遗传检测帮助优化IVF方案

近年来辅助生殖技术（ART）成为众多不孕不育患者的福音，体外受精（IVF）现已占每年新生儿总数的1%-3%。尽管如此仍有许多反复尝试，联合多种辅助生殖技术仍助产失败的案例。问题出在哪里？是技术不够先进？还是孕期护理不当？其实，问题可能是更深层次的！2021年5月28～30日，生殖医学新进展学习班暨第七届集爱中美生殖医学高层论坛在上海顺利举办，来自复旦大学生物医学研究院的王磊教授就为我们抽丝剥茧从基因角度寻找多次助产失败的对策。

一个生命的诞生来自于卵巢中成熟的卵子与精子的相遇，卵子受精，穿过输卵管，进入子宫着床，开启妊娠，胚胎不断发育，最终成为完整独立的个体。这当中任一环节发生异常，都有可能导致妊娠失败或是胎儿健康状态。而这也是辅助生殖技术面临的问题！

遗传检测帮助优化IVF方案！

首先，我们从临床案例中找寻答案。王磊教授在讲课中，介绍了3个在遗传检测的帮助下，成功受孕的患者案例。

3位患者都进行了多次的IVF周期，却始终不能取到合格的卵子，不仅未能成功受孕，反而在无针对性、盲目的尝试中，过度刺激卵巢，进一步导致卵巢功能受损。此时采取了先遗传学检测，通过遗传分析确定病因后，再调整促排方案，最终成功取得卵子，得到优质胚胎。

1号患者在检测出LHCGR（人促黄体生成素受体抗原）突变p.Ile585Leufs*16后，积极调整方案为5000IU hCG，诱导到OPU（经阴道穿刺取卵）超过40小时，随后四个周期获得6枚卵子，其中包括4枚优质胚胎。移植2枚冻胚后，患者成功怀孕并生产（2530g女性；2220男性）。

2号患者在检测出LHCGR突变p.Arg283*后，进行了10000IU hCG处理，随后3个周期，得到4个成熟卵子，最终有2个优质胚胎冻存。

3号患者在检测出LHCGR突变p.Asn377Asp后，调整方案为10000IU hCG，OPU 41h处，但并未获卵；采取20000IU hCG，OPU 48-50h后，获得3个GV（胚泡）期卵子，经过体外培养成熟，最终获得3个优质胚胎，移植1个胚胎后，患者成功怀孕并生产（4480g男性）。

上述3位患者均检测有LHCGR突变，LHCGR基因编码LHCGR受体，该受体在维持女性雌激素合成及排卵过程中起到不可或缺的作用，LHCGR突变导致受体失活，此时积极调整促排方案，增加配体剂量，延长诱发排卵时间就能成功获得成熟卵子。

多个突变基因与不育症关系密切！

由此可见，遗传诊断是十分必要的，筛选出突变基因，即可进一步与特定病理表型相联系，对临床方案的制定有重要参考价值。近年的多项研究表明，卵子成熟障碍为常染色体遗传病。正常情况下，卵子需要经过GV（胚泡）期、MⅠ（第一次减数分裂中期）期、MⅡ（第二次减数分裂）期，完成细胞核与细胞质的成熟，才能与精子结合，形成受精卵。自1990年第一例卵子成熟障碍患者案例被报道，30余年间，国内外多个相似病例表明，多个基因突变与生殖过程异常！下面我们就和王磊教授一起了解这些捣乱份子，所谓知己知彼，百战不殆！

No.1 TUBB8

TUBB8基因编码β-微管蛋白，且仅在卵细胞和早期胚胎分布，在体细胞和精子细胞中并不表达。TUBB8突变将导致微管网络破裂，阻止纺锤体的形成，最终引起受精异常，即使成功受精也可能导致胚胎碎片化或胚胎移植失败，并且TUBB8突变呈现父方常染色体显性遗传和新生突变。

No.2 TRIP13

甲状腺激素受体作用因子13（TRIP13）是纺锤体装配检查点和双链断裂修复的关键调控因子。其基因突变可导致卵子在MⅠ期发生阻滞，体外实验发现注射TRIP3cRNA后，可逆转卵细胞的异常发育阻滞，成功到达MⅡ期。

