一例结合精子单倍型的成骨不全胚胎植入前单基因病阻断

目前，SNP单体型分析在单基因病PGT-M（PGD）领域得到广泛的应用，在具体应用过程中，由于夫妇一方或双方确认携带单基因病致病基因，具有生育单基因遗传性疾病患儿风险而选择PGT-M助孕。无论夫妇一方为显性遗传致病基因携带者，或夫妇双方均为隐性遗传病致病基因携带者，通常以有先证者或完整家系构建单体型进而完成PGT-M检测分析。本案例特点在于通过单精子辅助SNP连锁分析，选择正常的胚胎移植，从而根本上解决该家庭生育遗传病子代的问题。

 疾 病 介 绍

成骨不全（osteogenesis imperfect, OI），又名脆骨病，是最常见的单基因遗传病，以骨量低下、骨骼脆性增加和反复骨折为主要特征，由重要的骨基质蛋白I型胶原编码基因及其代谢相关基因突变所致。新生儿患病率为1/15000~20000。青少年型和家族性骨质疏松症患者中，有相当一部分是未确诊的OI [1]。

 发 病 机 制

OI可由多种致病基因突变所致，目前已报道的致病基因至少有21种，I型胶原由两条α1和一条α2链构成有序的三螺旋结构，其编码基因COL1A1或COL1A2突变是导致OI的主要原因，所致OI呈染色体显性遗传。如COL1A1/COL1A2基因突变导致I型胶原数量减少，常常OI；而COL1A1/COL1A2基因突变导致胶原三螺旋分子结构异常，往往引起中、重型OI。少数OI呈常染色体隐性遗传或X染色体伴性遗传 [2]。

 临 床 表 现

OI常常幼年起病，轻微创伤后反复发生骨折，病情严重者可能在宫内或出生时即骨折，导致脊柱侧凸、胸廓塌陷、四肢弯曲等畸形，甚至可因肺部感染、胸廓畸形引发心、肺衰竭而死亡。患者还可伴有听力下降、关节韧带松弛和心脏瓣膜病等骨骼外表现 [3]。

 案 例 分 享

01

基本信息

Information

男方携带COL1A1基因 c.2299G>A杂合变异，女方该位点未发生变异。

02

遗传咨询

Genetic counseling

变异位点相关信息：

男方存在COL1A1基因c.2299G>A杂合变异；

男方母亲也为该位点的携带者，且COL1A1基因c.2299G>A位点HGMD中已有文献报道，ACMG致病性评估为：”Likely pathogenic”（证据为：PS4-moderate PM2 PP1 PP3 PP4），ClinVar数据库显示该变异为致病性变异；且男方临床表型与该基因对应疾病表型相匹配。

结  论：

• 男方为COL1A1：c.2299G>A的杂合变异，该位点致病性比较明确；

• 成骨不全为常染色体显性遗传病，结合男方临床表型，基因型与疾病相关性较高。

建议：由于男携带COL1A1基因变异位点，每次生育会有1/2的可能生育患儿，建议行产前诊断或试管婴儿胚胎植入前遗传学检测（PGT-M）。

通过充分的知情同意，为避免成骨不全遗传给子代，该家庭选择PGT-M助孕。

03

检测分析

Detection analysis

检测样本：夫妇2人、单精子2个、胚胎3个(由于进一步检测时，男方父母无法提供检测样本，因此利用单精子样本辅助进行构建SNP单体型)。

F1:致病链；F2：正常链

 检测结果：

•  胚胎1，胚胎3均不携带致病突变且染色体拷贝数正常；

•  胚胎2携带致病变异，基因型与男方相同。

由此可见，胚胎1和3不携带COL1A1基因变异位点，同时染色体拷贝数未见异常，可优先考虑。

 临床结局：

最终PGT-M夫妇选择移植胚胎3，正常妊娠，产前诊断结果一致，新生儿出生随访均正常。

  单体型结果图示：

注：由于篇幅限制，只选取20个SNP位点做结果展示，想查询全部信息，请咨询嘉宝仁和工作人员。

参考文献：

[1]Marini J C , Forlino A , B?Chinger H P , et al. Osteogenesis imperfecta[J]. Nature Reviews Disease Primers, 2017, 3:17052.

[2]Sato A , Ouellet J , Muneta T , et al. Scoliosis in osteogenesis imperfecta caused by COL1A1/COL1A2 mutations — genotype–phenotype correlations and effect of bisphosphonate treatment[J]. Bone, 2016, 86:53-57.

[3]Dijk F S V , Sillence D O . Osteogenesis imperfecta: Clinical diagnosis, nomenclature and severity assessment[J]. American Journal of Medical Genetics Part A, 2014, 164(6):1470-1481.