原標題:滬一婦嬰發現罕見基因異常 卵子透明帶缺失患者喜獲麟兒
來源:院方供圖
上海市第一婦嬰保健院輔助生殖醫學科與同濟大學相關科研團隊攜手,日前破解了一個基因異常導致卵子透明帶缺失、從而無法孕育胚胎的試管嬰兒罕見病例的致病機制。他們在國際知名學術期刊《人類遺傳學》上首次報導了由ZP2、ZP3雙雜合突變導致女性不育的病例,並通過動物及細胞模型闡明了其致病機制,患者經過進一步治療,最終成功受孕並產下健康男嬰。
一對小夫妻結婚兩年一直沒有懷孕過,曾查過輸卵管、排卵、男方精液常規等,所有檢查結果都正常,屬於不明原因性的不孕。在接受輔助生育治療後,「試管嬰兒」胚胎培養卻發生了很多精子同時一窩蜂地進入卵子,導致多條精子與卵子受精,使得胚胎完全無法正常發育的罕見情況。
是否可能是透明帶的某些相關基因發生了異常,才導致了這種現象的發生?輔助生殖醫學科李昆明主任醫師解釋說,透明帶是卵子表面的保護層,可以看作是保護卵子的一件「衣服」。正常厚度的透明帶在卵子與一條精子發生受精後會發生理化性質的變化,這層「變硬」了的透明帶好似「盔甲」,能夠阻止其他精子的進入。「現在的問題在於,女方的透明帶要麼完全缺失、要麼太薄,所以缺失了防護機制。」
「罕見怪病」的案例被遞交到了全科的疑難病例討論會上。在臨床和實驗室的充分討論交流後,希望女方和她的父母一起進行抽血檢查,以排除是否存在透明帶的某些相關基因發生了異常的問題。研究團隊採用一種叫Sanger的方法進行基因測序,竟然發現女方同時存在透明帶ZP2和ZP3兩個基因的雜合突變,女方爸爸ZP2、ZP3的突變情況與之相同,而女方媽媽只存在ZP3的雜合突變。
為進一步確認這種基因異常是否為導致女方不孕的真正原因,劉文強副研究員及其研究團隊隨後構建了對應位點的突變小鼠模型。結果發現在小鼠模型研究中,單獨Zp2突變或Zp3突變雌鼠的卵母細胞透明帶為正常卵母細胞透明帶的一半,但是雌鼠是可育的,這與女方媽媽的表型一致;但是當Zp2和Zp3雜合突變同時存在時,雌鼠的卵母細胞透明帶要麼完全缺失,要麼僅有極薄的透明帶,在體外受精時會造成多精受精,這與女方的表型一致。
在查閱國內外文獻沒有發現相關報導後,為慎重起見,研究人員又分別構建了帶有螢光標籤的正常及突變透明帶基因。通過細胞水平和胚胎水平的實驗進行模擬,進一步證明突變的 ZP2、ZP3蛋白無法定位在細胞膜上,正常的ZP2、ZP3蛋白能夠定位於細胞膜上,進而出膜形成透明帶。
針對此基因突變可能產生的後果,專家團隊建議小夫婦選擇有針對性的治療,即放棄上一次試管嬰兒所採用的第一代體外受精方法——讓精子與卵子「自由戀愛」自由結合,而改用完全「一對一」的單精子注射輔助生育手段——挑選丈夫一條長得「好看完美」的精子,用一根比頭髮還要細的針,注射進入妻子的一個卵子裡。
在新的治療周期中,李昆明主任醫師為女方取到了12個卵子,胚胎實驗室人員非常小心地除去卵周圍的顆粒細胞,讓卵子暴露出來。實驗室王羽副主任技師隨後調整注射時的參數,極其小心地對其中9個成熟的卵子進行了單精子注射,有7個發生受精。為防止無透明帶胚胎的卵裂球散開,實驗室人員把胚胎培養在不用移動就能夠實時觀察的特殊培養箱中。經過3天的培育,最終獲得了3個優質的胚胎。隨後女方順利進行了胚胎移植手術,並足月產下一名7斤多的小傢伙。孩子出生評分10分,目前已滿一周歲。
上海市第一婦嬰保健院萬小平院長、輔助生殖醫學科主任滕曉明均表示,正是由於醫患間的順暢溝通、患者對醫生的充分信任,經過醫患攜手共同努力,才使得罕見的ZP2、ZP3雜合突變患者體會到了做媽媽的幸福。這一成果對其他透明帶異常及透明帶脫落患者的治療也將具有指導意義。
相關背景
○1978年7月25日,世界上第一例試管嬰兒Louis Brown在英國出生。現在全世界範圍內已出生試管嬰兒500萬例以上。
○1997年,上海市第一婦嬰保健院成功誕生了第一例試管嬰兒。20年間,一婦嬰的試管嬰兒已有1萬餘例。
○試管嬰兒開展的幾十年來,此前在臨床上,僅報導過一例由ZP1突變引起的不育病例,關於其他ZP蛋白遺傳突變造成的後果及其具體機制,還不是很清楚。