遺傳咨詢科

至少要有三個(gè)月以上的備孕時(shí)間，才能達(dá)成優(yōu)生優(yōu)育的初衷。當(dāng)然，在備孕過程中就懷孕了，也不代表有問題，大多寶寶仍然是健康的，是可以繼續(xù)妊娠的。01孕前檢查孕前檢查是科學(xué)備孕的重要一環(huán)，可以排除染色體及其他遺傳疾病的可能。其中需要檢查的項(xiàng)目有血常規(guī)、尿常規(guī)、血型、肝腎功能、空腹血糖、乙肝艾滋梅毒篩查、地中海貧血篩查；子宮頸細(xì)胞學(xué)檢查、TORCH篩查、陰道分泌物檢查、甲狀腺功能監(jiān)測、75g葡萄糖耐量試驗(yàn)、血脂檢查、心電圖等。02補(bǔ)充葉酸葉酸又稱為維生素B9，是備孕期最重要的營養(yǎng)素之一，目的在于預(yù)防胚胎早期發(fā)育神經(jīng)管閉合不全所引起的一類中樞神經(jīng)系統(tǒng)先天缺陷，主要臨床類型包括無腦、脊柱裂和腦膨出。備孕期間，女性要服用葉酸補(bǔ)充劑，每天常規(guī)推薦量為400~800μg，這么做可以降低胎兒神經(jīng)管缺陷發(fā)生率。03備孕飲食備孕期的飲食并不特殊，只要熱量合理、營養(yǎng)均衡就行，也不需要特意去“忌口”。不過，也有一些關(guān)于男性飲食的小技巧，可以讓精子更健康。比如缺鋅會(huì)減少精液量和睪酮水平，而且缺鋅還影響身體對(duì)葉酸的吸收和代謝，吃肉類、海產(chǎn)品、全谷類食物可以保證每天的鋅攝取量，多種復(fù)合維生素補(bǔ)充劑也含有鋅。04備孕期用藥男性需謹(jǐn)慎服用藥物。目前有很多藥物會(huì)對(duì)精子造成影響，比如常見的抗生素（慶大霉素、四環(huán)素、環(huán)丙沙星、紅霉素等）、抗抑郁藥物、激素和化療藥物等。讓醫(yī)生知道你所服用的每種藥品，不管是處方藥還是非處方藥。在醫(yī)生幫助下，平穩(wěn)地過渡到其他的替代藥物。女性如果備孕期生病不適，是可以在專業(yè)醫(yī)生的指導(dǎo)下用藥治療的，不需要“談藥色變”。一般在說明書上，都會(huì)標(biāo)注藥物的安全等級(jí)，如果查找不到，也有類似“孕婦禁用、孕婦慎用”的文字，這類藥物最好還是要在醫(yī)生的指導(dǎo)下使用。05生活方式與心理狀態(tài)備孕期間不抽煙、不喝酒、不熬夜、不挑食偏食、不暴飲暴食，建立健康的生活方式。心理狀態(tài)有時(shí)會(huì)影響到生理狀態(tài)，心理狀態(tài)差，也會(huì)影響到排卵，降低受孕的概率，同時(shí)孕前心理狀態(tài)不佳甚至?xí)永m(xù)到孕期，影響孕期生活。保持良好的心理狀態(tài)，心情舒暢，精神愉悅，從而提高受孕概率，建立舒適的孕期生活。06保持適量運(yùn)動(dòng)選擇空氣新鮮的地方，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行戶外運(yùn)動(dòng)，30-45分鐘/天，在時(shí)間上可以選擇上午9-10點(diǎn)或者下午4-5點(diǎn)，這兩段時(shí)間陽光比較溫和，在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)保證充足的日曬，從而補(bǔ)充維生素D。07體重管理肥胖或低體重備孕婦女應(yīng)調(diào)整體重，使BMI達(dá)到18.5-23.9kg/m2的范圍，并維持適宜體重，以在最佳的生理狀態(tài)下孕育新生命?！暗腕w重”（BMI＜18.5kg/m2）的備孕女性，可通過適當(dāng)增加飲食攝入量和規(guī)律運(yùn)動(dòng)來增加體重，每天可有1-2次的加餐，加餐可選擇牛奶、水果、堅(jiān)果等?！胺逝帧埃˙MI＞28.0kg/m2）的備孕女性，應(yīng)改變不良的飲食習(xí)慣，減慢進(jìn)食速度，避免進(jìn)食過量，減少高能量、高糖、高脂食物的攝入，多選擇富含膳食纖維、營養(yǎng)素密度高的食物，同時(shí)增加運(yùn)動(dòng)。