【佳学基因检测】基因检测确认心脏病突变，后代或者二胎是如何确保健康的？

遗传病、罕见病基因检测导读：

根据《人的基因序列变化与人体疾病表征》，由基因直接或间接影响而产生的疾病有四万多种。人类根除这些疾病的方法基本上有两个途径，一是通过致病基因鉴定基因解码在生育前发现致病基因，让后代及二胎不会携带这一疾病，二是通过基因矫正，通过修改致病基因而达到彻底治疗的目的。本文通过介绍一种肥厚型心肌病患者是如何生育健康孩子的。

本文内容已发表于《中华心血管病》杂志 ，作者赵晓燕 等。具体刊登在《中华心血管病杂志》,2021,49(4) : 387-389。作者包括赵晓燕、徐家伟、王晓娟、戴东普、王楚楚、杜文婷、李世杰、李凌、董建增。由郑州大学第一附属医院心血管内科、郑州大学第一附属医院生殖医学中心、郑州大学第一附属医院妇产科、郑州大学生命科学学院生物信息学系、首都医科大学附属北京安贞医院心脏内科实行相关临床过程。版权归杂志所有。
 

肥厚性心肌病摘要：

肥厚型心肌病是一种常见的单基因遗传性心血管疾病，是35岁以下人群发生心脏性猝死最常见的原因。多数病例呈常染色体显性遗传，自然受孕的情况下，有50%的概率将该疾病遗传给下一代。单基因遗传病胚胎植入前遗传学检测（PGT-M）能够选择不携带致病基因的胚胎植入宫腔，以获得表型正常的胎儿。该文报道肥厚型心肌病患者经PGT-M后，获得不携带致病基因的囊胚，顺利胚胎移植并成功临床妊娠一例。

 

肥厚型心肌症正文

患者女，25岁，因“结婚9个月，避孕未孕”于2018年8月20日就诊于郑州大学第一附属医院，平素月经规律，13岁月经初潮。患者患有梗阻性肥厚型心肌病，左心室流出道压力阶差超过90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），日常活动基本不受影响，跑步或饱餐后偶有心慌。2个月前于我院行宫腔镜检查示：宫腔形态正常。染色体检查示：46，XX。男方精液检查提示正常，染色体检查示46，XY。患者母亲及舅舅均患有肥厚型心肌病。为生育出健康后代，来我院进行遗传咨询。

为明确该家族的致病性基因变异，从患者外周血样本中分离出基因组DNA，用下一代测序方法进行基于全外显子组测序（WES）的基因解码，测序结果与参考基因组GRCh37/hg19进行比对分析。WES的平均目标覆盖度为114。结果显示患者携带MYH7基因的杂合错义变异c.1988G>A（p.Arg663His）是患者的致病基因。

检测结果提示该患者生育的后代有50%的概率获得该致病变异。为了证实该变异的存在及其遗传模式，我们抽取患者及其丈夫、父母的外周血样本，并提取DNA用于Sanger测序。DNA提取使用血液基因组提取试剂盒（Blood Genomic DNA Midi Kit，CW0541，康为世纪生物科技有限公司），使用Prime-BLAST工具设计用于扩增的引物：MYH7上游引物 5′-CCTAGGAGGTCCTGTTCCCA-3′，下游引物 5′-CCCTGTCTCCTTGGTGCATT-3′。Sanger测序结果证实：患者及其母亲为杂合突变，父亲、丈夫均不携带该突变（图1）。

告知患者及其家属行单基因遗传病胚胎植入前遗传学检测（PGT-M）的必要性及风险，并签署知情同意书后，对患者采用黄体期短效长方案，果纳芬112.5 IU启动，促性腺激素（Gn）11 d，Gn总量1 412.5 IU，B超监视下取卵，共获得19枚卵子，其中成熟卵子15枚，行卵胞浆内单精子显微注射（ICSI），共注射15枚MⅡ卵子，其中13枚卵子正常受精。获得的全部胚胎进行囊胚培养，共形成6枚优质囊胚。在第5~6天对6枚囊胚行囊胚滋养层细胞活检。活检细胞经MDA全基因组扩增后，利用Karyomapping芯片技术（此处应当是单位点测序，佳学基因标注）进行PGT-M诊断并寻找适合的胚胎（图2），在检测的6个囊胚中有3个携带致病突变、3个不携带，且3个不携带致病突变的囊胚均为整倍体。采用激素替代方案进行子宫内膜准备后于2018年11月21日行囊胚解冻移植，移植1枚不携带致病突变的囊胚，于移植后4~5周通过超声进行妊娠囊和胎心检测，证实成功临床妊娠。在孕18周时通过羊膜腔穿刺完成产前诊断证实胚胎不携带致病突变（纯合野生型）及染色体拷贝数异常（即胎儿染色体正常）。因合并梗阻性肥厚型心肌病的孕妇面临诸多妊娠期和围生期的并发症，如心律失常、心力衰竭、心脏性猝死等，因此我们为患者提供了专业的临床照护和定期随访，每次随访都进行精准的心功能评估和生活方式指导，为妊娠期可能发生的各种并发症制定预案。从妊娠第6个月开始，我们与产科共同关注患者的心功能和胎儿的生长发育情况，对可能发生的并发症制定预案。因患者心功能较差，饱餐后有胸闷症状，难以耐受自然分娩，所以决定在腰麻下行剖宫产，以尽量减少麻醉和分娩对血流动力学的影响。该患者于2019年7月30日成功诞下一健康女婴，在征得女婴父母同意后，采集其外周静脉血进行基因测序，结果显示其不携带该致病基因（图3）。

