[发明专利]成像并评估胚胎、卵母细胞和干细胞

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年5月7日提交的美国临时专利申请第61/332,651号和2009年8月22日提交的美国临时专利申请第61/236,085号的优先权，其两者通过引用全文并入本文。

发明领域

本发明涉及来自人类和动物两者的合子/胚胎、卵母细胞和干细胞的生物和临床测试以及尤其是成像和评估的领域。

发明背景

不育症是影响10-15％生育年龄的夫妇的常见的健康问题。2006年仅在美国，约进行了140,000个周期的体外受精(IVF)(cdc.gov/art)。这产生每年超过一百万个用于植入并且发育足月的具有可变并且常常不清楚的潜力的胚胎的培养。IVF之后的活胎率，每个周期，仅为29％，而平均30％的活胎导致多胎妊娠(cdc.gov/art)。多胎妊娠对母亲和胎儿都具有证据充分的不利结果，例如流产、早产和低出生率。IVF失败的可能原因是不同的；然而，自从1978年引入IVF以来，主要挑战之一是鉴定最适于转移并且最可能产生足月妊娠的胚胎。

基础胚胎发育领域中的认知受到限制，因为对人类胚胎生物学的研究仍然具有争议并且常常从研究资金中免除。结果，胚胎发育的现有知识中的大部分来源于模式生物的研究。然而，当来自不同物种的胚胎经历相似的发育时期时，时机因物种而不同。这些不同以及许多其他不同使得其不适于直接从一个物种推知到另一个物种(Taft，R.E.(2008)Theriogenology 69(1)：10-16)。人类发育的一般途径，以及根本的基本分子决定因素，对于人类胚胎发育来说是独一无二的。例如，在小鼠中，胚胎转录在受精后约12个小时被活化，与第一次卵裂分裂同时，而在人类胚胎中，胚胎基因活化(EGA)发生在第3天，约8细胞时期(Bell，C.E.等人(2008)Mol.Hum.Reprod.14：691-701；Braude，P.等人(1988)Nature 332：459-461；Hamatani，T.等人(2004)Proc.Natl.Acad.Sci.101：10326-10331；Dobson，T.等人(2004)Human Molecular Genetics 13(14)：1461-1470)。此外，在早期人类发育中被调节的基因是独一无二的(Dobson，T.等人(2004)Human Molecular Genetics 13(14)：1461-1470)。而且，在其他物种例如小鼠中，超过85％的体外培养的胚胎达到胚泡期，哺乳动物发育中的第一大界标之一，而培养的人类胚胎具有约30-50％的平均胚泡形成率，以及镶嵌现象和不正常表型例如破碎和发育停滞的高发生率(Rienzi，L.等人(2005)Reprod.Biomed.Online 10：669-681；Alikani，M.等人(2005)Mol.Hum.Reprod.11：335-344；Keltz，M.D.等人(2006)Fertil.Steril.86：321-324；French，D.B.等人(2009)Fertil.Steril.)。虽然有这些不同，但是大部分的植入前胚胎发育研究来源于模式生物并且很难与人类胚胎发育相关(Zernicka-Goetz，M.(2002)Development 129：815-829；Wang，Q.等人(2004)Dev Cell.6：133-144；Bell，C.E.等人(2008)Mol.Hum.Reprod.14：691-701；Zernicka-Goetz，M.(2006)Curr.Opin.Genet.Dev.16：406-412；Mtango，N.R.等人(2008)Int.Rev.Cell.Mol.Biol.268：223-290)。