阻止现在，在线人类孟德尔遗传（OMIM） 数据库已收录 8000 多种单基因遗传病。只管单基因遗传病被以为是有数的，其发病率为万分之一，甚至可能低至百万分之一，但单基因病总体发病率高达生齿的1%，严重影响人类康健。
关于致病变异明确的家庭，单基因病胚胎着床前遗传学检测可以有用阻断疾病向下一代转达。
然而现在基于基因组DNA的胚胎着床前遗传学检测要领保存一定的局限性，其准确性和适用规模受到单细胞全基因组扩增笼罩不均和等位基因脱扣的影响。别的，纵然胚胎着床前遗传学检测诊断为正常的囊胚，仍有约50%的胚胎无法着床。
因此，本研究探索使用滋养外胚层细胞中富厚的mRNA转录拷贝来举行突变检测，并同时评估胚胎着床潜能。
2024年6月20日，北京大学第三医院乔杰院士、闫丽盈教授、严智强副研究员团队在Advanced Science在线揭晓题为“Concurrent Preimplantation Genetic Testing and Competence Assessment of Human Embryos by Transcriptome Sequencing”的研究论文，研究针对现在基于基因组DNA的胚胎着床前遗传学检测的局限性，提出一种使用RNA实现胚胎着床前遗传学检测的新要领，在准确诊断致病变异的同时能够评估胚胎着床潜能。
原文截图
现在胚胎着床前遗传学检测主要通过囊胚外滋养层活检获得检测质料，在基因组DNA水平举行遗传学检测。胚胎着床前遗传学检测自应用以来一直面临两浩劫题：一是单细胞全基因组扩增保存笼罩不均和脱询问题，影响诊断的准确性和其适用规模；二是胚胎移植乐成率现在仍然相对较低，纵然是经由着床前非整倍体遗传学检测的胚胎，仍面临着床失败的危害。
与单细胞基因组仅含两拷贝相比，单细胞转录组的拷贝数富厚。本研究基于囊胚外滋养层细胞转录组，开发胚胎遗传学检测和着床潜能评估要领。
研究首先剖析了囊胚外滋养层转录组基因表达的基本特征，筛选出表达水平较高且无怙恃源表达偏倚的单基因病相关基因，确立了基于转录组的胚胎着床前遗传学检测检测的适用规模，进而开发出一种高效的基于转录组的胚胎着床前遗传学检测要领。
随后，研究纳入26个单基因病家系，运用该要领乐成对26个家系的82个胚胎举行了突变位点直接检测，检测准确性达95%；团结连锁剖析，实现突变检测准确性100%。
另一方面，本研究着眼于胚胎着床前遗传学检测移植乐成率不睬想这一临床问题，从胚胎基因表达和发育潜能的相关性出发，选取染色体表达水平和总体表达水平作为要害展望指标，构建胚胎着床潜能展望模子。在遗传学诊断的同时，对胚胎举行着床潜能展望。
在胚胎突变位点的检测方面，本研究开发的要领关于囊胚外滋养层中无怙恃源偏倚的高表达基因，尤其是全基因组扩增后笼罩度和深度较低的基因更具优势。例如ATXN3基因，其CAG三核苷酸重复序列的异常扩展会引起脊髓小脑共济失调3型（SCA3），在通例胚胎着床前遗传学检测中主要依赖连锁剖析举行诊断。本研究基于RNA的要领，可以直接检测出胚胎的CAG重复数，已乐成应用于多个临床家系，为新发突变和家系不全而无法实验基因组连锁剖析的匹俦提供了可靠的选择，扩展了胚胎着床前遗传学检测的应用规模。
在胚胎着床潜能的研究方面，胚胎着床是重大的生物学事务，需要胚胎自己、母体子宫容受性和免疫等方面的支持。胚胎层面上，合适的基因表达被以为是着床和发育的须要条件。本研究以囊胚外滋养层染色体表达水平和总体表达水平作为展望指标，建设了胚胎着床潜能评估系统。运用该系统展望胚胎着床潜能，有望显著提高胚胎移植后的着床乐成率。
北京大学第三医院乔杰院士、闫丽盈教授、严智强副研究员为本文的配合通讯作者。北京大学前沿交织学科研究院博士研究生王玉倩、李烨，以及北京大学第三医院生殖医学科副主任技师朱小辉为本文配合第一作者。本研究由国家重点研发妄想和国家自然科学基金资助。
（北京大学第三医院）