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为解决反复流产夫妇中隐匿染色体平衡易位难以检测的问题，中山大学孙逸仙纪念医院的研究人员开展相关研究。结果显示 stLFR WGS 可精准定位断点，助夫妇成功生育。该研究为 RPL 夫妇带来希望，强烈推荐科研人员阅读。
在神秘的基因世界里，染色体的平衡与稳定至关重要。染色体平衡易位（chromosomally balanced translocations），指的是两条或多条非同源染色体之间发生片段交换的现象，它就像一场隐蔽的 “基因交换游戏” ，在人群中的发生率约为 0.16 - 0.2%。多数情况下，平衡易位携带者外表看起来和正常人无异，可一旦涉及生育，问题就接踵而至。由于减数分裂时会产生多种异常配子，携带者面临着不孕不育、反复流产（recurrent pregnancy loss，RPL）以及胎儿畸形等风险，复杂易位（涉及至少三个断点的易位）带来的风险则更大。
为了筛查父母染色体是否存在异常，医生们通常会建议有反复流产史的夫妇进行染色体核型分析（karyotyping analysis）。传统的 G 显带核型分析（G-banding karyotyping）能检测出一些染色体易位，但它就像戴着一副度数不够的眼镜，分辨率有限，一般在 5 - 10Mb，而且不同医生的诊断水平参差不齐。染色体微阵列分析（chromosome microarray analysis，CMA）分辨率能达到 100kb，可它对平衡易位却 “视而不见”。荧光原位杂交技术（fluorescence in situ hybridization，FISH）虽然能检测特定区域的异常，但需要提前知道目标区域信息，还要专门设计探针，使用起来不太方便。这些方法都很难发现那些隐秘的平衡易位，比如易位片段太小、位于低遗传活性区域，或者片段大小接近检测技术分辨率极限时，就容易被漏诊。
全基因组测序（whole genome sequencing，WGS）的出现，原本让人们看到了希望，它理论上能以单碱基分辨率检测平衡易位和倒位。但实际上，由于测序读长的限制，以及特定断点处重复 DNA 序列的干扰，它在检测这类染色体异常时也有些力不从心。就在大家为这些难题发愁的时候，来自中山大学孙逸仙纪念医院的研究人员挺身而出，他们决心攻克这一难关。
研究人员在《npj Genomic Medicine》期刊上发表了题为 “Single-tube long fragment read whole genome sequencing reveals cryptic balanced translocations in preimplantation genetic testing” 的论文。通过研究，他们发现单管长片段读取全基因组测序（single-tube long fragment read whole genome sequencing，stLFR WGS）可以有效检测出胚胎植入前遗传学检测（preimplantation genetic testing，PGT）中隐藏的染色体平衡易位，还成功帮助了两对反复流产的夫妇生出健康宝宝。这一研究成果意义重大，不仅为反复流产夫妇的生育带来了新希望，还为染色体异常检测提供了更精准的方法，能显著影响携带隐秘平衡易位夫妇的生育决策。
在这项研究中，研究人员使用了多种关键技术。首先是 stLFR WGS 技术，它就像给基因测序装上了 “长镜头”，能对长 DNA 序列进行分析，帮助研究人员发现那些隐藏的染色体异常。其次是全基因组测序技术，用于对胚胎细胞和父母血液样本进行基因检测。另外，Sanger 测序技术也发挥了重要作用，它能精确地确定染色体易位断点的位置，为后续研究提供了关键信息。
下面我们来看看具体的研究结果。
家庭 1：隐匿的平衡易位被发现
家庭 1 的这对夫妇遭遇了多次不良妊娠结局，就像在生育路上一次次被绊倒。起初，G 显带核型分析显示他们的染色体结构正常，可这只是表面现象。后来对流产组织进行 MLPA 分析，发现染色体 7 和 13 似乎存在异常，暗示可能有重复或缺失。为了能有一个健康的宝宝，这对夫妇在医生的建议下，选择了体外受精 - 胚胎移植（in vitro fertilization and embryo transfer，IVF - ET）技术，并进行基于低覆盖度全基因组测序的胚胎植入前非整倍体检测（preimplantation genetic testing for aneuploidy，PGT - A）。
