在β地中海贫血着床前遗传学诊断中应用多重置换扩增进行预处理的临床分析

目的分析应用多重置换扩增技术(multiple displacement amplification,MDA)进行全基因组扩增的预处理是否影响β地中海贫血着床前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)的准确效能。方法回顾性地分析2009年1月至2013年6月,因双方均为β地中海贫血携带者而行PGD治疗的周期资料,其中34个周期采用多重巢式聚合酶链反应(PCR)结合反向斑点杂交技术对单细胞进行诊断,另有38个周期行MDA进行全基因组扩增的预处理后,再结合反向斑点杂交技术进行诊断。结果两组患者在年龄、获卵数等实验室指标上无统计学差异。MDA组未检出(扩增失败)率为9.79%,低于行巢式PCR组的15.24%,而杂合子率46.33%则略高,但两种方法在诊断结果上并无统计学差异。结论应用MDA技术进行全基因组的预扩增可有效增加检测模板,实现多位点及多种疾病的诊断,而且不影响β地中海贫血地贫基因的诊断效能。

多重置换扩增技术在植入前遗传学诊断中的应用

多重置换扩增技术(MDA)是基于环状滚动扩增的全基因组扩增技术,具有高扩增效率和高保真性等特点。尽管用于单细胞扩增时存在某些缺陷,但其在胚胎植入前遗传学诊断(PGD)实验研究和临床应用中仍取得巨大进展。MDA联合常规PCR技术已成功用于PGD的临床诊断,实现了单次胚胎活检、单个胚胎细胞的性别、部分单基因病的同步诊断。

采用多重置换扩增进行软骨发育不全的植入前遗传学诊断

【目的】采用多重置换扩增建立一种可靠、准确的植入前遗传学诊断方法,可应用于软骨发育不全的植入前遗传学诊断。【方法】对软骨发育不全高危家系采用8个与成纤维细胞生长因子受体3（FGFR3）基因紧密连锁的短串联重复序列（STR）进行软骨发育与不全（ACH）的单体型分析。采用多重置换扩增（MDA）对单细胞进行全基因组扩增,对其产物采用在家系分析中具有多态性的STR位点及PCR-限制性酶切法检测FGFR3基因进行分析。【结果】对家系分析中,共有5个STR位点具有多态性。共进行了10个单淋巴细胞及11个单卵裂球的MDA,MDA扩增效率为100%（21/21）,单个淋巴细胞MDA产物的PCR结果与其外周血结果比较,平均PCR扩增率为96.8%（122/126,变化范围95.4%~100%）,平均ADO率为8.5%（7/82,变化范围0~12.6%）,综合诊断效率为100%,其中一个单淋巴细胞的MDA产物在经过酶切后未能检测出两个条带,出现了异常等位基因的脱扣,在11个单卵裂球的MDA产物中进行致病基因的检测,经酶切后均只产生一条条带。【结论】本研究采用限制性酶切法直接检测FGFR3基因及单体型分析在单细胞水平对ACH进行检测,两者相结合可避免污染、等位基因脱扣等导致的误诊,可提高软骨发育不全的PGD诊断效率,为进一步的临床应用奠定了基础。

多重置换扩增在病理切片DNA分型中的应用

目的探讨多重置换扩增(multiple displacement amplification,MDA)技术应用于法医学组织病理切片DNA分型的可行性。方法采用重复拉丁方设计实验,按保存时间、组织类型、尸源年龄3个因素分7个水平进行随机分组,共制作98例病理切片。硅珠法制备DNA模板,对照组直接采用AmpFlSTR IdentifilerTM试剂盒进行PCR扩增,实验组进行MDA后再进行扩增。以新鲜尸体组织的分型结果为标准,对比分析切片实验组与对照组的基因座检出数与检出率。结果各保存时间切片实验组与对照组的基因座检出率相比差异有统计学意义(P<0.01);组织切片保存时间为360 d以内,实验组的16个基因座检出率均可达到95%以上。各组织类型间的差异具有统计学意义(P<0.01),而尸源年龄组间差异无统计学意义(P>0.01)。结论 MDA可提高病理切片模板基因组量,相对降低PCR扩增抑制物浓度,减少等位基因脱扣现象,有效提高基因座检出率,MDA在法医切片DNA分型中具有运用价值,但应注意切片保存时间与组织类型等因素对分型结果的影响。