08排卵期與最佳受孕期在臨床咨詢時(shí)，最佳受孕期可以定義為排卵日結(jié)束前的6天內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，排卵前2天同房的受孕率最高。對(duì)于總體育齡女性，單次同房臨床妊娠率從月經(jīng)第8天的3.2%增加至第12天的9.4%。青年人群妊娠率相應(yīng)更高，高齡人群妊娠率相應(yīng)減低。即便是對(duì)于月經(jīng)規(guī)律的女性，單純根據(jù)月經(jīng)日期推算受孕期也可能會(huì)有很大差異。除了日期推算法外，其它便捷預(yù)測排卵的方法還包括宮頸粘液監(jiān)測、排卵試劑盒和基礎(chǔ)體溫監(jiān)測。09同房頻次人們普遍誤認(rèn)為，頻繁射精會(huì)降低男性的生育能力。事實(shí)上，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于精液質(zhì)量正常的男性，即使每天射精，精子濃度和活力仍然正常。而禁欲時(shí)間超過10天時(shí)，精液參數(shù)開始惡化。當(dāng)然，單純精液參數(shù)并不能準(zhǔn)確預(yù)測生育力。盡管研究發(fā)現(xiàn)在受孕期每天進(jìn)行同房有助于實(shí)現(xiàn)最大受孕幾率，但關(guān)于同房頻率的具體限制可能會(huì)給夫婦帶來不必要的壓力。10不孕（育）癥有正常性生活、未避孕一年而未妊娠的女性稱為不孕癥，男方稱為不育癥。未避孕而從未妊娠者稱為原發(fā)不孕；曾有過妊娠而后未避孕連續(xù)一年不孕者稱為繼發(fā)不孕。如果發(fā)現(xiàn)自己存在不孕（育）癥，要及時(shí)去醫(yī)院做檢查。

順順利利生下一個(gè)健康的寶寶是每個(gè)孕媽媽最樸實(shí)的愿望。某孕婦因唐氏篩查高風(fēng)險(xiǎn)，羊水穿刺進(jìn)行染色體檢查。胎兒的核型結(jié)果異常--除了正常的46條染色體外，還多了一條染色體(如下圖)。孕婦夫妻身體健康孕期檢查也沒有異常這條多出來的染色體是啥？是怎么來的？會(huì)導(dǎo)致寶寶患有疾病嗎?這條“多余”的染色體學(xué)名叫微小額外標(biāo)記染色體，又稱為mar，形態(tài)各異，臨床上常見的形態(tài)有以下幾種。總之，形態(tài)“飄忽不定”，是讓細(xì)胞遺傳學(xué)的工作人員“火眼金睛”也看不出來源的一種異常結(jié)構(gòu)染色體。由于它的“體格”常常等于或小于同一分裂像的20號(hào)染色體，不能通過常規(guī)細(xì)胞遺傳學(xué)顯帶技術(shù)識(shí)別或確定來源，故稱為微小額外標(biāo)記染色體，英文簡稱sSMC或者mar。Mar的發(fā)生率高嗎？根據(jù)某些產(chǎn)診中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)前診斷檢出率為1.63%。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，不良孕產(chǎn)史人群中，Mar的檢出率為1.25‰，胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常孕婦中，Mar的檢出率為2.04‰?？催@數(shù)字好像沒啥緊張，但哪怕萬分之一的概率發(fā)生在一個(gè)具體的家庭身上，就是百分之百的痛苦。Mar來源于哪些染色體呢？最常見的來源是15號(hào)染色體（30%）和22號(hào)染色體（20%）。大約有60%的sSMC來源于近端著絲粒染色體；非近端著絲粒染色體來源的sSMC，最常見的是12號(hào)染色體（9%）和18號(hào)染色體（7%）；其他非近端染色體來源的sSMC占24%,其中最常見的是8號(hào)染色體和1號(hào)染色體。攜帶這個(gè)標(biāo)記染色體一定會(huì)致病嗎？實(shí)際上，70％的新發(fā)突變和98％的遺傳性Mar沒有臨床癥狀，在大約70％的新發(fā)病例中，Mar與臨床表型無關(guān)。