本发明属于胚胎植入前遗传检测，具体涉及一种用于胚胎植入前变异检测的方法。
背景技术：
1、拷贝数变异(copy number variants，cnvs)是指染色体上大于1kb的dna片段的增加或减少，主要表现为亚显微水平的缺失和重复。据估计每个基因组平均有12％-16％的区域存在cnvs，cnvs涉及的基因数目、罕见性均与致病性显著相关，即cnvs越长，涉及基因越多，人群频率越低，致病的可能性就越高。致病cnvs可导致一类重要的遗传病-基因组病，其临床表现复杂多变，主要包括智力低下、发育滞后、面容异常和多发畸形等。截止目前，已明确由cnvs所致的染色体微缺失/微重复综合征已达300多种，综合发病率近1/600，占染色体畸变所致出生缺陷的一半。而染色体微缺失/微重复综合征尚无有效的根治方法，且有1/2的概率遗传给后代。因此，为预防或阻止由此引起的出生缺陷，迫切需要通过产前或胚胎植入前遗传学检测技术进行干预。
2、胚胎植入前遗传学检测技术可以对植入前胚胎进行致病变异诊断，选择没有疾病表型的胚胎移植入子宫，阻断疾病向子代传递。在临床上，通常采用直接位点检测联合间接家系连锁分析的检测策略以提高对待植入胚胎致病变异诊断的准确性。在胚胎单细胞水平进行cnvs直接检测难度大、准确性低，家系连锁分析是目前主要的胚胎cnvs检测策略。专利申请号为202111281421.2的发明专利提供了一种鉴别cnvs微缺失微重复综合征患病胚胎和正常胚胎的家系单倍型构建方法，使用illumina snp微阵列进行全基因组snp基因型检测来构建单倍型。专利申请号为202310766070.7的发明专利提供了一种检测chr22:q13区域拷贝数变异的核酸产品，使用多重pcr检测chr22:q13区域及其上下游的多个snp位点来构建家系单倍型，从而确定胚胎的基因型。专利申请号为202010255720.8的发明专利使用捕获探针对假肥大型肌营养不良症(duchenne muscular dystrophy,dmd)家系进行单倍型连锁分析，可以预测移植胚胎是否携带dmd基因纯合缺失。以上方法均采用家系连锁分析进行的检测，但是，家系连锁单倍型分析需要采集必要的家系成员样本，包括患者夫妇双方、先证者或者夫妇双方的父母，以构建突变单倍型和野生型单倍型，对于缺乏必要家系成员或者新发突变cnvs携带者，将无法进行家系连锁分析。除此之外，cnvs附近的染色体交叉重组、位于着丝粒和端粒附近的cnvs也会给家系连锁分析带来困难。总之，目前胚胎植入前cnvs的检测还没有十分有效的检测技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于胚胎植入前变异检测的方法，所述方法不仅可以直接检出胚胎的目标区域拷贝数变异和染色体非整倍体，同时依据目标区域拷贝数变异及其上下游的信息在无需先证者或完整家系的情况下也能进行单倍型连锁分析，提高遗传检测的准确性。
2、本发明提供了一种用于胚胎植入前变异检测的方法，包括拷贝数变异检测和染色体非整倍体检测，包括如下步骤：
3、对待测胚胎的活检细胞样本进行单细胞全基因组扩增，得到扩增产物；
4、对所述扩增产物进行全基因组建库和测序，得到胚胎的全基因组测序原始数据，每个样本的平均测序深度不低于1x；
5、将所述胚胎的全基因组测序原始数据进行质控后与人类参考基因组进行比对，得到胚胎比对后的数据；
6、以所述胚胎比对后的数据为基础，进行目标区域拷贝数变异分析和染色体非整倍体分析。
7、优选的，所述拷贝数变异分析包括序列长度为4mb及以上的拷贝数变异分析和序列长度小于4mb的目标小片段拷贝数变异分析。
8、优选的，所述序列长度为4mb及以上的拷贝数变异和染色体非整倍体分析的方法包括：
9、以20kb作为分辨率，将人类参考基因组分为若干个相同大小的窗口，计算每个窗口的平均深度，以得到的每个窗口的平均深度为读段深度信号，绘制拷贝数变异图谱；
10、依据所述拷贝数变异图谱，得到染色体非整倍体和序列长度为4mb及以上的拷贝数变异的检测结果。
11、优选的，所述序列长度小于4mb的目标小片段拷贝数变异分析的方法包括如下步骤：
12、以20kb作为分辨率，将人类参考基因组分为若干个相同大小的窗口，计算每个窗口的平均深度，以预定的关系式ⅰ计算目标区域每个20kb窗口的ratioi值；
13、
14、其中ratioi为目标区域第i个窗口的ratio值，nsample,i为胚胎活检细胞样本唯一比对到目标区域第i个窗口的读段数量，为n个阴性样本唯一比对到目标区域第i个窗口的读段数量，n为阴性样本总数，所述阴性样本为不具有目标区域的拷贝数变异的单细胞样本；
15、以预定的关系式ⅱ计算拷贝数cn，并判定拷贝数变异类型；
16、拷贝数cn＝2×ratioi，关系式ⅱ；
17、通过数据训练和校正，初步认为当所述拷贝数cn＞2.4时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域拷贝数重复变异，当所述拷贝数cn＜1.3时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域拷贝数缺失变异，当所述拷贝数≥1.3且≤2.4时，所述待测胚胎活检细胞样本不携带目标区域拷贝数变异。
18、优选的，当拷贝数小于0.1时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域的拷贝数纯合缺失变异，当拷贝数≥0.1且小于1.3时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域的拷贝数杂合缺失变异。