研究人员对 13 个活检的囊胚进行 PGT - A 检测，结果发现情况很复杂：6 个胚胎的 7q36.2 - q36.3 区域存在重复或缺失；4 个胚胎染色体正常且无嵌合体；2 个胚胎染色体正常但有嵌合体；还有 1 个胚胎是染色体非整倍体且有嵌合体。这些结果让研究人员怀疑，这对夫妇中可能有一人是隐匿的平衡易位携带者。
为了验证这个猜测，研究人员运用 stLFR WGS 和高覆盖度 WGS 对亲子单倍型进行分析。从大量检测到的 SNP 中筛选出了 953 个可用于单倍型分析的信息性 SNP，最终确定丈夫的染色体 7 和 13 存在平衡易位断点。经过进一步的 Sanger 测序验证，确定了具体的断点位置。在可供选择的胚胎中，研究人员挑选出 4 个染色体正常且无嵌合体的胚胎和 1 个染色体正常但有低水平嵌合体的胚胎进行深入分析，发现其中 4 个是正常胚胎，1 个是平衡易位胚胎。最后，综合考虑胚胎的各项指标，选择了胚胎 E11 进行移植。幸运的是，这次移植成功了，孕妇顺利怀孕。经过产前羊膜穿刺诊断，最终生下了一个健康的宝宝。宝宝出生后，通过 stLFR WGS 检测证实其染色体核型正常，这就像给这个家庭吃下了一颗 “定心丸”。
家庭 2：复杂易位的艰难探寻
家庭 2 的情况也不容乐观，这对夫妇在 2008 年生下一个健康婴儿后，又经历了四次流产，就像在黑暗中不断摸索却找不到出路。G 显带核型分析显示，丈夫染色体正常，而妻子是平衡易位携带者，她的染色体存在 t (10;11)(q24.3;p12) 的易位。为了降低再次流产的风险，他们也选择了 IVF - ET 联合 PGT - A 检测。
研究人员分析了 6 个胚胎，发现只有 1 个胚胎染色体正常且无嵌合体，其余 5 个胚胎的染色体 11 和 10 存在各种复杂的重复和缺失情况，这与妻子的平衡易位预期相符。但更让人惊讶的是，4 个胚胎都有 9p21.1 - p13.3 区域的重复，这表明可能还有其他隐藏的易位断点。
为了弄清楚染色体的真实情况，研究人员同样采用 stLFR WGS 和高覆盖度 WGS 进行亲子单倍型分析。从检测到的众多 SNP 中筛选出 1104 个信息性 SNP，确定妻子的染色体 9、10 和 11 存在 8 个平衡易位断点。经过 Sanger 测序验证，明确了这些断点的具体位置。由于可供选择的胚胎有限，最后只能将唯一的正常胚胎 E04 进行移植。好在孕期的产前诊断显示胎儿一切正常，最终通过剖宫产顺利生下一个健康的男孩，孩子出生后的 stLFR WGS 检测也证实其染色体核型正常，这个家庭终于迎来了新的希望。
从这两个家庭的研究结果可以看出，stLFR WGS 技术在检测隐匿的染色体平衡易位方面发挥了巨大作用，帮助研究人员准确找到了断点位置，让那些隐藏在染色体中的 “秘密” 无所遁形。
在讨论部分，研究人员指出，他们首次成功应用 stLFR WGS 技术检测隐匿的平衡易位，这一成果意义非凡。对于反复流产的夫妇来说，PGT 检测非常重要，它能帮助发现那些在常规染色体检测中被遗漏的隐匿平衡易位。而 stLFR WGS 技术不仅能确认胚胎中的隐匿断点和染色体结构异常，还能对胚胎进行更精准的筛选。
和其他检测平衡易位的技术相比，stLFR WGS 技术优势明显。FISH 技术虽然能检测特定区域的异常，但需要特定的探针，而且无法精确确定断点位置，也很难发现新的易位类型。低覆盖度 WGS 虽然能发现一些染色体异常，但受限于读长和重复 DNA 序列的干扰。其他一些技术也各有缺点，比如单分子测序虽然能发现结构变异，但存在测序错误率高、成本高、文库制备复杂等问题。而 stLFR WGS 技术通过独特的分子标记方法，不仅能有效降低错误率，还能很好地与现有的实验室设备和分析流程兼容，操作起来更加方便。
隐匿的染色体易位可能会导致多种疾病，如白血病、发育和癫痫性脑病、Angelman 综合征等。如果在产前不能准确检测出这些异常，可能会给家庭带来沉重的负担。而这项研究通过 PGT - A 分析胚胎的染色体情况，一旦发现有异常重复或缺失的片段，就进一步用 stLFR WGS 技术确定染色体断点和真实核型，为遗传咨询和后续的 PGT 检测提供了更准确的依据。
总的来说，这项研究通过对两个家庭的深入研究，证明了 PGT - A 联合 PGT - SR 和 stLFR WGS 技术的有效性。不仅帮助了携带隐匿平衡易位且反复流产的夫妇成功生育健康宝宝，还为染色体异常检测提供了新的思路和方法。stLFR WGS 技术就像一把精准的 “基因手术刀”，为那些在生育路上苦苦挣扎的夫妇带来了新的希望，在未来的生殖医学领域有着广阔的应用前景，相信它会帮助更多家庭迎来健康可爱的宝宝，开启幸福的生活篇章。
