透過第三代基因定序進行粒線體基因突變之診斷及突變量在平台之可測量性

粒線體疾病其患者通常表現出非綜合症的現象。在原發性粒線體疾病的母系家庭成員中，雖具有相同的原發性粒線體疾病mtDNA突變，但常表現不相同的臨床病症，常造成臨床上粒線體疾病的診斷及治療的困難。目前臨床上診斷的方法有透過血液、尿液和脊髓液的生化檢測、DNA檢測、組織病理學和生化檢測和神經影像學進行檢測，其中DNA的測試在診斷中扮演了關鍵的角色。
目前臨床上第二代基因定序 (next generation sequencing, NGS) 的應用有不可或缺的重要性，雖然它有極高的準確率，但診斷基因的次世代定序資料分析並不是容易的事。除了前期需投入的資源龐大之外，且定序片段長度僅限於約600 bp的短片段，不利於粒線體DNA大片段缺失的疾病之診斷。而第三代基因定序法又稱為「長讀取定序技術」 (long-read sequencing)，目前平均的序列讀取長度可大於10 kb個鹼基的片段長度，有助於粒線體疾病的診斷。
本研使用三株融合了帶有不同粒線體DNA (mtDNA) 突變之皮膚纖維母細胞與去核osteosarcoma 143B TK cells的cybrids、臨床由Pearson syndrome患者所分離出之皮膚纖維母細胞及後續希望執行粒線體置換技術 (mitochondrial replacement techniques, MRT) 的Donor cumulus cells中萃取出DNA，進行PCR放大後，製備出library。再利用MinION進行電訊號收集，Base calling後利用相關的分析軟體進行基因比對，透過快速且新型的定序方法做出粒線體疾病相對應的pattern，目前結果的準確率跟library prepare需要再最佳化。後續希望可置備出不同的mtDNA突變比例的DNA樣本，並用ONT進行研究，期待未來能應用於微量樣本 (如著床前胚胎切片) 的粒線體疾病診斷。