用于无创植入前非整倍体遗传检测的方法技术

本发明专利技术涉及植入前非整倍体遗传检测(Preimplantation genetic testingfor aneuploidy,PGT

【技术实现步骤摘要】
用于无创植入前非整倍体遗传检测的方法


[0001]本专利技术涉及植入前非整倍体遗传检测(Preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT
‑
A)。具体而言，本专利技术鉴定了用于评估囊胚培养液中母源DNA污染的颗粒细胞特异性差异甲基化区域(C
‑
DMR)和卵母细胞/极体细胞特异性差异甲基化区域(O
‑
DMR)，并提供了基于上述差异甲基化区域评估囊胚培养液中母源DNA污染的方法。本专利技术还提供了基于囊胚培养液进行无创植入前非整倍体遗传检测的方法。

技术介绍

[0002]目前，植入前非整倍体筛查Preimplantation genetic testing for aneuploidy(PGT
‑
A)的主要流程包括分离1个或者多个胚胎细胞去评估23对染色体及亚染色体区的拷贝数，其中主要用到的胚胎细胞材料有3种，第一种是分离极体细胞去检测(1)，这种方法因为缺乏父源基因组不能准确检测受精后的胚胎的问题，并且因为极体极易降解，所以后面临床上就不太用这种方法。第二种方法是分离卵裂球中的一个细胞去检测(2，3)。这种方法会影响胚胎发育，而且会降低着床潜能，同时因为只获得1个细胞去检测，会由嵌合(一个胚胎中存在多种拷贝数情况)引起的误诊，目前临床上这种方法也不常用。第三种是分离滋养外胚层中5
‑
10个细胞活检，这种TE活检方法是目前临床上的常规检测方法(4，5)。但是据文献报道，这种活检方法对胚胎和母体有危害，且对子代长期的安全还没有充分评估，同时也存在嵌合风险。以上所有方法，都对胚胎进行了有创的操作，存在很多弊端(6)。
[0003]2013年意大利的科学家发现体外培养的囊胚培养液中存在游离DNA，这一发现为无创植入前遗传检测带来了希望(7)。2016年谢晓亮教授等人开发了一种新型的单细胞全基因组扩增方法，将培养液中微量的DNA进行了全基因组测序并计算了染色体的拷贝数，发现由培养液得到的拷贝数和用全胚胎得到的拷贝数一致率超过85％。并且由培养液结果指导移植的胚胎，最后活产率超过70％(8)。2017年有文章报道，培养液中存在母源颗粒细胞的污染(9)。颗粒细胞的污染对染色体拷贝数的评估具有致命性影响。因为颗粒细胞是2倍体，如果胚胎存在拷贝数异常，就会掩盖异常的拷贝数出现整倍体的检测结果。
[0004]目前这个领域一直对培养液中游离DNA的来源存在争议，大家不知道这些游离的DNA是来自滋养外胚层细胞，内细胞团还是早期发育过程中的细胞。2018年，有文章利用单核苷酸多态性(SNP)去定量培养液中颗粒细胞的污染量和胚胎来源DNA的量(10)，需要抽取母亲的卵泡液，并且操作计算耗时耗力，并不适合大规模应用到临床上。
[0005]因此，本领域需要新的、性价比高、并且便捷的方法去计算污染量，从而提高无创植入前遗传检测的准确性。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种新的途径，其根据检测囊胚培养液中存在的游离DNA进行植入前非整倍体遗传检测。本专利技术鉴定了囊胚培养液中游离DNA的来源及其组成成分，由此鉴定了用于评估囊胚培养液中母源DNA污染的颗粒细胞特异性差异甲基化区域(C
‑
DMR)和卵母细
胞/极体细胞特异性差异甲基化区域(O
‑
DMR)，并进一步提供了基于上述差异甲基化区域评估囊胚培养液中母源DNA污染的方法。与传统SNP测序法相比，本专利技术的测定母源DNA污染的方法更加简便、经济、省时，适合于大规模临床应用。本专利技术还提供了基于囊胚培养液进行无创植入前非整倍体遗传检测的方法，该方法同时检测染色体拷贝数和母源污染率，通过整合分析以提高临床诊断准确性。
[0007]差异甲基化区域
[0008]本专利技术首次发现了囊胚培养液不仅存在颗粒细胞污染，还存在极体细胞污染，并由此进一步确定了可用于评估母源DNA污染比例的颗粒细胞特异性差异甲基化区域(C
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DMR)和卵母细胞/极体细胞特异性差异甲基化区域(O
‑
DMR)。
[0009]因此，在第一方面，本专利技术提供了可用于评估母源DNA污染比例的颗粒细胞特异性差异甲基化区域(C
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DMR)和卵母细胞/极体细胞特异性差异甲基化区域(O
‑
DMR)，其中，所述C
‑
DMR选自表1中的至少一种(例如至少5种、至少10种、至少50种、至少80种、至少100种、至少150种、至少200种或至少500种)；所述O
‑
DMR包含选自表2中的至少一种(例如至少5种、至少10种、至少50种、至少80种、至少100种、至少150种、至少200种、至少500种或至少700种)。
[0010]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
10中的至少一种(例如至少2种、至少3种、至少4种、至少5种、至少6种、至少7种、至少8种、至少9种或全部10种)。
[0011]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
50中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少45种或全部50种)。
[0012]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
80中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种或全部80种)。
[0013]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
