比较SNP-array和高通量测序在胚胎植入前遗传学检测中的效能

目的:评估单核苷酸多态性微阵列（single nucleotide polymorphisms array，SNP-array）技术和第二代高通量测序（next generation sequencing，NGS）技术在胚胎植入前遗传学检测（preimplantation genetic testing，PGT）中的检测能力和效率。方法:回顾性描述分析2020年1月至2022年8月期间于广西壮族自治区妇幼保健院生殖中心就诊、夫妇双方均携带有明确致病性基因突变并要求进行第三代试管婴儿助孕的188例患者资料。经卵胞质内单精子注射授精和体外培养后，共收获995枚囊胚并进行活检。患者胚胎细胞遗传物质经全基因组扩增之后，分别采用SNP-array或NGS分析其携带致病基因突变和染色体拷贝数变异（copy number variation，CNV）的情况，同时采用Sanger测序或间隙聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）对突变进行直接检测。分析女方年龄和获囊胚数的关系、胚胎携带突变和致病性CNVs的比例，比较不同分子诊断技术在PGT中的检测成功率和准确性。经遗传学检测后，选择合适的胚胎进行子宫腔内移植，并于中孕期进行羊水穿刺产前诊断。结果:①成功对924个胚胎进行遗传学检测，总的检测成功率为92.9%。根据遗传学检测结果，共有389个（42.1%）胚胎可用于移植。②对胚胎进行缺失型α-地中海贫血突变检测，间隙PCR的成功率［84.9%（465/548）］低于SNP-array［98.7%（81/82）］和NGS［92.5%（431/466）］。对点突变进行检测，Sanger测序的成功率［98.5%（440/447）］与SNP-array［95.6%（110/115）］和NGS［96.1%（319/332）］的差异无统计学意义。有38个胚胎因等位基因脱扣导致直接位点检测法的结果与SNP单体型分析的结果不一致。另外，有4个胚胎因染色体重组导致SNP单体型分析失败。③与NGS相比，SNP-array检测CNV的成功率［83.7%（165/197）］较低，但是可检出更多种类的染色体拷贝数异常。④共进行了152例胚胎移植，其中有107例成功临床妊娠，有69例完成了羊水穿刺产前诊断，有42个健康儿顺利分娩。结论:从检测效率考虑，SNP-array适用于分析胚胎携带多个基因突变、罕见单基因突变或者缺失型突变，而NGS适用于检测常见的单基因突变类型。同时辅以Sanger测序和间隙PCR等技术对突变位点直接进行检测，可进一步提高PGT的检测成功率和准确性。本研究成果可为PGT从业者根据突变类型和患者的需求选择合适的检测平台提供依据。