文献解读 | PGT-M及NIPT-M技术的联合应用成功阻断遗传性球形细胞增多症的垂直传递

发布日期：2023-10-10

近日，复旦大学生命科学学院和海军军医大学生殖医学中心在Frontiers in Genetics（Q2区，IF:3.7）联合发表了一篇题为《Integrative preimplantation genetic testing analysis for a Chinese family with hereditary spherocytosis caused by a novel splicing variant of SPTB》的文章，其中韦翰斯生物的杨敬敏博士为共同第一作者。

该研究利用胚胎植入前单基因遗传学检测（preimplantation genetic testing for monogenic, PGT-M）和单基因病无创产前诊断（noninvasive prenatal testing for monogenic conditions, NIPT-M）对致病基因进行变异诊断，筛选出不携带致病变异的胚胎进行移植并健康活产，成功阻断了SPTB致病变异导致的遗传性球形细胞增多症（Hereditary spherocytosis, HS）在家族中的垂直传递。

一. 研究背景

遗传性球形红细胞增多症（Hereditary spherocytosis, HS）是最常见的遗传性溶血性贫血。临床特征为贫血引起的苍白、高胆红素血症引起的黄疸和脾肿大，黄疸可能是新生儿最重要的体征（通常不存在脾脏肿大）。在中国大陆新生儿中HS的患病率为1：100000，且由于医疗资源不平衡，实际患病率可能更高。HS的临床表现在疾病的遗传和分子基础方面具有高度异质性，虽然实验室诊断中的EMA试验能够有效显示疾病特异性，但没有一项测试可以识别所有遗传性球形红细胞增多症病例。基于二代测序技术的分子检测广泛应用于病原变异的鉴别诊断和确认，可以进一步提高HS诊断的准确性和特异性。

二. 研究对象

王女士（化名）29岁，结婚半年未怀孕，性生活正常且无避孕措施，月经规律，量大无痛，临床检查显示患者血涂片中球形细胞增多，超出正常范围，脾脏肿大，红细胞渗透性脆性增高，胆红素高血症，贫血。根据临床证据，诊断为遗传性球形细胞增多症。为了防止遗传性球形细胞增多症传递给下一代，生殖医学中心的生殖医生、胚胎学家和医学遗传学家建议通过基因检测明确致病机制后，进行胚胎植入前单基因病检测明确胚胎是否遗传致病基因，以实现优生优育。

三. 研究方法

1. 靶向测序

2. 变异位点确认

3. 单细胞全基因组扩增

4. 胚胎植入前全基因组单体型连锁分析

5. 单基因病无创产前诊断

四. 研究结果

对家系成员进行血液疾病相关的panel检测，显示受试者SPTB具有剪接变异（NM_001024858; chr14：65,271,654-65,271,654; exon2; c.300+2dup），经验证父母未携带该变异，表明为新发变异（图1）。

图1

通过Sanger测序结果显示c.279处有低信号峰，及Illumina二代测序结果显示受试者在c.279–299（图2D，红框）处缺失21个碱基（缺少GGTGCTCTGGAGAGATGCT），而在对照样品中未发现缺失，表明c.300+2dup变异影响RNA剪接。

图2

受试者进行体外受精并获得5个囊胚，根据PGT-M和CNV-seq分析的结果，筛选正常核型与不含c.300+2dup变异单倍型的胚胎，最终选择胚胎2进行移植（图2E,F）。移植四周后，B超显示出胎儿心跳，表明受试者成功怀孕。在妊娠13周时，根据图3C所示的程序收集母体外周血进行NIPT-M检测，结果显示胎儿不携带致病变异。受试者在妊娠20周时接受羊膜腔穿刺术，进行产前基因诊断。产前诊断结果（图3D）与植入前基因检测一致，并最终生下没有携带该变异，且出生后所有血液指标均正常的健康男孩。

图3

原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2023.1221853/full

注：本文中PGT-M及NIPT-M由上海韦翰斯生物医药科技有限公司提供服务。

PGT-M产品简介：

单基因遗传病PGT-M是经过遗传学检测致病基因，选择不携带已诊断的致病基因变异的胚胎移植，避免子代发病。夫妻一方为单基因病患者或夫妻双方是同一单基因病的携带者、曾孕育或具有生育单基因病患儿高风险的夫妻、及不明原因反复流产或反复种植失败均可以进行PGT-M，阻断单基因病致病基因的垂直遗传以降低出生缺陷发生率。

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