囊胚培养液游离DNA在植入前非整倍体遗传学检测中的应用探索

作     者：史千玉 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜红丽;蒋慧

授予年度：2020年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 10[医学] 

主      题：囊胚培养液游离DNA 全基因组扩增 植入前非整倍体遗传学检测 染色体核型分析 

摘      要：植入前非整倍体遗传学检测（Preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT-A）是指对辅助生殖中高龄妊娠,反复植入失败,以及复发性流产病人的胚胎进行的染色体核型检测,选择核型正常的胚胎植入,会提高体外受精-胚胎移植（IVF-ET）的成功率。现在临床上应用较多的活检材料是在胚胎被激光打孔之后吸取的卵裂球细胞或滋养外胚层细胞。但卵裂球细胞取材过程的复杂操作或者取到的细胞可能对胚胎发育造成伤害;外胚层取样需较多细胞,不能反映内胚层情况,若操作不当则会影响胚胎的生存力;并且整个胚胎活检过程需要昂贵的仪器和专业的人员,且操作复杂,不利于PGT-A临床应用的推广。因此为了减少对胚胎的损伤,简化胚胎检测的操作,本研究将目光放到了囊胚培养液游离DNA上。培养液游离DNA可能来源于胚胎在体外发育过程中自我修复时凋亡坏死的细胞,这些细胞的DNA断裂并穿过透明带释放到培养液中。本论文中通过提取200μl的囊胚培养液DNA并进行双末端测序之后,发现培养液中的DNA片段分布符合游离DNA的特点。此外,使用q PCR检测了18个培养液,发现在培养液中确实存在皮克级别的游离DNA。然后,本研究分别选取4对和5对培养液以及细胞样本通过二代测序技术比较了四种全基因组扩增试剂盒在培养液游离DNA染色体检测中的表现,寻找出最适用于培养液游离DNA扩增的Pico PLEX全基因组扩增试剂盒。使用该WGA试剂盒扩增了剩余25例培养液,并同其对应的25例细胞全基因组扩增产物一起构建文库进行低深度测序。对下机数据进行染色体核型分析,统计了所有34对样本的结果,培养液同细胞的检测一致率为88.24%,特异性为81.25%,灵敏度为94.44%。本文探索了囊胚培养液游离DNA在植入前非整倍体遗传学检测中的初步使用情况。该技术可以避免细胞取样,不会伤害胚胎,不会影响胚胎的发育潜能,可同时反映外胚层和内胚层遗传信息,且操作简单安全,同时该方法结果具有较高的准确性和非侵入性,有很大潜能应用于临床,为后续的该领域的技术优化提供一定的技术基础和数据积累。