多重置换扩增——一种新的全基因组扩增技术

全基因组扩增技术（MDA）用于扩增大量的DNA以满足遗传检测的需要。在高通量的遗传分型中，处理有限的临床样本的基因组DNA，一直是个瓶颈问题。一种新方法——多重置换扩增，能高度忠实的复制整个基因组DNA，扩增出10～100kb大小的片段，能提供大量均一完整的全基因组序列。MDA是一种简单、有效的方法，非常适用于遗传研究、法医学和临床诊断的需要。

多重置换扩增在地中海贫血植入前遗传学诊断中的应用

多重置换扩增(MDA)技术作为一种全新的全基因组扩增技术,为单细胞的后续检测提供了足够和稳定的DNA,在地中海贫血植入前遗传学诊断的实验研究和临床应用中取得了较大进展。该文就MDA的原理、技术特点及其在地中海贫血植入前遗传学诊断中的应用研究进展进行综述。

多重置换扩增在植入前胚胎性别诊断中的应用

目的用多重置换扩增(MDA)方法,对植入前胚胎的单个卵裂球全基因组扩增后进行植入前胚胎性别的遗传学诊断。方法用单细胞多重置换扩增方法对20个胚胎共20个单卵裂球进行全基因组扩增,用荧光PCR检测SRY、AMEL、XHPRT及X22 4个性别相关的基因座,检测胚胎性别,同时用同一胚胎另一卵裂球FISH结果作为对照。结果 20个卵裂球MDA均扩增成功,扩增成功率100%。20个胚胎均得到诊断,性别诊断成功率100%,其中12例为男性胚胎,8例为女性胚胎,与FISH结果一致率100%,诊断准确率100%。结论可以用单卵裂球MDA后荧光PCR检测多个基因座的方法对胚胎性别进行快速、准确的植入前诊断。

SNP基因芯片结合多重置换扩增技术检测单细胞非整倍体的研究

【目的】建立并优化利用微阵列-比较基因组杂交技术检测单细胞非整倍体的实验方案。【方法】纤维母细胞系GM02732(47,XY,+18)和GM00343[46,XY,4(del)(qter>p14)]被用于实验。阳性对照组为上述细胞系的基因组DNA(gDNA)(A组与B组,n=6);实验组为单细胞模板的多重置换扩增(MDA)产物(C组与D组,n=10);阴性对照组为空白对照的MDA产物(E组,n=6)。以上样本与10k2.0基因分型芯片杂交并进行染色体拷贝数分析,比较利用非扩增的正常gDNA和同法扩增的DNA(MDA-DNA)作为分析参照对C组和D组的结果准确度的影响。【结果】A→E组的芯片杂交信号判读率分别为98.7%、97.2%、86.7%、85.9%与3.2%。利用单细胞MDA-DNA作为参照时,C组与D组杂交信号的变异程度明显小于使用gDNA作为参照时(P<0.05)。利用CNAT分析软件,发现以gDNA作为参照时,C组与D组部分染色体优势扩增明显,而使用MDA-DNA作为参照时则未观察到类似现象。【结论】结合MDA和基因芯片平台对单细胞进行非整倍体检测时应使用同法扩增的DNA作为分析参照。

多重置换扩增在含抑制物检材中的应用

目的研究多重置换扩增(multiple displacement amplification,MDA)在含抑制物检材中的抗抑制能力,与磁珠法纯化检材相比较,证明其在法医学中的应用及意义。方法将不同浓度血红素和腐殖酸与样本DNA进行混合,分为MDA处理组、磁珠法处理组和空白对照组,PCR-STR单基因座D3S1358扩增联合聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,并应用Amp F詛STR誖IdentifilerTMPlus试剂盒联合毛细管电泳检测。结果血红素质量浓度大于1 ng/μL或腐殖酸质量浓度大于0.1 ng/μL时,空白对照组经单基因座STR检测不能得到扩增产物;磁珠法处理组血红素质量浓度大于100 ng/μL或腐殖酸浓度大于1 ng/μL时,不能够得到扩增产物;MDA处理组各浓度抑制物均能成功扩增,完全不受抑制物影响。结论 MDA技术可消除血红素及腐殖酸的抑制作用,其抗抑制能力优于磁珠法纯化DNA,具有一定的法医学应用意义。