此外，一些Mar攜帶者可以沒有其他任何相關(guān)癥狀而僅僅表現(xiàn)為單純的生育力降低。其余表現(xiàn)為智力障礙、發(fā)育遲緩或者其他異常癥狀。而且，人群中存在一些常見的Mar相關(guān)綜合征，表現(xiàn)出特殊的臨床表型。如：Pallister-Kilian綜合征—12p等臂染色體綜合征，表現(xiàn)為嚴(yán)重智力障礙。貓眼綜合征—22號(hào)染色體部分四體或者倒位重復(fù)性22號(hào)染色體，通常有虹膜缺損，看起來像貓的眼睛。Emanuel綜合征—攜帶der(22)t(11;22)(q23;q11.2)染色體，表現(xiàn)為小頭畸形，心臟缺陷，腭裂等。18p等臂染色體綜合征—癥狀包括生長發(fā)育遲緩，小頭畸形，智力發(fā)育落后等。診斷為Mar后怎么辦？目前，Mar主要依靠染色體核型分析技術(shù)來發(fā)現(xiàn)。但是判斷Mar攜帶者基因組變異來源以及此變異是否會(huì)導(dǎo)致臨床癥狀，就需要進(jìn)一步的分子遺傳學(xué)檢測，如染色體微陣列分析（CMA）或染色體全基因組拷貝數(shù)變異（CNV-seq）等。小雅的羊水核型為47,XN,+mar，經(jīng)遺傳咨詢后行分子遺傳學(xué)CNV-seq檢測，結(jié)果是未檢出已知的、明確致病的基因組拷貝數(shù)變異。接著我們檢查了小雅跟丈夫的的外周血染色體核型，發(fā)現(xiàn)胎兒父親正常，小雅染色體為47,XX,+mar，提示胎兒Mar來源于母親。結(jié)合胎兒染色體核型、CNV-seq結(jié)果、胎兒Mar的來源，以及孕婦本人生長發(fā)育及智力均正常，提示此胎兒良性預(yù)后可能性較大。真是有驚無險(xiǎn)，孕婦可以安心待產(chǎn)了。

不確定意義的變異（VUSs）占總變異的很大比例，具體取決于特定基因，范圍在40％至64％之間。大多數(shù)VUSs都是罕見的，因此對(duì)它們的解釋具有挑戰(zhàn)性，并可能阻礙對(duì)孟德爾遺傳病的及時(shí)基因診斷。在實(shí)踐中，罕見的VUSs，尤其是那些位于調(diào)控區(qū)域的VUSs，隨著全外顯子測序（WES）和全基因組測序（WGS）的價(jià)格和可及性的提高，將變得更加普遍。代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、甲基化分析、體外或體內(nèi)功能研究以及轉(zhuǎn)錄組/RNA測序（RNA-seq）等眾多正在進(jìn)行的研究試圖解決解讀VUSs的復(fù)雜性。RNA-seq能夠同時(shí)檢查特定組織中的所有表達(dá)轉(zhuǎn)錄本，使其成為提高變異致病分類的前沿技術(shù)。RNA-seq作為一種直接而有用的遺傳診斷工具正在嶄露頭角，它具有功能上的優(yōu)勢，并支持對(duì)VUS的解釋。盡管WES和WGS在廣泛的孟德爾遺傳疾病譜中的遺傳診斷率達(dá)到了25％至55％，但作為一種補(bǔ)充診斷平臺(tái)，RNA-seq的診斷率預(yù)計(jì)可以增加6％至36％，平均增加21％。陽性診斷率的變化取決于選擇標(biāo)準(zhǔn)、疾病類別和使用的組織。最近，Yépez等人開發(fā)了一個(gè)模塊化的計(jì)算工作流程，名為“檢測RNA異常值流程”（DROP），它整合了所有基本的RNA-seq分析步驟，用于臨床診斷。DROP在兩項(xiàng)最近的研究中得到了應(yīng)用，其診斷率為16％；然而，這些研究都沒有用于產(chǎn)前診斷。在超聲檢查中發(fā)現(xiàn)胎兒異常時(shí)，羊水穿刺采樣（AFsampling）是首選的診斷測試。實(shí)驗(yàn)室中對(duì)這些樣本的相對(duì)容易獲取使得來自羊水細(xì)胞的RNA比cfRNA更為便捷。此外，儲(chǔ)存的羊水細(xì)胞樣本可以在出生后進(jìn)行進(jìn)一步的研究。