项目组负责人：乔杰教授 主任医师

项目组主要成员：刘平、李蓉、廉颖、黄锦、闫丽盈

随着环境污染加重、精神压力的增加以及免疫、遗传等因素的影响，复发性流产的发生率逐年升高，在育龄妇女的发病率约为1%左右，占不孕妇女的5-10%。目前大部分患者都不能找到确切的病因，卵母细胞以及胚胎质量的异常是重要因素之一。尽管辅助生殖技术解决了很多不孕夫妇的实际问题，但有很大一部分患者要经历胚胎反复着床失败的痛苦。此外，我国出生缺陷、遗传病发病率一直居高不下，严重威胁人类健康。这就需要对卵母细胞极体及胚胎的染色体进行胚胎植入前遗传学分析，选择正常的胚胎进行移植。

项目目的：将单细胞高通量测序技术应用于临床胚胎着床前遗传学诊断/筛查。

内容包括：1.建立单个生殖细胞及单个胚胎细胞的高效、精确的分离方法；2.研发胚胎染色体单倍型解析的方法；3.将单细胞基因组扩增和测序分析方法应用于常见的遗传病患者或致病突变携带者，以及反复胚胎停育或胎儿畸形患者的胚胎着床前遗传学检查。

技术方案：1.显微分离胚胎内单细胞又不影响胚胎的发育潜能，是完成本项目的基础；2.利用MALBAC单细胞扩增技术进行单个胚胎细胞基因组扩增，并进行高通量测序分析，将目前最前沿的人类致病基因分析技术有效的应用于生殖医学临床，进行胚胎遗传病诊断，帮助病人得到健康的后代。

项目意义：本项目不仅能对有染色体异常或单基因遗传病的家庭进行正常胚胎的筛选，以避免有遗传病患儿的出生，还能用于反复流产、高龄妇女的胚胎遗传筛选，提高出生成功率，降低出生缺陷率。

本项目新颖性和创新性：利用胚胎单个细胞进行基因组扩增与高通量测序用于试管婴儿胚胎的植入前产前基因组筛选方法，可以用于小片段DNA拷贝数异常的检测和鉴定，能够在低测序深度（≤1X）的情况下精确地鉴定全部23条染色体中所有可能的非整倍体性染色体异常，包括染色体平衡异位、非平衡异位、倒位等，还能对所有明确致病基因的单基因遗传病进行准确诊断。课题组对六个已生育健康女性的卵和极体进行了单细胞基因组扩增，并且用高通量测序平台对每个极体全基因组分别进行了0.1倍覆盖度的测序，结果证明，这种新技术可以通过两个极体的测序结果准确推算出卵细胞是否存在染色体的非整倍体或基因异常。课题组利用胚胎单细胞高通量测序技术已经为十余例患者进行了遗传分析，特别针对一例多发性骨软骨瘤患者及一例X-连锁外胚层发育不良致病基因携带者，经过基因诊断、胚胎移植后受孕，两位患者均已顺利分娩健康婴儿。

本项目创新点：1)将高通量测序技术应用生殖医学研究，实现遗传疾病的胚胎诊断；2)通过高通量测序，能同时实现染色体疾病及单基因疾病的诊断。一方面为有遗传病致病基因携带的夫妇提供最好的胚胎遗传诊断方法，另一方面对不明原因的反复流产、胎儿畸形的夫妇进行胚胎遗传学筛查。

社会效益：通过本项目的实施，加大育龄夫妇遗传疾病预防性治疗的宣传，对确诊的严重遗传性疾病的携带者，进行子代胚胎筛查，避免遗传患儿出生，减轻家庭及社会为抚养患儿所承担的精神及经济压力。