多重置换扩增应用于肿瘤研究及临床的新进展

多重置换扩增(multiple displacement amplification,MDA)作为一种新近的全基因组扩增(whole genome amplification,WGA)技术,能高效地获得均衡、稳定的大量DNA产物,从而满足多种研究对大量DNA的需求。因此MDA可用于处理有限的临床样本的基因组DNA,在肿瘤学的标志基因定位、杂合性缺失及临床诊断等方面得到应用。

基于多重置换扩增技术的胃癌患者胃内微生物的宏基因组学研究

目的 通过多重置换扩增技术(multiple displacement amplification,MDA)与宏基因组鸟枪法测序相结合的方法研究胃癌患者和健康受试者胃内微生物的组成特征。方法 纳入2017年9月—2017年12月在医院就诊的胃腺癌患者4例,健康受试者4例,收集受试者胃液标本,经过标本预处理、DNA提取、MDA扩增提取的DNA、构建测序文库、高通量测序和生物信息学分析,研究2组受试者胃内微生物的组成特征,寻找与胃癌显著相关的菌种,并评估该方法用于胃内微生物宏基因组学研究的可行性。结果 MDA能显著扩增从胃液样本中提取的微量微生物DNA(207.27±33.17)倍,扩增后的DNA量能满足构建高质量测序文库的要求;总体上看,所有样本共鉴定出131个菌种,胃癌患者胃内菌群多样性显著低于健康受试者( P <0.01, t =4.189);在细菌门水平,受试者胃液菌群主要由变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、梭杆菌门组成;优势物种的组间差异分析表明,与健康受试者相比,牙髓卟啉单胞菌、口腔链球菌、干燥奈瑟菌在胃癌患者胃液中富集( P <0.05)。结论 MDA能有效用于扩增胃内微量微生物DNA;胃癌患者的胃液菌群构成与健康人存在显著差异;部分口腔及上呼吸道条件致病菌与胃癌显著相关,是潜在的胃癌生物学标志物;通过全基因组扩增和高通量测序相结合的方法可以从菌种甚至菌株的水平上寻找与胃癌发生、发展相关的微生物。

多次退火环状循环扩增和多重置换扩增技术在β地中海贫血基因变异诊断效率中的差异分析

目的:探讨最适的β地中海贫血疾病HBB基因单细胞全基因组扩增方法。方法:60份β地中海贫血成纤维细胞(HBB基因变异位点CD17和IVSⅡ654)和48份废弃胚胎单个卵裂球进行多次退火环状循环扩增法(MALBAC)和多重置换扩增法(MDA)扩增及高通量测序,比较位点检测率、等位基因脱扣(ADO)率及扩增均一度等。结果:β地中海贫血疾病HBB基因MALBAC技术位点检测率(100%)高于MDA技术(96.3%);CD17和IVSⅡ654的ADO率MALBAC技术为9.09%和0.00%,MDA技术为23.08%和19.23%;对编码人β-珠蛋白的HBB基因附近60个SNP位点检测显示MALBAC技术ADO率为12.04%,MDA技术为21.25%;MALBAC技术拷贝数变异检测变异系数为0.13,MDA技术为0.15。结论:β地中海贫血单细胞诊断MALBAC法优于M D A法。

多重置换扩增(MDA)结合荧光PCR对植入前胚胎进行性别诊断的研究

目的:建立多重置换扩增(MDA)联合荧光PCR对植入前胚胎进行性别诊断的方法,为开展性连锁遗传病的性别筛选提供实验依据。方法:在行IVF-ET助孕的患者中,选取废弃的第3日新鲜或冷冻后的2PN受精胚胎。通过显微操作活检得到单个卵裂球细胞,采用MDA方法对单个/2个卵裂球细胞行全基因组扩增,然后采用荧光PCR方法对AMEL、X22、SRY和XHPRT 4个性染色体相关基因或STR位点进行扩增,对其扩增产物行毛细管电泳检测,分析电泳结果确定植入前胚胎的性别。以父母的外周血单个淋巴细胞作为对照进行分析。结果:①采用蛋白酶K法(n=21)和碱法(n=17)对卵裂球细胞进行裂解行MDA,扩增成功率未见统计学差异(85.7%vs 82.4%,P>0.05);单个卵裂球组(n=15)和2个卵裂球组(n=23)MDA扩增成功率亦未见统计学差异(80.0%vs87.0%,P>0.05)。②利用MDA方法对15个胚胎的单个/2个卵裂球进行扩增,扩增成功率为86.7%(n=13)。13个胚胎中7个为男性,6个为女性,性别检测成功率100%;等位基因脱扣(alleledropout,ADO)发生率为7.7%。结论:PGD中MDA是有效且可靠的全基因组扩增方法,MDA结合荧光PCR可以用于性连锁遗传病的性别筛选、致病基因检测和对胚胎进行HLA分型。