100中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种或全部100种)。
[0014]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
150中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种或全部150种)。
[0015]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含或至少包含选自表1的排序1
‑
200中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种、至少150种、至少160种、至少170种、至少180种、至少190种或全部200种)。
[0016]在某些实施方案中，所述C
‑
DMR包含表1的排序1
‑
10、排序1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于评估包含胚胎游离DNA(embryonic cell
‑
free DNA)的待测样品中母源DNA污染比例的方法，其包括：基于所述待测样品的DNA甲基化测序数据，获得颗粒细胞特异性差异甲基化区域(C
‑
DMR)和卵母细胞/极体细胞特异性差异甲基化区域(O
‑
DMR)的甲基化水平；其中，所述C
‑
DMR选自表1中的至少一种(例如至少5种、至少10种、至少50种、至少80种、至少100种、至少150种、至少200种或至少500种)；所述O
‑
DMR包含选自表2中的至少一种(例如至少5种、至少10种、至少50种、至少80种、至少100种、至少150种、至少200种、至少500种或至少700种)。2.权利要求1所述的方法，其中，所述C
‑
DMR包含：选自表1的排序1
‑
10中的至少一种(例如至少2种、至少3种、至少4种、至少5种、至少6种、至少7种、至少8种、至少9种或全部10种)；或选自表1的排序1
‑
50中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少45种或全部50种)；或选自表1的排序1
‑
80中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种或全部80种)；或选自表1的排序1
‑
100中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种或全部100种)；或选自表1的排序1
‑
150中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种或全部150种)；或选自表1的排序1
‑
200中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种、至少150种、至少160种、至少170种、至少180种、至少190种或全部200种)。3.权利要求1所述的方法，其中，所述C
‑
DMR包含表1的排序1
‑
10、排序1
‑
50、排序1
‑
80、排序1
‑
100、排序1
‑
150、排序1
‑
200、排序1
‑
300、排序1
‑
400或排序1
‑
500的差异甲基化区域；优选地，所述C
‑
DMR包含表1中所示的全部差异甲基化区域。4.权利要求1所述的方法，其中，所述O
‑
DMR包含：选自表2的排序1
‑
10中的至少一种(例如至少2种、至少3种、至少4种、至少5种、至少6种、至少7种、至少8种、至少9种或全部10种)；或选自表2的排序1
‑
50中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少45种或全部50种)；或选自表2的排序1
‑
80中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种或全部80种)；或选自表2的排序1
‑
100中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种或全部100种)；或选自表2的排序1
‑
150中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种或全部150种)；或选自表2的排序1
‑
200中的至少一种(例如至少10种、至少20种、至少30种、至少40种、至
少50种、至少60种、至少70种、至少80种、至少90种、至少100种、至少110种、至少120种、至少130种、至少140种、至少150种、至少160种、至少170种、至少180种、至少190种或全部200种)。5.权利要求1所述的方法，其中，所述O
‑
DMR包含表2的排序1
‑
10、排序1
‑
50、排序1
‑
80、排序1
‑
100、排序1
‑
150、排序1
‑
200、排序1
‑
300、排序1
‑
400、排序1
‑
500、排序1
‑
600或排序1
‑
700的差异甲基化区域；优选地，所述O
‑
DMR包含表2中所示的全部差异甲基化区域。6.权利要求1
‑
5任一项所述的方法，所述方法还包括基于所获得的C
‑
DMR和O
‑
DMR的甲基化水平确定所述待测样品中母源DNA污染比例；优选地，所述方法还包括以下步骤：
‑
使用以下公式计算颗粒细胞来源DNA在样品中的比例(P
k1
)和极体细胞来源DNA在样品中的比例(P
k2
)：其中，k1
‑
k3表示组分，其分别为颗粒细胞、极体细胞、囊胚；C表示C
‑
DMR，O表示O
‑
DMR；P
k1
、P
k2
、P
k3
分别表示颗粒细胞来源、极体细胞来源、囊胚来源的DNA在样品中的比例；代表所测得的C

【专利技术属性】
技术研发人员：文路，黄锦，汤富酬，乔杰，陈依东，高原，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：