「最新發現」大量胎兒發育相關基因被鑒定，解密自發性流產

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胎兒染色體異常是流產及死胎髮生的常見原因，隨著精準醫學及高通量測序技術的發展，對人類胎兒發育相關基因的深入探討與闡述，對於人類生殖健康及出生缺陷防控來說至關重要。

近日，《Human Mutation》雜誌發表了一篇題為「Characterization of Chromosomal Abnormalities in Pregnancy Losses Reveals Critical Genes and Loci for Human Early Development"的研究成果，中南大學湘雅醫院的鄔玲仟教授和貝瑞和康CIO、來自貝勒醫學院的於福利教授共同作為該項研究的通訊作者。

該研究由來自中南大學湘雅醫院、北京貝瑞和康生物技術股份有限公司以及美國貝勒醫學院等機構的科學家完成，分別通過低覆蓋度全基因組測序（CNV-seq）對1810例自發性流產或產前診斷異常終止妊娠（TOPFA）的中國胎兒基因組DNA樣本和376例自發性流產的美國胎兒基因組DNA樣本（結合染色體微陣列晶元）進行了深入研究。基於這些樣本檢測出的染色體拷貝數變異（CNVs），建立了一整套生物信息學方法並成功預測胎兒發育相關的關鍵基因。

中美兩個臨床診斷中心主要基於CNV-seq技術對總共2186個受孕樣品檢測出的CNVs進行了深入分析。同時開發了一種新的數據分析技術對潛在的胎兒發育相關基因進行了鑒定，確定了275個可能與胎兒發育密切相關的基因，這些基因與包括神經元發育及分化在內的胎兒發育過程息息相關。

基於小鼠基因組信息學國際資料庫（MGI，informatics.jax.org）與斑馬魚模型生物體資料庫（ZFIN，zfin.org）的現有數據，研究人員發現這275個候選基因中的75％突變都有可能導致胎兒發育缺陷，其中40％的缺陷導致了模型生物的死產。在這些胎兒正常發育至關重要的基因中，研究人員發現諸多涉及轉錄和生物過程調控的基因，包括HOX、NKX等胎兒發育相關基因，HAND2、 NEUROG2、NEUROD1等螺旋環螺旋狀基因在內，共享特定蛋白結構轉錄因子和同一家族的基因佔據著主導地位。

除此之外，該研究還鑒定了幾種與胎兒發育潛在相關的新基因，其中一些已經在體外實驗中展現了其對於發育過程的重要作用，但這些重要基因在體內的具體功能仍需要更多的實驗以進一步闡明。

該研究開發了一種全新的疾病相關基因發現與鑒定方法。表明基於CNV-seq技術與大規模資料庫比對，可以有效地識別與流產或胎兒先天性畸形相關的CNVs。該研究還發現與胎兒發育相關的基因在某些染色體區域相對更為密集，並發現了31個與胎兒發育密切相關的基因簇，這些發現可用於CNVs嚴重性或優先順序的評估，為以後的相關研究提供重要參考。

自然流產的發生率高達12%-24%，且呈逐年上升的趨勢。隨著「妊娠高齡化」趨勢的加劇和「全面二孩」時代帶來的生育小高峰，每一次妊娠都顯得尤為關鍵。半數以上的自然流產胚胎存在染色體或基因組異常，意味著胎兒本身存在著致死性的嚴重遺傳出生缺陷。對流產物進行分子遺傳學檢測能有效排查流產原因，緩解流產導致的心理壓力，避免不必要的檢查和治療，對下一胎的優生優育尤為關鍵。CNV-seq技術勢必在自然流產及產前診斷異常終止妊的娠胚胎分子遺傳學檢測中發揮越來越重要的作用。