19、优选的，所述方法还包括单倍型分析，所述单倍型分析的方法包括如下步骤：
20、对所述待测胚胎的家系样本进行全基因组测序，得到家系样本的全基因组测序原始数据，每个样本的平均测序深度不低于1x；
21、所述家系样本包括待测胚胎的父母和待测胚胎父母的亲属样本；
22、当所述待测胚胎的父母具有亲属时，所述亲属样本包括待测胚胎的父母双方的父亲、母亲、哥哥、弟弟、姐姐、妹妹、待测胚胎的父母的流产的胎儿组织和待测胚胎的父母的引产的胎儿组织样本中的一种或多种样本；当所述待测胚胎的父母不具有亲属时，所述亲属样本为携带目标区域拷贝数变异的极体、精子和胚胎中的一种或多种样本；
23、将所述家系样本的全基因组测序原始数据进行质控后与人类参考基因组进行比对，得到家系样本比对后的数据；
24、对所述胚胎比对后的数据和家系样本比对后的数据进行全基因组变异分析，分别得到待测胚胎的全基因组基因型数据和家系样本的全基因组基因型数据；
25、分别以所述待测胚胎的全基因组基因型数据和家系样本的全基因组基因型数据为基础，分别提取待测胚胎和家系样本目标区域的拷贝数变异及其上下游1～2mb区域范围内的snps；
26、筛选目标区域拷贝数变异携带亲本的杂合型snps和其配偶的纯合型snps，作为目标区域拷贝数变异携带者的有效分型snps位点；
27、将所述目标区域拷贝数变异携带者的有效分型snps位点与所述亲属样本的基因型数据进行比对，得到单倍型分型结果，所述单倍型分型结果包括亲本突变型单倍型和亲本野生型单倍型；
28、以所述待测胚胎目标区域的拷贝数变异及其上下游1～2mb区域范围内的snps为基础进行单倍型分析：当待测胚胎与所述亲本突变型单倍型的信息一致时，所述待测胚胎携带目标区域拷贝数变异；所述待测胚胎与所述亲本野生型单倍型信息一致时，所述待测胚胎不携带目标区域拷贝数变异。
29、优选的，所述有效分型snps位点从目标区域的拷贝数变异及其上下游1～2mb区域范围内选择，且在上下游1～2mb区域各选择至少2个有效分型snps位点。
30、优选的，所述单倍型分型结果获得的方法包括如下步骤：
31、将所述目标区域拷贝数变异携带者的有效分型snps位点与亲属样本的基因型信息进行比对，若所述亲属样本携带目标区域拷贝数变异，则所述目标区域拷贝数变异携带者与亲属目标区域单倍型信息一致的为突变型单倍型，不一致的为野生型单倍型；
32、若所述亲属样本不携带目标区域拷贝数变异，则所述目标区域拷贝数携带者与亲属目标区域单倍型信息一致的为野生型单倍型，不一致的为突变型单倍型。
33、优选的，当所述目标区域拷贝数变异在所述胚胎的父母中为新发拷贝数变异时，所述亲属样本不能为所述胚胎的父母双方的父亲或母亲。
34、有益效果：
35、本发明提供一种用于胚胎植入前变异检测的方法，所述方法通过不低于1x的平均测序深度的高精度的全基因组检测可以同时直接检测出胚胎的目标区域拷贝数变异(cnvs)和染色体非整倍体检测。
36、在此基础上，本发明所述方法还能根据cnvs区域内部及其上下游的有效snps进行家系单倍型连锁分析，可以实现直接位点检测联合间接家系连锁分析的检测策略，从而提高对待植入胚胎致病变异诊断的准确性。
37、同时，所述突破了目前仅能依靠家系连锁分析胚胎cnvs的局限性，为缺乏必要家系成员或者新发突变cnvs携带者的家系提供了解决方案，无需先证者或完整家系即可构建cnvs携带者单倍型，使更多的家庭获益。
38、再者，本发明所述方法仅需进行一次检测，即可完成胚胎cnvs直接检测、单倍型分析、染色体非整倍体检测，简化了操作流程，减少了检测成本和周期。
1.一种用于胚胎植入前变异检测的方法，其特征在于，包括拷贝数变异检测和染色体非整倍体检测，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拷贝数变异分析包括序列长度为4mb及以上的拷贝数变异分析和序列长度小于4mb的目标小片段拷贝数变异分析。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述序列长度为4mb及以上的拷贝数变异和染色体非整倍体分析的方法包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述序列长度小于4mb的目标小片段拷贝数变异分析的方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当拷贝数小于0.1时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域的拷贝数纯合缺失变异，当拷贝数≥0.1且小于1.3时，所述待测胚胎活检细胞样本携带目标区域的拷贝数杂合缺失变异。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括单倍型分析，所述单倍型分析的方法包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有效分型snps位点从目标区域的拷贝数变异及其上下游1～2mb区域范围内选择，且在上下游1～2mb区域各选择至少2个有效分型snps位点。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单倍型分型结果获得的方法包括如下步骤：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述目标区域拷贝数变异在所述胚胎的父母中为新发拷贝数变异时，所述亲属样本不能为所述胚胎的父母双方的父亲或母亲。