絨毛取樣（CVS）確實(shí)在早期可及性和迅速?zèng)Q策能力方面具有相同甚至更好的優(yōu)勢；然而，CVS相對(duì)間接，因?yàn)樗鼇碜蕴ケP而不是來自最終發(fā)展成胚胎的外胚層細(xì)胞?？梢哉f，全血可以被認(rèn)為是產(chǎn)后RNA測序中最常用的樣本類型，然而有人認(rèn)為皮膚成纖維細(xì)胞比全血更適合檢測RNA表達(dá)，因?yàn)樗鼈兙哂懈嗟母弑磉_(dá)基因。然而，從皮膚活檢中獲取成纖維細(xì)胞是一種侵入性的過程，這使得羊水細(xì)胞在產(chǎn)后RNA測序中成為更好的選擇。由于在早期胚胎發(fā)育過程中，羊水與胎兒之間存在持續(xù)的雙向擴(kuò)散，羊水的胚胎起源與皮膚成纖維細(xì)胞類似。自受精后，胚胎表皮的基本結(jié)構(gòu)立即形成，因此羊水中包含了所有皮膚成分，直到胎兒的皮膚在大約25周的妊娠期完全角化。結(jié)果我們招募了52個(gè)胎兒，其中23個(gè)為女性，29個(gè)為男性。所有52個(gè)羊水樣本均來自孕婦，孕齡在2020年8月至2021年5月之間，范圍從16周0天到21周3天，除了一個(gè)來自2017年的羊水樣本。48個(gè)羊水樣本用作非疾病對(duì)照組，4個(gè)羊水樣本用于驗(yàn)證。在GTEx全血、GTEx皮膚成纖維細(xì)胞和我們的羊水細(xì)胞的表達(dá)譜進(jìn)行主成分分析（PCA）后，發(fā)現(xiàn)了三個(gè)明顯的聚類群體，其中羊水細(xì)胞和皮膚成纖維細(xì)胞表達(dá)譜相似（圖1）。在與先天性和發(fā)育性疾病相關(guān)的2020個(gè)篩選基因中，超過一半的基因在羊水細(xì)胞（51%）和皮膚成纖維細(xì)胞（58%）中表達(dá)較高（中位數(shù)TPM≥10），而在全血中僅有不到500個(gè)基因（22%）表達(dá)較高（圖2a）。羊水細(xì)胞和皮膚成纖維細(xì)胞共享大部分高表達(dá)基因，有81%（940/1168）的重疊（圖2b）。僅有35%（410/1168）的皮膚成纖維細(xì)胞高表達(dá)基因和34%（399/1168）的羊水細(xì)胞高表達(dá)基因在全血中找到。案例在一名34歲的中國女性孕婦的超聲檢查中，懷孕16周時(shí)懷疑胎兒患有雙主動(dòng)脈弓和左鎖骨下動(dòng)脈。在該患者之前的雙胎妊娠中，一個(gè)胎兒曾患有雙主動(dòng)脈弓和唇裂，進(jìn)行了選擇性胎兒死亡手術(shù)（圖3a）。通過進(jìn)行三人全外顯子組測序（WES），發(fā)現(xiàn)CHD7（MIM608892）基因中存在一個(gè)新發(fā)的雜合剪接變異NM_017780.4:c.7164+1G＞A。通過Sanger測序也在之前受影響的胎兒中發(fā)現(xiàn)了相同的變異，隨后的進(jìn)一步測試證實(shí)該變異是由父系生殖細(xì)胞嵌合引起的。CHD7與CHARGE綜合征（MIM214800）相關(guān)。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)會(huì)（ACMG）變異解讀指南，該剪接變異被分類為可能致?。≒VS1_Moderate、PS2和PM2）。盡管該變異已在文獻(xiàn)中報(bào)道，但究竟是跳過外顯子33或在內(nèi)含子33中創(chuàng)建替代剪接位點(diǎn)的分子后果尚不確定。通過DROP分析，我們發(fā)現(xiàn)每個(gè)胎兒都有11個(gè)異常剪接（AS）異常值（附表7）。在兩個(gè)受影響的胎兒中，CHD7作為剪接異常值被檢測到（胎兒1的|Δψ|為0.62，胎兒2的|Δψ|為0.66，F(xiàn)DR≤0.05）。我們的RNA-seq數(shù)據(jù)顯示，在外顯子33中發(fā)生了跳過，而在內(nèi)含子33中沒有發(fā)現(xiàn)替代剪接位點(diǎn)（圖3b）。這表明合成了一個(gè)縮短的、部分或非功能性的CHD7。通過使用跨越外顯子32-34的引物對(duì)RT-PCR進(jìn)行驗(yàn)證，證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)（圖3c）。