【佳學(xué)基因檢測】基因檢測確認(rèn)心臟病突變，后代或者二胎是如何確保健康的？

遺傳病、罕見病基因檢測導(dǎo)讀：

根據(jù)《人的基因序列變化與人體疾病表征》，由基因直接或間接影響而產(chǎn)生的疾病有四萬多種。人類治好這些疾病的方法基本上有兩個途徑，一是通過致病基因鑒定基因解碼在生育前發(fā)現(xiàn)致病基因，讓后代及二胎不會攜帶這一疾病，二是通過基因矯正，通過修改致病基因而達(dá)到有效治療的目的。本文通過介紹一種肥厚型心肌病患者是如何生育健康孩子的。

本文內(nèi)容已發(fā)表于《中華心血管病》雜志 ，作者趙曉燕 等。具體刊登在《中華心血管病雜志》,2021,49(4) : 387-389。作者包括趙曉燕、徐家偉、王曉娟、戴東普、王楚楚、杜文婷、李世杰、李凌、董建增。由鄭州大學(xué)先進(jìn)附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科、鄭州大學(xué)先進(jìn)附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心、鄭州大學(xué)先進(jìn)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科、鄭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物信息學(xué)系、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院心臟內(nèi)科實行相關(guān)臨床過程。版權(quán)歸雜志所有。
 

肥厚性心肌病摘要：

肥厚型心肌病是一種常見的單基因遺傳性心血管疾病，是35歲以下人群發(fā)生心臟性猝死賊常見的原因。多數(shù)病例呈常染色體顯性遺傳，自然受孕的情況下，有50%的概率將該疾病遺傳給下一代。單基因遺傳病胚胎植入前遺傳學(xué)檢測（PGT-M）能夠選擇不攜帶致病基因的胚胎植入宮腔，以獲得表型正常的胎兒。該文報道肥厚型心肌病患者經(jīng)PGT-M后，獲得不攜帶致病基因的囊胚，順利胚胎移植并成功臨床妊娠一例。

肥厚型心肌癥正文

患者女，25歲，因“結(jié)婚9個月，避孕未孕”于2018年8月20日就診于鄭州大學(xué)先進(jìn)附屬醫(yī)院，平素月經(jīng)規(guī)律，13歲月經(jīng)初潮?；颊呋加泄Ｗ栊苑屎裥托募〔。笮氖伊鞒龅缐毫﹄A差超過90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），日?；顒踊静皇苡绊懀懿交蝻柌秃笈加行幕?。2個月前于我院行宮腔鏡檢查示：宮腔形態(tài)正常。染色體檢查示：46，XX。男方精液檢查提示正常，染色體檢查示46，XY。患者母親及舅舅均患有肥厚型心肌病。為生育出健康后代，來我院進(jìn)行遺傳咨詢。

為明確該家族的致病性基因變異，從患者外周血樣本中分離出基因組DNA，用下一代測序方法進(jìn)行基于全外顯子組測序（WES）的基因解碼，測序結(jié)果與參考基因組GRCh37/hg19進(jìn)行比對分析。WES的平均目標(biāo)覆蓋度為114。結(jié)果顯示患者攜帶MYH7基因的雜合錯義變異c.1988G>A（p.Arg663His）是患者的致病基因。

檢測結(jié)果提示該患者生育的后代有50%的概率獲得該致病變異。為了證實該變異的存在及其遺傳模式，我們抽取患者及其丈夫、父母的外周血樣本，并提取DNA用于Sanger測序。DNA提取使用血液基因組提取試劑盒（Blood Genomic DNA Midi Kit，CW0541，康為世紀(jì)生物科技有限公司），使用Prime-BLAST工具設(shè)計用于擴(kuò)增的引物：MYH7上游引物 5′-CCTAGGAGGTCCTGTTCCCA-3′，下游引物 5′-CCCTGTCTCCTTGGTGCATT-3′。Sanger測序結(jié)果證實：患者及其母親為雜合突變，父親、丈夫均不攜帶該突變（圖1）。

告知患者及其家屬行單基因遺傳病胚胎植入前遺傳學(xué)檢測（PGT-M）的必要性及風(fēng)險，并簽署知情同意書后，對患者采用黃體期短效長方案，果納芬112.5 IU啟動，促性腺激素（Gn）11 d，Gn總量1 412.5 IU，B超監(jiān)視下取卵，共獲得19枚卵子，其中成熟卵子15枚，行卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（ICSI），共注射15枚MⅡ卵子，其中13枚卵子正常受精。獲得的全部胚胎進(jìn)行囊胚培養(yǎng)，共形成6枚優(yōu)質(zhì)囊胚。在第5~6天對6枚囊胚行囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞活檢。活檢細(xì)胞經(jīng)MDA全基因組擴(kuò)增后，利用Karyomapping芯片技術(shù)（此處應(yīng)當(dāng)是單位點測序，佳學(xué)基因標(biāo)注）進(jìn)行PGT-M診斷并尋找適合的胚胎（圖2），在檢測的6個囊胚中有3個攜帶致病突變、3個不攜帶，且3個不攜帶致病突變的囊胚均為整倍體。采用激素替代方案進(jìn)行子宮內(nèi)膜準(zhǔn)備后于2018年11月21日行囊胚解凍移植，移植1枚不攜帶致病突變的囊胚，于移植后4~5周通過超聲進(jìn)行妊娠囊和胎心檢測，證實成功臨床妊娠。在孕18周時通過羊膜腔穿刺完成產(chǎn)前診斷證實胚胎不攜帶致病突變（純合野生型）及染色體拷貝數(shù)異常（即胎兒染色體正常）。因合并梗阻性肥厚型心肌病的孕婦面臨諸多妊娠期和圍生期的并發(fā)癥，如心律失常、心力衰竭、心臟性猝死等，因此我們?yōu)榛颊咛峁┝藢I(yè)的臨床照護(hù)和定期隨訪，每次隨訪都進(jìn)行正確的心功能評估和生活方式指導(dǎo)，為妊娠期可能發(fā)生的各種并發(fā)癥制定預(yù)案。從妊娠第6個月開始，我們與產(chǎn)科共同關(guān)注患者的心功能和胎兒的生長發(fā)育情況，對可能發(fā)生的并發(fā)癥制定預(yù)案。因患者心功能較差，飽餐后有胸悶癥狀，難以耐受自然分娩，所以決定在腰麻下行剖宮產(chǎn)，以盡量減少麻醉和分娩對血流動力學(xué)的影響。該患者于2019年7月30日成功誕下一健康女嬰，在征得女嬰父母同意后，采集其外周靜脈血進(jìn)行基因測序，結(jié)果顯示其不攜帶該致病基因（圖3）。

