proton平臺測通，通過數據分析明確平衡易位的斷點。利用Long Range PCR技術，可精確定位斷裂點位置至核苷酸水平。

　　根據斷裂點信息，試驗人員設計特殊的PCR引物，同時在斷點上下游設計SNP位點，對胚胎活檢樣本WGA產物進行檢測，即可區分正常胚胎和平衡易位攜帶胚胎，從而選擇正常的胚胎進行植入，阻斷平衡易位遺傳。

　　BaseMapping技術能夠精確的尋找斷點，篩查平衡易位攜帶者，成本低，準確度高；胚胎樣本同時進行PCR和SNP連鎖分能夠有效避免ADO現象；精準的在斷點位置上下游設計SNP位點，能夠有效避免由于同源重組導致的分析錯誤。

　　成功案例

　　有一對患者夫婦，男34歲，女33歲。男方為平衡易位攜帶者，核型46,XY,t(5；22)(q33；q12)。在預實驗階段，研究人員通過BaseMapping技術對女方細胞樣本進行斷點定位到核苷酸水平。隨后，對所獲得的7個胚胎進行PCR斷點驗證，并結合SNP連鎖分析確認，最終獲得1枚正常的胚胎進行植入。

　　未來展望

　　目前在定位平衡易位染色體斷裂點的術方面，有顯微切割后高通量測序、Mate-Pair測序和高深度全基因組測序等方法。與這些方法相比，Basemapping技術雖然在操作難度和實驗周期上具有優勢，但由于存在檢測不穩定和成功率較低等尚待進一步攻克的問題，目前仍只處于科研階段，還不能在臨床應用。