根據(jù)Smirnov等人的RNA-seq數(shù)據(jù)最近更新的變異致病性臨床解讀指南，可以在羊水細(xì)胞RNA-seq之后使用PS3證據(jù)將該變異從可能致病升級(jí)為致病。通過DROP分析，我們發(fā)現(xiàn)胎兒1有兩個(gè)異常表達(dá)（AE）異常值，而胎兒2有一個(gè)異常表達(dá)異常值（附表8）；然而，只有SOX11在胎兒1中與臨床相關(guān)。CHD7的表達(dá)較低，胎兒1的中位TPM值為4.5，胎兒2為2.4。由于CHD7編碼的是一個(gè)ATP依賴的染色質(zhì)修飾因子，在各種組織的早期發(fā)育階段參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控，剪接位點(diǎn)變異可能導(dǎo)致CHD7作為染色質(zhì)重塑因子和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的功能喪失。與之前的研究結(jié)果一致，CHD7和下游基因是CHARGE綜合征的主要原因45,46，我們的RNA-seq數(shù)據(jù)顯示，SOX4、SOX9和SOX11在兩個(gè)胎兒中的表達(dá)是整個(gè)隊(duì)列中最低的（圖3d）。不同的SOX家族成員受CHD7的調(diào)控。SOX4和SOX11是CHD7的已知直接靶基因，而CHD7/SOX9信號(hào)通路對(duì)于神經(jīng)嵴細(xì)胞（NCC）的特化和遷移至關(guān)重要。Yan等人最近的轉(zhuǎn)錄組研究也顯示，CHD7微調(diào)了一個(gè)對(duì)心臟NCC發(fā)育至關(guān)重要的基因網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)，這與CHARGE臨床特征可能是由于NCC異常發(fā)育的假設(shè)一致。這可以解釋患者的異常心臟表型。然而，需要進(jìn)一步進(jìn)行基因敲除功能研究來驗(yàn)證雙主動(dòng)脈弓的確切機(jī)制。結(jié)論在這項(xiàng)研究中，我們評(píng)估了羊水細(xì)胞與成纖維細(xì)胞和血液中臨床相關(guān)基因的表達(dá)差異。我們發(fā)現(xiàn)羊水細(xì)胞是進(jìn)行RNA-seq的合理選擇，特別適用于以下情況：1）產(chǎn)前診斷，羊水細(xì)胞易于獲??；2）產(chǎn)后診斷，母親在產(chǎn)前期間接受了羊水穿刺檢查的患者，相比成纖維細(xì)胞和全血，羊水細(xì)胞具有優(yōu)勢，可以避免進(jìn)一步的侵入性程序。我們進(jìn)一步評(píng)估了使用羊水細(xì)胞RNA-seq進(jìn)行產(chǎn)前遺傳診斷的DROP應(yīng)用，通過三個(gè)涉及剪接變異的臨床案例，該流程檢測到了CHD7、MYRF和COL1A2作為剪接異常值，并揭示了它們的潛在分子后果。這些發(fā)現(xiàn)為相應(yīng)疾病的病因?qū)W提供了線索，并有助于闡明VUS的致病性。為了避免不必要的侵入性取樣，同時(shí)保持樣本中表達(dá)良好的基因數(shù)量，我們建議在產(chǎn)后情況下使用羊水細(xì)胞（如果可用）替代成纖維細(xì)胞或全血進(jìn)行RNA-seq，以最大程度地增加可測試的基因數(shù)量。羊水細(xì)胞RNA-seq可能引領(lǐng)產(chǎn)后患者的非侵入性診斷的新時(shí)代，因?yàn)檠蛩?xì)胞容易獲取。本研究中所示的少數(shù)案例突出了使用羊水細(xì)胞RNA-seq作為加強(qiáng)變異解釋的替代手段的價(jià)值，特別是對(duì)于VUS的解釋。從臨床角度來看，使用羊水細(xì)胞RNA-seq確定VUS可以促進(jìn)迅速的孟德爾遺傳疾病診斷，并改善產(chǎn)前和產(chǎn)后患者的護(hù)理。