肥厚型心肌病胚胎植入前檢查討論

肥厚型心肌病的特征是左心室壁厚度增加，且不能單獨用如高血壓、心臟瓣膜病等引起的心室負(fù)荷異常解釋［1, 2］。超過60%的成人肥厚型心肌病患者是由于心臟肌節(jié)蛋白基因突變導(dǎo)致，為一種常染色體顯性遺傳病［3, 4］，如果父母雙方有一人攜帶致病基因，就有50%的概率將該病遺傳給下一代［5］。此外，肥厚型心肌病的臨床表現(xiàn)多樣，具有家族聚集性，是35歲以下人群發(fā)生心臟性猝死賊常見的原因，給家庭和社會帶來了極大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)，因此生育出不攜帶致病基因的健康后代是此類患者賊大的愿望。PGT-M技術(shù)能夠幫助患者實現(xiàn)這一愿望。

與傳統(tǒng)的產(chǎn)前診斷相比，PGT-M將對遺傳病的篩查提到了孕前階段，通過選擇不攜帶致病性基因變異的胚胎，移植回母體子宮腔內(nèi)，避免了妊娠中期流產(chǎn)或引產(chǎn)給孕婦及家人帶來的身體和心理上的創(chuàng)傷［6, 7］。近年來，隨著單細(xì)胞全基因組擴(kuò)增、基因芯片技術(shù)及高通量測序技術(shù)的發(fā)展，單基因遺傳病的PGT-M得到了快速發(fā)展。

本例患者患有梗阻性肥厚型心肌病，是一種罕見的單基因常染色體顯性遺傳病，經(jīng)對患者的外周血進(jìn)行基因檢測，證實該致病基因為MYH7，突變位點為編碼區(qū)第1988位堿基由G變成A（c.1988G>A），氨基酸變化為第663位精氨酸（Arg）變成組氨酸（His），該變異為雜合錯義變異，在已知參考數(shù)據(jù)庫中頻率極低，不屬于多態(tài)性變化。已被ClinVar收錄（Variation ID：42875），并被ClinGen遺傳性心肌病基因變異分類專家組認(rèn)定為致病性的變異，其相同及鄰近密碼子的其他變異也被ClinVar收錄為可能致病性的變異，表明這是一個突變熱點區(qū)。多種軟件對c.1988G>A變異進(jìn)行預(yù)測，結(jié)果顯示該變異會對基因或基因產(chǎn)物造成有害的影響。此外有結(jié)構(gòu)研究表明，該變異編碼的氨基酸位于肌球蛋白-肌動蛋白界面，可能導(dǎo)致肌動蛋白結(jié)合區(qū)的構(gòu)象改變（PMID：21959974）。基于細(xì)胞的功能性研究表明，這種變異的存在會導(dǎo)致鈣失調(diào)和細(xì)胞內(nèi)鈣水平升高（PS3）（PMID：23290139）。

MYH7基因參與編碼粗肌絲中β肌球蛋白重鏈，該基因編碼蛋白由一個球狀頭部和桿狀尾部組成，球狀頭部含有ATP酶活化區(qū)和與肌動蛋白結(jié)合位點。該基因的致病性變異可引起鈣離子濃度失衡，造成肌節(jié)持續(xù)收縮，進(jìn)而導(dǎo)致心肌舒張功能障礙，該基因變異導(dǎo)致的疾病有肥厚型心肌病、左心室致密化不全、肌球蛋白儲積癥等，遺傳方式為常染色體顯性遺傳。患者母親亦攜帶該變異，且患有肥厚型心肌病?；颊哒煞虿粩y帶該致病基因，若自然受孕，其后代患病的概率為50%，夫婦要求通過PGT-M技術(shù)生育后代。

PGT-M的技術(shù)難點是對囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行活檢［8］，由于其DNA含量達(dá)不到檢測要求，需進(jìn)行單細(xì)胞全基因組擴(kuò)增，而擴(kuò)增過程中不可避免會發(fā)生等位基因脫扣，為避免基因脫扣造成結(jié)果誤判，我們采用Karyomapping芯片技術(shù)進(jìn)行PGT-M診斷，該技術(shù)一方面可通過家系連鎖分析對胚胎致病基因攜帶狀態(tài)進(jìn)行檢測，同時可對胚胎全基因組進(jìn)行染色體非整倍型檢測。使患者順利進(jìn)入PGT-M的促排卵周期，并順利臨床妊娠，賊終成功分娩出不攜帶該致病突變的后代。

我們利用PGT-M技術(shù)成功阻斷了本例患者肥厚型心肌致病突變的傳遞，使其成功分娩出不攜帶致病突變的健康后代，我們認(rèn)為該技術(shù)值得進(jìn)一步推廣，使更多肥厚型心肌病患者獲益。

所有作者均聲明不存在利益沖突