近日，中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心教授梁曉燕團(tuán)隊(duì)宣布國際上首次通過改進(jìn)后的基于鏈讀測序的長片段二代測序技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了端粒融合型環(huán)狀染色體的單體型構(gòu)建，應(yīng)用第三代試管嬰兒技術(shù)（PGT）成功阻斷環(huán)狀染色體向子代傳遞的健康寶寶在中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院誕生，健康茁壯，已滿百天。

看著寶寶的笑容，小雪（化名）夫妻倆心里滿是甜蜜，滿懷感激。這段幸福的背后是一段充滿坎坷的求子之路，也是中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心PGT團(tuán)隊(duì)直面挑戰(zhàn)取得重大突破的科研求真之路。

夫妻一方染色體異常，一方基因變異，想生健康寶寶有多難？

小雪28歲，丈夫29歲，兩人步入婚姻殿堂3年，從未避孕卻遲遲不孕。在外院經(jīng)歷了三次人工授精均失敗，進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)小雪的染色體檢查結(jié)果為“46,XX,r(17)(p13q25)[29]/46,XX[71]”，即嵌合型的17號環(huán)狀染色體，嵌合比例為29%，也就是說小雪體內(nèi)71%的細(xì)胞染色體是正常的，29%的細(xì)胞17號染色體形成了一個環(huán)狀。環(huán)狀染色體是人類很罕見的一類染色體結(jié)構(gòu)畸變，攜帶者一般生育率較低，會承受不孕不育、高發(fā)的反復(fù)流產(chǎn)或生育畸形兒等風(fēng)險。這可能就是小雪多年未孕的原因。

全球首例！PGT技術(shù)成功阻斷環(huán)狀染色體傳遞，誕生健康寶寶-肽度TIMEDOO

該類染色體核型結(jié)果（17號染色其中一條體呈現(xiàn)環(huán)形）

經(jīng)過多方打聽，2021年12月他們來到中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心尋求幫助。初診時任姿副主任醫(yī)師發(fā)現(xiàn)小雪身體和腿部均有牛奶咖啡斑，并表現(xiàn)出輕微的語言發(fā)育障礙，與17號環(huán)狀染色體綜合征的表型吻合，但小雪的父母染色體均正常，因此確定小雪為新發(fā)的染色體結(jié)構(gòu)變異。在面診男方時，發(fā)現(xiàn)男方存在特殊面容并伴有輕度的智力障礙，為其進(jìn)行了基因全外顯子組測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)男方KMT2A基因存在一個新發(fā)的致病變異。每個個體均有兩套遺傳物質(zhì)，一套來自父親，一套來自母親，如果染色體或基因變異遺傳自父母，通過信息比對就可以找出這兩套遺傳物質(zhì)中哪一套有問題，這就是我們常說的單體型構(gòu)建。當(dāng)夫妻雙方再生育時，通過與胚胎信息比對，就知道胚胎是否遺傳了有問題的遺傳物質(zhì)，從而判斷胚胎的疾病狀態(tài)。然而，小雪夫婦均為新發(fā)變異，無法通過雙方父母的信息構(gòu)建單體型，這樣就無法區(qū)分他們自身的兩套遺傳物質(zhì)中哪一套發(fā)生了問題，從而給胚胎的診斷帶來了挑戰(zhàn)。

小雪夫妻一方染色體異常，一方基因變異，在這種情況下，想要生育一個完全健康的孩子非常困難（染色體和基因均正常的理論概率極低）。并且，小雪環(huán)狀染色體的結(jié)構(gòu)是由于染色體端粒區(qū)的融合導(dǎo)致，端粒區(qū)為DNA高度重復(fù)序列，無法通過傳統(tǒng)的三代試管技術(shù)判斷胚胎是否攜帶環(huán)狀染色體，目前也尚無文獻(xiàn)報道過該類環(huán)狀染色體單體型構(gòu)建成功的案例。然而，夫妻雙方非?？释麚碛幸粋€健康的孩子，同時也希望能夠阻斷染色體病和單基因病在家族中的傳遞。他們選擇與中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心PGT團(tuán)隊(duì)一同踏上探索之路。

200倍！環(huán)狀染色體單體型構(gòu)建取得突破

2022年2月，在生殖醫(yī)學(xué)中心學(xué)科帶頭人梁曉燕教授、中心主任方叢主任醫(yī)師的帶領(lǐng)下，任姿副主任醫(yī)師、徐麗南副主任醫(yī)師、李小蘭主治醫(yī)師及PGT檢測室張志強(qiáng)主管技師、何姝婧主管技師等進(jìn)行了深入討論。團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多種常用檢測方法的嘗試，包括熒光原位雜交技術(shù)（FISH），染色體微陣列技術(shù)（CMA），基因組光學(xué)圖譜技術(shù)（OGM）、三代測序技術(shù)（Pacbio和Nanopore），結(jié)果都不盡人意。