多重置换扩增技术用于法医学微量DNA检测效果

目的探讨多重置换扩增(MDA)技术对法医学微量DNA样品STR检测分型的效果。方法用MDA技术对不同模板量DNA进行全基因组扩增(WGA),扩增产物用实时荧光定量PCR技术定量、用Profiler PlusTM试剂盒检测基因型。结果该方法可对模板DNA增加104～106倍。1ng样品DNA的MDA产物可获得9个STR基因座和Amelogenin性别基因座的准确分型结果;低于0.1ng的样品DNA经MDA扩增后,基因座检出数增加,但可见等位基因不平衡或丢失现象。结论MDA技术可有效增加DNA模板量和提高微量DNA分型效果。但样品DNA量低于0.1ng时,MDA产物的STR分型结果判读须慎重。

多重置换扩增在植入前遗传学诊断中的应用及展望

多重置换扩增是一种新兴的全基因组扩增技术，能对单个细胞进行全基因扩增，产生大量的优质DNA，具有高扩增效率和高保真性等特点。多重置换扩增联合常规PCR已被成功用于植入前遗传学诊断，进一步扩展了后者的应用范围。

多重置换扩增方法在无创性产前基因诊断中的应用

目的探讨多重置换扩增（multiple displacement amplification，MDA）方法应用到杜氏肌营养不良（Duchenne muscular dystrophy，DMD）的无创性产前基因诊断中的可行性。方法对12例孕7～25周的孕妇外周血用Pcreoll不连续密度梯度离心初步富集、甩片后，用Kleihauer抗酸染色法标记胎儿有核红细胞。显微操作法获取阳性细胞后，进行多重置换扩增，得到的全基因组扩增产物直接作为模板进行性别鉴定及短串联重复序列连锁分析检测，验证有核红细胞的来源，同时进行DMD的无创性产前基因诊断。结果经多重置换扩增后的产物进行琼脂糖电泳，显示片段长度大于15kb。应用多重置换扩增方法对12例孕有DMD高风险患儿的孕妇进行了无创性产前基因诊断，诊断结果与引产或产后反馈相一致。结论多重置换扩增能从微量模板中扩增出大量均一、完整的胎儿基因组序列，确保了无创性产前基因诊断结果的准确性。

基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法研究

为了便于新发或罕见病毒性传染病的筛查检测,本研究利用多重置换扩增技术,以负链RNA病毒—发热伴血小板减少综合征病毒和正链RNA病毒—登革病毒为模拟样本探索临床样本中RNA病毒基因组非特异性扩增方法。研究中通过梯度稀释的RNA病毒模拟样本中可能存在的不同丰度的病原体,样本核酸依次加工成单链cDNA、双链cDNA、T4DNA连接酶处理后的双链cDNA以及添加外源辅助RNA后合成并连接的双链cDNA形式,然后进行Phi29DNA聚合酶等温扩增,使用荧光定量PCR方法比较各种方法对RNA病毒核酸扩增的影响。结果显示,对于不同类型的RNA病毒模拟标本,多重置换扩增对于单链及双链cDNA的扩增效果有限,而双链cDNA经DNA连接酶处理后的扩增能达到6×103倍;在cDNA合成过程中加入外源辅助RNA,模拟样本中病毒基因组的扩增可达2×105倍,尤其是对含有低丰度病原体的模拟样本扩增效果的改善更为明显。本研究摸索建立了基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法,能够对样本中低丰度RNA病毒基因组实现有效扩增,可满足开展多种病原体筛查检测的需求。

