[发明专利]一种利用囊胚培养液检测胚胎染色体异常的方法

说明书

本发明涉及一种利用囊胚培养液检测胚胎染色体异常的方法，通过从胚胎早期体外培养液即囊胚培养液中检测胚胎来源的游离DNA，对微量DNA进行均匀的全基因组扩增，再利用二代测序等方法对扩增后的DNA产物进行分析，从而判断胚胎的染色体情况，即是否出现染色体整体或局部的非整倍体。本发明选择囊胚培养液这种体外受精操作过程中胚胎体外培养阶段的废弃物作为检测样本，这种非侵入性无创的方法既避免了常规卵裂球活检或囊胚滋养层细胞活检取样时对胚胎造成的细胞损伤，又不给临床增添额外的麻烦，同时简化了样本获取时的操作，安全可靠性及简便性更高。

技术领域

本发明涉及生物医学和分子细胞生物学领域，具体涉及一种利用囊胚培养液对胚胎染色体的状态进行检测和分析的方法。

背景技术

试管婴儿技术是一项对抗不孕不育的强大技术手段，其技术过程为，首先从母亲获得多个卵子(通常8-15个)，再以父亲的精子对卵子进行体外受精，受精卵在体外培养液中生长5天时，胚胎是由约80～100个细胞组成的囊状结构即囊胚，将2-3个囊胚放置入母亲子宫后，理想情况下，置入子宫的囊胚可有1个至3个按正常孕期成功发育，直至出生。但由于各种原因，从囊胚置入子宫到胎儿出生的成功率不高，通常只有40％左右，除母亲自身的健康原因以外，受精卵质量是导致囊胚发育失败的重要原因之一。

受精卵的染色体来自于母源的卵子和父源的精子，任何一方的染色体异常均导致受精卵的染色体异常。正常人的受精卵、每个胚胎细胞及胎儿、婴幼儿直至成人的每个细胞内均有44条即22对常染色体(称为二倍体)和两条性染色体(男性为XY，女性为XX)。在异常情况下，任何染色体的全部或局部均可能出现多于或少于二倍体的情况，称为非整倍体异常，非整倍体异常是最常见的导致胚胎发育失败的染色体异常形式。在常规试管婴儿技术中，仅依靠显微镜下的形态观察，从多个(通常8-15个)胚胎中挑选2-3个相对“正常”者置入母亲子宫。而显微镜下的形态正常并无法反映染色体是否正常，错误地挑选形态正常而染色体异常的胚胎置入母亲子宫导致了很多试管婴儿受孕失败。

近年以来，人们已建立了一些技术，统称为胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Screen，PGS)对体外培养胚胎的染色体状态进行检测，以筛选染色体正常的胚胎置入母亲子宫,从而提高受孕成功率。有研究表明，经过PGS再置入子宫的试管婴儿操作可将成功率提高到60％以上，各种PGS方法包括免疫荧光检测(FISH)，芯片检测，二代测序检测等。上述各种检测所需的生物样本都是从体外培养胚胎中采集的一个至数个细胞，通过对这少量细胞的检测反映整个胚胎的染色体是否正常。

具体而言，当体外培养5天的受精卵发育至囊胚期时可提取胚胎滋养层细胞(trophoblast)。一般操作为在显微镜下，用毛细玻璃管吸取一个至数个滋养层细胞将细胞裂解，释放其中的微量DNA，将微量DNA进行全基因组扩增后，可采用核酸芯片或二代测序等方法检测细胞的染色体状态(参见发明专利申请CN104711362A，公开日为2015年6月17日)。理论上讲，吸取出来的几个细胞中的染色体状态与胚胎中其它细胞一致，检测这几个细胞即可了解该胚胎的染色体状态是否正常。一般认为，此时吸取几个滋养层细胞不会对胚胎发育造成不良影响，从已出生婴儿的健康状况来看，这一操作也确实没有健康影响。但是，该技术出现的时间尚短(仅数年)，其对人的终生健康是否存在远期影响仍然有待观察。