纳米孔长读长测序技术在产前或植入前遗传检测中确定DMPK1基因CTG重复序列长度的潜力

《Prenatal Diagnosis》：Potential of Nanopore Long Read Sequencing for Determining CTG Repeat Lengths in the DMPK1 Gene During Prenatal or Preimplantation Genetic Testing

纳米孔长读测序技术通过自适应抽样和CRISPR/Cas9富集策略，可有效诊断产前及植入前遗传学检测中的肌强直症1型（DM1），实现超过1000单位的CTG重复准确 sizing，而RepliG扩增DNA方法不适用该场景。

　　

摘要

目的

肌强直性营养不良1型（DM1）是一种常染色体显性遗传神经发育障碍，由DMPK基因中的CTG重复序列扩展引起。尽管DM1的临床分类取决于DMPK基因中的CTG重复序列长度，但传统的检测方法依赖于Southern印迹技术，这在产前检测和胚胎植入前遗传诊断（PGD）中并不理想，因为该方法需要大量的基因组DNA。本文评估了纳米孔长读长测序（LRS）在这些应用中的实用性。

方法

采用自适应采样或CRISPR/Cas9富集技术对DMPK基因进行LRS分析。同时，也评估了使用RepliG制备的全基因组扩增DNA（WGA-DNA）的检测效果。

结果

自适应采样和基于Cas9的LRS技术能够同时检测到正常等位基因和扩展的等位基因。此外，CRISPR/Cas9富集技术提高了检测效率，并能够准确测量长度超过1000个单位的CTG重复序列。相比之下，即使结合自适应采样或CRISPR/Cas9技术，使用RepliG制备的全基因组扩增DNA也无法可靠地测量CTG重复序列的长度。

结论

纳米孔测序技术有可能替代Southern印迹技术用于DM1的产前诊断，包括CTG重复序列的测量。然而，对于使用WGA-DNA进行的PGD检测，仍需进一步改进。

总结

• 关于这个主题已知有哪些信息？

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    肌强直性营养不良1型（DM1）是由DMPK基因中的CTG重复序列扩展引起的；重复序列的长度对产前/植入前遗传检测（PGT）的决策至关重要。传统的Southern印迹技术需要大量DNA，这对于有限的产前/PGT样本来说并不理想。长读长测序（LRS），包括自适应采样（AS）或CRISPR/Cas9富集技术，已被用于检测DMPK基因中的重复序列扩展。

• 这项研究有哪些新发现？

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    本研究评估了纳米孔LRS技术在产前/植入前遗传检测中的应用效果。将AS缓冲区的范围扩展到±1 Mb提高了检测灵敏度。CRISPR/Cas9富集技术比AS技术更高效，但成本也更高。我们确认，扩展等位基因长度的变异源于体细胞嵌合现象。重要的是，使用RepliG制备的全基因组扩增DNA不适合用于CTG重复序列的LRS分析，这表明需要改进PGT检测方法。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。由于隐私或伦理限制，这些数据不能公开。