據(jù)了解，一種基于PCR的新檢測方法，可以在未受影響的個體中確定疾病相關的遺傳變異，從而能夠在兒童中構建疾病傳播模型和評估疾病可能性。在生育年齡之前導致嚴重出生缺陷和死亡的基因突變很罕見，通常在父母雙方都不會檢測的到。由于不完全的外顯率，這種突變可能會越過數(shù)代人的間隔，許多突變被認為在父母生殖細胞減數(shù)分裂期間開始出現(xiàn)，因此僅在生殖細胞和在孩子中檢測到它們。相反，體細胞突變，是通過受精和成人期之間發(fā)生的1016次有絲分裂中的錯誤而產生的。如果這些突變發(fā)生在胚胎發(fā)育足夠早的階段，具有不同基因型的細胞系就可能出現(xiàn)在同一個人當中，這被稱為體細胞嵌合（somaticmosaicism）。

美國貝勒醫(yī)學院的PawelStankiewicz和JamesR.Lupski，研究被診斷為罕見遺傳疾病的兒童父母造血譜系中的體細胞嵌合，以更好地了解所傳遞的突變是如何出現(xiàn)的。他們的研究小組開發(fā)出一種數(shù)學模型，用于評估后面出生孩子當中疾病復發(fā)的風險，并用一種基于PCR的簡單、敏感和特定的試驗方法，來檢測父母血樣中的突變，以幫助遺傳咨詢師進行風險評估。相關研究結果以兩篇論文的形式發(fā)表在[much]近的《AmJHumGenet》雜志。

意外新發(fā)現(xiàn)？

通過梳理臨床基因組數(shù)據(jù)庫，研究人員在罕見遺傳疾病患者中發(fā)現(xiàn)了拷貝數(shù)變異（CNVs），臨床試驗表明，這些突變是新生的。這些CNVs可能出現(xiàn)在有絲分裂期間，通過染色體斷裂，通過DNA復制過程中的錯誤模板轉變，或者通過非等位基因的同源重組。

這兩項研究的作者IanCampbell指出：“我們偶然發(fā)現(xiàn)了一名具有缺失的患者，想檢測突變點。我們還測試了來自父母的DNA，驚奇地發(fā)現(xiàn)，在父親中存在低水平的相同缺失。”

Lupski評論說：“你可以稱它為意外新發(fā)現(xiàn)，或者你可以叫它聽從于你的顧問并進行適當?shù)目刂啤Ｒ郧爱斘覀兛紤]新突變的時候，我們認為它們只發(fā)生在生殖細胞中。”

找到突變點

通過建立一個多中心國際合作，該研究小組挑選了100個無關家庭，他們的孩子受基因組疾病的影響，其CNV數(shù)據(jù)是有效可得的。這些缺失[much]初是通過美國和歐洲臨床診斷實驗室進行的單核苷酸多態(tài)性（SNP）陣列或比較基因組雜交（aCGH）分析而確定的。

這些PCR試驗提供了相當大的優(yōu)勢，作為診斷方法超過了直接Sanger測序或全外顯子組或基因組測序，它們更加敏感、成本更低，結果更易于分析和解釋。研究人員選擇了外周血淋巴細胞用于后續(xù)分析，因為這些細胞共有一個相同的前體、外胚層組織及早期胚胎生殖細胞。因此，發(fā)生在外胚層分化之前的一次缺失事件，可能會導致生殖細胞系和造血細胞系的嵌合性。

從選定的100個家庭中，研究小組發(fā)現(xiàn)，在受影響兒童的父母中，有4%的人表現(xiàn)出突變嵌合。Campbell說：“我們認為，這個比例會更高，因為我們只測試了一種比較容易分離的組織（血液）。在后續(xù)研究中，我們想測試不同類型的細胞。”

評估復發(fā)風險

雖然只進行血液檢測可能會低估嵌合性的普遍性，但是對于評估下一個孩子疾病復發(fā)的風險，這還是非常有用的信息。

這項研究的合作者、貝勒醫(yī)學院和萊斯大學統(tǒng)計學家ChadShaw說：“遺傳學界認為，新突變發(fā)生在父母生殖細胞發(fā)育的后期階段，這對復發(fā)風險的觀念有影響。一旦研究小組具有嵌合性的經驗數(shù)據(jù)，我們就可以積極地探索，每名父母所引起的風險。對于父親來說，有直接的生殖細胞取樣方法，但是實際上比這更復雜，因為我們需要模擬胚胎發(fā)育中突變的出現(xiàn)。”

與卵子相比，在精子細胞系中有更多的細胞分裂，因為父親在一生中必須產生更多精子，遠遠超過母親的卵子數(shù)。在此基礎上，我們可以合理地假設，父親傳遞一個新突變的風險可能高于母親。然而，她再生育具有相同基因組疾病孩子的風險實際上也會升高，因為與精子相比，卵子間無性系祖細胞的共享增加；母親也更可能發(fā)生該突變的體細胞嵌合。

Campbell解釋說：“平均而言，具有有絲分裂新突變的精原細胞，會產生更小的精母細胞庫。母親的所有卵子都發(fā)生在胚胎早期，跟隨較少的有絲分裂（卵子大約30次，精子大約400次）。因此，平均而言，有較大數(shù)量的卵子共有相同的突變，我們在某些X連鎖疾病（如杜氏肌營養(yǎng)不良癥）中看到了這一現(xiàn)象。”

據(jù)向相關人士介紹，這些發(fā)現(xiàn)將有助于指導下一個小孩有遺傳疾病風險的夫婦，但是髙至的影響可能是我們將會對“新生突變對后代的影響”了解更多。