No.3 PATL2

PATL2作为第一个发现的导致卵子GV阻滞的基因，其突变导致的患者表型较多，如PATL2纯合无义突变（p.Arg262*），表现为80%人卵母细胞GV停滞表型，而在p.Arg280GIn的位点突变GV卵子比例仅为6%，患者表型的严重性与基因突变的严重性成正相关。

No.4 ZP1、ZP2、ZP3

透明带（zona pellucida,ZP）是包绕卵细胞外的由卵细胞和颗粒细胞分泌的膜。ZP在受精过程和胚胎早期发育中发挥重要作用。而国内外多篇报道指出，ZP家族基因（ZP1、ZP2和ZP3）突变与女性不孕不育的相关性，如ZP1在家族性不孕症，ZP3在空卵泡综合征中，及ZP2和ZP3的剂量效应在人类不育症的极高相关性。

No.5 WEE2

成熟的卵子即达到MⅡ的卵细胞，几乎是成功受精的必要前提，而WEE2基因就与卵细胞MⅡ阶段的出现密切相关，WEE2基因突变将导致受精失败，引起不孕不育症。并且WEE2突变可解释约40%患者的受精障碍。

NO.6 PLCZ1

以上都是女性不孕症相关基因，男性的基因异常是否对生殖过程有影响呢？答案是肯定的。就如PLCZ1（精子特异性磷脂酶C zeta）对诱导胞内钙离子振荡和受精后卵细胞状态的激活至关重要。当PLCZ1基因发生异常突变，将引起精子PLCζ蛋白定位异常，卵母细胞激活障碍，继而引起受精失败。此时，采取针对性辅助激活治疗或帮助患者助孕（图）。

No.7 BTG4、CHK1、PANX1

那么卵细胞成功受精是否就意味着生殖过程的成功？离成功到达子宫着床仍可能有拦路虎破坏！如BTG4（B细胞易位基因4）和CHK1（细胞周期检查点激酶1）基因突变可致受精卵分裂失败，不能到达八细胞状态。更有甚者，可致卵子死亡，如PANX1属于泛连接蛋白家族一员，是高度糖基化的通道形成蛋白，PANX1杂合突变可引起卵细胞死亡，但不呈现剂量依赖的危害作用，纯合突变的危害并未显著高于杂合突变。

No.8 PAD16

早期胚胎停育是导致妊娠建立失败的重要原因，此前报道在皮质母源复合体（SCMC）多个成员的基因敲除鼠模型上发现早期胚胎停育现象，而PADI6蛋白作为皮质母源复合体(SCMC)的重要组成部分，其基因突变将通过破坏胚胎基因组激活过程，从而导致胚胎停育。近几年新发现的突变基因包括NLRP2、NLRP5，也可出现早期胚胎停育表型。

No.9 ACTL7A

ACTL7A（Actin Like 7A）基因突变是首次报道导致早期胚胎停育的男性遗传因素，该基因突变导致精子顶体邹皮脱落，无法与精子细胞核膜贴合，进而导致精子卵母细胞激活因子（Sperm Oocyte Activation Factor,SOAF）PLCζ表达降低，最终引起早期胚胎发育失败。并且动物实验表明，利用氯化锶（SrCl2）进行了ICSI-AOA（卵胞浆内单精子注射-卵母细胞人工激活），可成功使得突变小鼠成功受精，并且经胚胎移植后生育健康子代。

No.10 CDC20

CDC20是细胞周期相关蛋白之一，作为纺锤体组装检查点靶向物和有丝分裂后期促进复合体的正调控因子，其对细胞周期中染色体正常分离极为重要。CDC20突变引起蛋白表达降低、着丝粒定位丧失以及MI阻滞表型回补能力降低，导致突变后在减数分裂过程中无法正常发挥生理功能，最终导致卵子及胚胎发育异常。

最后一图以蔽之，我们来总结这些突变风险基因，记住这些分子指标，更好助力临床！（值得收藏！！）