4月14日11點47分,隨著一聲響亮的啼哭,一名具有非凡意義的女嬰在復旦大學附屬婦產科醫院誕生。
“這是全球首例應用胚胎植入前單基因遺傳學檢測(PGT-M)技術,阻斷表觀遺傳印記基因IGF2致病突變并成功誕下健康胎兒的典范。”中科院院士、復旦大學附屬婦產科醫院黃荷鳳說,“這將為眾多因類似疾病困擾的家庭帶來更多生育健康后代的希望。”
陸女士夫婦結婚7年,2016 年第一胎孕 6 月時因無羊水行引產手術;2017 年第二胎因葡萄胎刮宮終止妊娠;懷揣著緊張期待的心情于2019年選擇接受促排后成功懷孕第三胎,卻在孕6月意外發現胎兒膈疝而不得不再次引產。
2020年9月,經過一年多的身心調養,陸女士順利自然懷孕第四胎。但還沒來得及享受這來之不易的喜悅,卻又在產檢時遭受命運的打擊,異常的超聲結果提示:胎兒左側多囊腎發育不良,右腎偏小,單臍動脈,鼻骨發育不良,心臟結構異常,膽囊未探及,羊水欠充沛,胎兒整體偏小,生長比例不協調。
這一次,陸女士當機立斷,在孕22 周時選擇做羊水穿刺,在醫生的建議下進行了全外顯子測序及家系驗證項目檢測。基因檢測結果發現,胎兒存在IGF2 基因一種雜合變異,家系驗證結果證實陸女士丈夫同樣攜帶該雜合突變,而陸女士的公公婆婆均不攜帶該變異。
“這提示該變異為新發變異。”黃荷鳳院士團隊成員、復旦大學附屬婦產科醫院婦產科遺傳中心主任徐晨明說,“根據《ACMG遺傳變異分類標準與指南》,該變異為可能致病性致病。”
眾所周知,絕大部分基因的遺傳模式都遵循孟德爾遺傳定律,而印記基因則允許基因以單等位基因、親本特異性方式表達,不符合孟德爾遺傳定律的一類特殊表觀遺傳現象。印記基因的表達取決于等位基因的親本來源,其中僅表達母系來源、父系等位基因不表達者被稱為父系印記,而僅表達父系來源、母系等位基因不表達者則稱為母系印記——這似乎拓寬了人們對“傳統遺傳病”的認識。
IGF2是一個印記基因,其編碼的胰島素樣生長因子2 (IGF-II) 是胎兒正常生長發育過程中,發揮調節生長作用的一種關鍵蛋白。IGF2等位基因的表達模式屬于母系印記父系表達,也就是說來自母親的IGF2基因發生突變,子代并不會因為攜帶致病基因而發病,而來自父親的IGF2基因發生突變,子代則會因攜帶的致病基因表達異常而發病。
“IGF2是銀羅素綜合征3型(SRS3)的致病基因。SRS3是一種非常罕見的遺傳異質性疾病,發病率約為1/100000~1/3000,其主要的臨床特征包括宮內和出生后生長發育遲緩、身體不對稱和特征性面部畸形等。”院士團隊成員、復旦大學附屬婦產科醫院主任醫師林仙華說,“除了第四次妊娠具有較為典型的表現外,陸女士第一次妊娠的無羊水不排除膀胱發育不良的可能性,第三次妊娠的膈疝也與發育相關,均符合該基因的致病表現。”
獲得全外顯子測序結果新突破后,黃荷鳳團隊針對該案例開展了會診討論:陸女士公婆不攜帶致病變異,而陸女士丈夫卻攜帶致病變異。顯然,陸女士丈夫攜帶IGF2 基因 的雜合變異為新發變異。
那么問題來了,為什么陸女士丈夫和胎兒均攜帶相同的致病變異,但只有腹中的胎兒發病,而且每次懷孕胎兒都存在各種發育缺陷?
帶著這個疑惑,黃荷鳳團隊進一步選取全外顯子測序數據中,胎兒及其父親共有的6個突變位點附近的單核苷酸(SNP)位點,結果證實變異位點所在的染色體來自胎兒的祖母。
“這就順理成章解釋了攜帶新發變異的胎兒父親未見表型的原因(母親來源的不表達),獲得的分析結果也符合印記基因IGF2的遺傳規律。”院士團隊成員、復旦大學附屬婦產科醫院婦產科遺傳中心陳松長說。
在明確了致病基因的遺傳規律后,團隊成員群策群力,制定方案進行生殖干預。
經與患者充分溝通并完善術前檢查,遺傳科醫生構建檢測該致病位點的體系,臨床醫生制定超促排卵的方案進行PGT-M技術。最后在5個優質胚胎中挑選出2個不攜帶致病基因,且染色體正常的胚胎。
2022年8月,移植1枚不攜帶IGF2基因變異的整倍體胚胎后,陸女士成功受孕。復旦大學附屬婦產科醫院的羊水穿刺產前基因診斷結果也與植入前診斷結果相符,為胎兒的健康提供二次保障。隨后,整個孕期超聲及產檢各項指標均有著良好的結果,全程未出現嚴重的妊娠并發癥,產科結局良好。