肥厚型心肌病胚胎植入前检查讨论

肥厚型心肌病的特征是左心室壁厚度增加，且不能单独用如高血压、心脏瓣膜病等引起的心室负荷异常解释［1, 2］。超过60%的成人肥厚型心肌病患者是由于心脏肌节蛋白基因突变导致，为一种常染色体显性遗传病［3, 4］，如果父母双方有一人携带致病基因，就有50%的概率将该病遗传给下一代［5］。此外，肥厚型心肌病的临床表现多样，具有家族聚集性，是35岁以下人群发生心脏性猝死最常见的原因，给家庭和社会带来了极大的医疗负担，因此生育出不携带致病基因的健康后代是此类患者最大的愿望。PGT-M技术能够帮助患者实现这一愿望。

与传统的产前诊断相比，PGT-M将对遗传病的筛查提到了孕前阶段，通过选择不携带致病性基因变异的胚胎，移植回母体子宫腔内，避免了妊娠中期流产或引产给孕妇及家人带来的身体和心理上的创伤［6, 7］。近年来，随着单细胞全基因组扩增、基因芯片技术及高通量测序技术的发展，单基因遗传病的PGT-M得到了快速发展。

本例患者患有梗阻性肥厚型心肌病，是一种罕见的单基因常染色体显性遗传病，经对患者的外周血进行基因检测，证实该致病基因为MYH7，突变位点为编码区第1988位碱基由G变成A（c.1988G>A），氨基酸变化为第663位精氨酸（Arg）变成组氨酸（His），该变异为杂合错义变异，在已知参考数据库中频率极低，不属于多态性变化。已被ClinVar收录（Variation ID：42875），并被ClinGen遗传性心肌病基因变异分类专家组认定为致病性的变异，其相同及邻近密码子的其他变异也被ClinVar收录为可能致病性的变异，表明这是一个突变热点区。多种软件对c.1988G>A变异进行预测，结果显示该变异会对基因或基因产物造成有害的影响。此外有结构研究表明，该变异编码的氨基酸位于肌球蛋白-肌动蛋白界面，可能导致肌动蛋白结合区的构象改变（PMID：21959974）。基于细胞的功能性研究表明，这种变异的存在会导致钙失调和细胞内钙水平升高（PS3）（PMID：23290139）。

MYH7基因参与编码粗肌丝中β肌球蛋白重链，该基因编码蛋白由一个球状头部和杆状尾部组成，球状头部含有ATP酶活化区和与肌动蛋白结合位点。该基因的致病性变异可引起钙离子浓度失衡，造成肌节持续收缩，进而导致心肌舒张功能障碍，该基因变异导致的疾病有肥厚型心肌病、左心室致密化不全、肌球蛋白储积症等，遗传方式为常染色体显性遗传。患者母亲亦携带该变异，且患有肥厚型心肌病。患者丈夫不携带该致病基因，若自然受孕，其后代患病的概率为50%，夫妇要求通过PGT-M技术生育后代。

PGT-M的技术难点是对囊胚滋养层细胞进行活检［8］，由于其DNA含量达不到检测要求，需进行单细胞全基因组扩增，而扩增过程中不可避免会发生等位基因脱扣，为避免基因脱扣造成结果误判，我们采用Karyomapping芯片技术进行PGT-M诊断，该技术一方面可通过家系连锁分析对胚胎致病基因携带状态进行检测，同时可对胚胎全基因组进行染色体非整倍型检测。使患者顺利进入PGT-M的促排卵周期，并顺利临床妊娠，最终成功分娩出不携带该致病突变的后代。

我们利用PGT-M技术成功阻断了本例患者肥厚型心肌致病突变的传递，使其成功分娩出不携带致病突变的健康后代，我们认为该技术值得进一步推广，使更多肥厚型心肌病患者获益。

所有作者均声明不存在利益冲突

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