近日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院（以下简称“浙大邵逸夫医院”）遗传咨询门诊的金佳敏医师收到了来自患者小林（化名）的喜报。

一位应用三代测序技术的试管婴儿宝宝在浙大邵逸夫医院产科健康出生，标志着浙江省应用三代测序技术的单基因病胚胎植入前遗传学诊断（PGT-M）试管婴儿临床应用跨入了新时代。


夫妻结婚多年不育

原来是因为“基因突变”

去年3月，小林丈夫小张（化名）因多年不育，加上多次外院检查提示少精子症，慕名来到浙大邵逸夫医院男性不育与辅助生殖门诊求助蒋凌英副主任医师。

就诊过程中，蒋医师发现小张的生殖器偏短小，睾丸位置比较靠上，睾丸质地也比较软，进一步追问病史后，得知小张青少年时期曾因尿道下裂做了手术。再对小张进行生化检查，发现促卵泡激素（FSH）和黄体生成素（LH）水平都比正常男性要高2倍以上，而睾酮却比正常男性低。

蒋医师敏锐地觉察到小张可能是由遗传因素导致的性发育异常（DSD），便将他转到了遗传咨询门诊就诊。

遗传咨询医师金佳敏医生解释，性发育异常的遗传因素有染色体异常和基因变异，临床上一般会先明确此类患者的染色体情况，然后再进行下一步分析或检查。

“我们先对小张进行了外周血染色体核型检查，结果提示为正常的男性染色体核型（46，XY）。于是，我们推测男方可能是基因突变导致的性腺发育异常。当即就给小张安排了外周血全外显子组基因测序。结果提示小张携带NR5A1基因的致病变异。”

NR5A1是性腺发育相关基因，该基因异常主要导致的临床表现为性发育畸形，伴随卵巢或睾丸的功能不全，生育能力下降。而小张与NR5A1关联疾病的临床表型高度吻合，可以基本确定该基因的致病性变异就是导致小张性发育异常的原因。


孩子有50%的概率携带致病基因

PGT-M技术筛选可实现优生优育

金佳敏医生进一步解释：“这种病通常表现为常染色体显性遗传模式，夫妻俩生育的孩子会有50%的概率携带这种致病基因，并表现为性反转疾病。也就是说，小张他们生育，有一半的风险会生出性发育异常的宝宝。另外，小张还存在严重的少精子症，很难自然怀孕。所以，我们建议他们选择PGT-M技术来实现优生优育。”

然而事情并没有这么顺利，在进行家系验证时发现小张的突变是新发突变，也就是说小张的父母是正常的，没有这个突变。这就意味着无法确定致病基因突变所在的染色体单体型，难以对最后的胚胎进行致病基因携带情况的分析。

目前的PGT-M技术首先需要运用体外受精技术获得受精卵，然后进行胚胎培养，再活检胚胎样本。为了尽可能不影响后续胚胎发育，活检的细胞特别少，和血液中的百万级细胞不同，PGT-M胚胎遗传学检测时需要先进行单细胞基因组扩增（WGA）。WGA技术可以扩增细胞的目的片段用来检测，但是容易出现基因片段扩增不一致，导致检测不准确，俗称“脱扣”，因此需要家系连锁分析，构建单体型来避免这个“漏洞”。以往的家系连锁分析需要通过家系血液或单精子/极体或多枚胚胎对携带致病基因的染色体进行分型，后续检测胚胎时，就可以通过这些特异性标记来判断胚胎是否携带致病基因。

简单来说，家系连锁分析可以有效避免胚胎检测假阳性和假阴性。但是小张没有家系血样可以用，而且他精子少，做单精子单体型构建的难度非常高，仅剩胚胎互推这个方法试运气了，而胚胎互推也存在多次取卵、单体型构建失败等风险。

但小张是幸运的，在生殖医学中心张松英教授的带领下，通过团队反复讨论和前期实验，最终，采用了目前国际最新技术-单分子三代测序技术帮小张夫妇精准定位了致病基因所在的染色体，构建了单体型。

第三代测序技术具有独特的优势：首先，第三代测序技术是无需PCR扩增，实现了对每一条DNA分子的单独测序，也称为单分子测序技术；其次，通过三代单分子纳米孔测序技术平台，可以做到单分子超长读长测序，解决单基因病患者和染色体病患者家系的新发突变、家系样本不全、家系样本采集困难的PGT检测难题；最后，第三代测序技术仅需夫妻双方血样即可，无需再采集其他家系成员样本，可满足新发突变患者或家系样本不全家庭的检测需求，通过长读长测序对致病变异携带者一方直接构建单体型。


已成功开展数十例三代测序PGT-M

圆梦新发突变患者生育健康宝宝

夫妇俩在生殖医学专科团队的通力协作下顺利完成了促排卵、取卵，获成熟卵8枚，并成功培养出5枚囊胚，通过对囊胚滋养外胚层细胞进行活检后再进行PGT-M检测，最终发现有3枚胚胎染色体数目正常，却仅有1枚胚胎不携带致病基因突变。简单地说就是5个囊胚宝宝里仅一个是正常的，可用于移植。

去年11月，夫妇俩顺利移植了这枚珍贵的囊胚并成功受孕，孕中期羊水检测显示胎儿不携带小张的致病变异。小林认认真真地坚持着完成了所有的孕期检查，终于近日成功诞下一健康男婴。

童晓嵋副主任医师激动地说：“三代测序技术应用到PGT-M，可解决无完整家系信息的散发型遗传病，特别对于一些特殊类型基因突变患者，比如外显子缺失、单核苷酸重复等PGT-M难题起到了关键的作用。”

第三代测序技术于常人而言，是高深莫测的存在，但它确实是部分罕见病家庭的救命稻草，能更精准、更方便地帮助这些人实现优生优育，圆为人父母之梦。

目前，浙大邵逸夫医院生殖医学中心已成功开展数十例三代测序PGT-M，其中多数已成功受孕，且羊水穿刺检测全部提示正常。