基因技术为惯性流产检测遗传病因

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惯性流产对希望生育的夫妇造成莫大困扰,有部分个案因医学技术限制一直无法找到流产原因。香港中文大学医学院妇产科学系成功研发全基因组测序技术ChromoSeq,为经历惯性流产的夫妇提供遗传病因诊断。

目前采用的染色体核型分析(Karyotyping Analysis)相比,新技术可以更精准检测出与惯性流产相关的基因异常。有关研究结果已于国际期刊《American Journal of Human Genetics》发表。

惯性流产是指连续两次或以上经临床确认的流产,影响全球1-2%夫妇。孕妇若不幸反复流产,不但需要接受多次医疗程序或手术治疗,夫妇亦要面对随之而来的心理、婚姻及社会压力。

惯性流产个案中,有四至五成可以透过检测,从内分泌、免疫及解剖病理学(如子宫结构异常)寻找原因。约有2-5%可从传统的染色体核型分析检测出染色体或基因异常,然而,余下的一半个案即使接受多种测试,仍未必可得到答案。有部分夫妇的染色体或基因的异常情况较细微,传统的染色体核型分析检测或会遗漏。若经过测试确认有遗传异常,可以选择人工受孕,配合胚胎植入前基因测试,避免受影响的胚胎进行植入操作,减低流产机率。

中大医学院妇产科学系系主任梁德杨教授表示:「惯性流产为夫妇带来心理和经济负担。而身体结构、抗磷脂综合症、内分泌或染色体异常均是惯性流产最常见的病因。不过,仍有很多惯性流产个案的病因未明,医生难以提供合适的辅导及治疗。」

基因测序检出染色体异常

中大医学院妇产科学系经过大量临床样本验证,于去年正式推出FetalSeq胎儿测序平台作临床服务,今年改进技术,推出进阶版的基因测序技术ChromoSeq,可更全面检查染色体结构,不但能检测出染色体的微缺失或微重复,更可精准地检测结构重新排列及杂合性缺失(如单亲二倍体)等异常。新技术尤其有效于检查惯性流产夫妇的染色体片段有否出现重新排列,例如「平衡易位」(即两个染色体之间的染色体片段交换),这极有可能令胎儿遗传有缺失的染色体片段而导致流产或胎儿先天缺陷。

中大医学院妇产科学系研究助理教授董梓瑞博士表示:「核型分析(Karyotyping Analysis)是一种低分辨率技术,其细致程度依赖实验质素及染色体在显微镜下呈现的模样;基因组测序(Genome Sequencing)则是一种较先进的技术,检测分辨率高一百万倍。团队研发的染色体全基因测序检测平台ChromoSeq,用以分析全基因组的染色体结构异常。相比传统核型分析,ChromoSeq测序平台能够以高分辨率侦测出染色体平衡易位、倒位或其他更复杂的异常。为惯性流产提供与细胞遗传学相关或其他额外信息。」

中大医学院妇产科学系临床副教授钟佩桦医生表示:「在临床管理中,通常建议为流产组织进行遗传学研究。但大多数夫妇被转介到我们的诊所时,都无法提供流产组织作进一步检测。因此,为夫妇二人进行基因测试检测任何遗传异常更见重要。当被鉴定出患有染色体异常,我们会推荐他们进行胚胎植入前基因测试,以减少将来怀孕时出现流产的机会。」

胚胎植入前基因测试

胚胎植入前基因测试(Preimplantation Genetic Testing,PGT)是一种胚胎基因检查技术,在胚胎移植前,为胚胎进行染色体异常或特定基因异常的检查。此技术能避免因遗传了染色体异常而带有基因缺失的胚胎所引起的流产。有证据证明,带有染色体重新排列问题的夫妇选择进行胚胎植入前基因测试,相比选择自然怀孕,流产率明显降低。

为了评估ChromoSeq染色体测序平台与传统核型分析在准确性、功效及检测量的分别,中大研究团队与山东大学于2004-2015年间为1090对惯性流产夫妇,采用两种检测方法进行染色体异常分析,相关结果的重点如下:

  • 在1090对夫妇(均已经过传统核型分析)当中,ChromoSeq染色体测序平台成功为1077对完成检测,并检测出当中11.7%(126/1077对)惯性流产夫妇带有染色体平衡易位或倒位。
  • 在这126对夫妇当中,有7%(50/126对)的传统核型分析结果,诊断为染色体正常。
  • 总括而言,团队透过ChromoSeq测序平台发现每9对惯性流产夫妇中有1对被检测出潜在染色体变异。后续研究亦证实这些夫妇再次自然怀孕,出现流产或胎儿异常的机会明显较高。
  • 研究提供了证据,表明通过应用胚胎植入前基因测试,显著降低惯性流产夫妇的流产率,可作为惯性流产的潜在治疗方法。

董博士补充:「凭著全基因组和高分辨率的测序特点,ChromoSeq测序平台在检测惯性流产的遗传病因方面相比传统方法更有优势,特别是针对原来核型分析结果为正常的群组。该技术为惯性流产夫妇及其家人提供更精确的预后信息,以便往后跟进。」3

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