采用多重置换扩增进行脊肌萎缩症的植入前遗传学诊断研究

目的建立一种可靠、准确的植入前遗传学诊断方法,可广泛用于各种类型的脊肌萎缩症。方法采用多重置换扩增(MDA)对单细胞进行全基因组扩增,等位基因特异性扩增SMN1外显子7进行脊肌萎缩症(SMA)致病基因检测及采用与SMN基因紧密连锁的12个短串联重复序列(STR)进行SMA的单体型分析。结果共进行了80单个淋巴细胞及63个单卵裂球的MDA。MDA扩增效率在单淋巴细胞中为97.5%(78/80),在单卵裂球为96.8%(61/63)。在单淋巴细胞及单卵裂球MDA产物中,总的PCR扩增效率和等位基因脱扣率(ADO)为分别为96.2%(587/610)和8.7%(52/597),95.5%(722/756)和9.9%(54/547)。在单淋巴细胞MDA产物中,SMN1外显子7的PCR结果均与外周血结果相符,而单个卵裂球MDA产物中,有一个PCR扩增失败,扩增效率为98.4%(60/61)。结论该方法可用于常见的缺失型的SMA的PGD,而且可以应用于突变型的为SMA的PGD,为进一步的临床应用奠定了基础。

少量细胞模板下多重置换扩增技术的保真度评估

目的应用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）芯片，检测以少量细胞（1～10个）为模板的多重置换扩增（multiple displacement amplification，MDA）产物的保真度。方法结合10K2．0SNP芯片平台与MDA，以纤维母细胞系GM02732（47，XY，＋18）作为模板，共分6组进行实验，其中A组与B组分别为阳性对照组（细胞gDNA）与阴性对照组（无模板MDA）；C-F组为实验组，分别以1、2、5和10个细胞为模板进行MDA扩增，产物与芯片杂交，检测并比较各组产物的基因组覆盖率、等位基因杂合性缺失（loss of heterozygosity，LOH）率以及等位基因脱扣（allele dropout，ADO）率。结果阴性对照组的MDA产物与gDNA序列有3．2％的重叠。随着起始模板从单细胞提升至10细胞，MDA产物的基因组覆盖率从86．4％逐步上升至96．4％，平均LOH率和ADO率则逐渐下降，各组之间比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论多重置换扩增技术是一种高效而可靠的全基因组扩增方法，随着模板细胞的增加，MDA产物的保真度可获得明显的改善。10K 2．0SNP芯片可快速准确地在全基因组水平对DNA扩增产物进行保真度分析，但应注意区分LOH中的ADO和等位基因优势扩增，以避免产生误差。

基于多重置换扩增及测序技术的胚胎植入前HLA分型方法

目的建立基于多重置换扩增及测序技术的胚胎植入前HLA分型方法。方法随机选取9对自愿捐献外周血和废弃胚胎的夫妇，取D3废弃的1PN、2PN、3PN受精胚胎，取单个或两个卵裂球细胞，采用多重置换扩增（multiple displacement amplification，MDA）进行全基因组扩增，对单个或两个卵裂球的MDA产物采用PCR扩增HLA—DR、DQ第2外显子，然后对扩增产物进行直接双向测序分型（sequencing based typing，SBT），确定胚胎HLA基因型；提取其父母外周血基因组DNA，采用同样的方法确定其HLA基因型；然后比较父母与胚胎之间HLA基因型，确定9个家庭成员各自的HLA单倍型及其遗传关系，并在废弃胚胎之间进行HLA配型。结果76个废弃胚胎被分为两组：单卵裂球组36个胚胎，两个卵裂球组40个胚胎。单卵裂球组扩增成功率为94．1％；两个卵裂球组扩增成功率为100％。共有74个胚胎MDA扩增成功。其产物行PCR—SBT检测，阳性率为100％。单卵裂球组MDA产物测序阳性率为100％，DQ等位基因脱扣率为1．5％，DR等位基因脱扣率为0。两个卵裂球组MDA产物测序阳性率为100％，DQ、DR等位基因脱扣率均为0。胚胎HLA单倍体重新组合率为20．2％（30／148）。废弃胚胎之间HLA配型一致的比例为20．3％（15／74）。比理论值25％略低，可能与本实验使用分级差、异常受精胚胎有关。结论植入前遗传学诊断／HLA分型方法MDA-PCR-SBT为选择与患儿HLA基因型一致且正常的纯合子（不携带致病基因）或者杂合子（携带隐性致病基因）胚胎移植，创造一个救助者同胞，分娩时使用救助者同胞的脐血或者骨髓移植用于治疗现存患儿提供了新的检测方法。