最后，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了針對環(huán)狀染色體檢測的基于鏈讀測序的長片段二代測序方法。據(jù)悉，常規(guī)二代測序長度約為單端0.15kb（人類染色體頭尾2個端粒的平均長度18-30kb），因此，常規(guī)二代測序無法跨越2個端粒融合區(qū)域進(jìn)行檢測，經(jīng)過技術(shù)改良后，此例測序長度平均值大于30kb，且堿基準(zhǔn)確性比較高，可檢測到大量跨越端粒融合區(qū)域的長片段DNA分子，從而確認(rèn)了環(huán)狀染色體的結(jié)構(gòu)；再通過標(biāo)記、篩選分類，成功構(gòu)建了17號環(huán)狀染色體攜帶單體型、正常染色體的單體型，同時還成功構(gòu)建了男方新發(fā)致病突變基因的單體型。
全球首例！PGT技術(shù)成功阻斷環(huán)狀染色體傳遞，誕生健康寶寶-肽度TIMEDOO

測序手段如同“拼圖”，測序讀長越長，拼接錯誤的風(fēng)險低，診斷的準(zhǔn)確性和可信度更高

隨后，團(tuán)隊(duì)對胚胎進(jìn)行了一體化PGT檢測（PGT-plus），包括胚胎植入前單基因遺傳病檢測（PGT-M）、胚胎植入前染色體結(jié)構(gòu)變異檢測（PGT-SR），成功判斷了胚胎環(huán)狀染色體及致病基因變異的攜帶情況。本次共送檢11枚胚胎中僅1枚胚胎染色體和基因均正常，異常概率高達(dá)90.9%(10/11)。

全球首例！為更多家庭帶來希望和福音
去年3月，唯一一枚正常的胚胎被成功植入小雪的子宮內(nèi)，接下來便是等待驗(yàn)孕的日子，雖然只有十幾天，但對小雪來說卻像是過了幾個月，漫長的等待終于有了回音，驗(yàn)孕結(jié)果顯示成功妊娠，小雪夫婦高興萬分，雙方長輩更是流下了喜悅的淚水。

四個月后，中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院產(chǎn)科主任高羽主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)為小雪進(jìn)行羊水產(chǎn)前診斷，結(jié)果顯示胎兒染色體核型為“46，XN”，不攜帶環(huán)狀染色體，同時基因檢測顯示不攜帶KMT2A基因突變。2023年12月7日，是小雪夫婦及六院生殖與產(chǎn)科團(tuán)隊(duì)非常開心的一天，國際首例“染色體脫環(huán)”寶寶順利誕生，且各項(xiàng)相關(guān)評估及檢查均正常，寶寶的出世給小雪一家?guī)砹藷o限的歡樂。

近日，中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心梁曉燕教授團(tuán)隊(duì)就全球首例端粒融合型環(huán)狀染色體患者采用三代試管技術(shù)成功誕生“染色體脫環(huán)”寶寶召開新聞發(fā)布會，接受來自中央、省市主流媒體采訪。

全球首例！PGT技術(shù)成功阻斷環(huán)狀染色體傳遞，誕生健康寶寶-肽度TIMEDOO

中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心PGT團(tuán)隊(duì)基于這類環(huán)狀染色體構(gòu)建單體型的技術(shù)方法已申請技術(shù)發(fā)明專利，希望這一突破性的研究成果能為更多飽受不孕和遺傳疾病風(fēng)險之苦的家庭生育健康后代帶來希望，同時也為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開辟新的道路。此技術(shù)還有望拓展應(yīng)用至其他有染色體異常和單基因病的夫婦，為更多家庭帶來希望和福音。
任姿副主任醫(yī)師提醒：如果夫妻正常性生活未避孕超1年仍未孕，或有不良孕產(chǎn)史，或者夫妻雙方或家系成員患有某些遺傳病或先天畸形，建議及時前往正規(guī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的生殖中心進(jìn)行遺傳咨詢和檢查。染色體異常和遺傳病可能會導(dǎo)致不孕、反復(fù)流產(chǎn)、胎兒畸形、出生缺陷等問題，及早發(fā)現(xiàn)并評估能否采用三代試管嬰兒技術(shù)干預(yù)，這對于預(yù)防相關(guān)風(fēng)險至關(guān)重要。

來源：中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院