中国男性生殖基因检测标准与专家共识



不孕不育已成为一个全球性的社会问题,影响着全世界约10%的育龄夫妇,其中男性不育约占50%。对致病基因进行检测,可明确男性不育病因,有助于治疗药物选择,预测睾丸外科取精成功概率以及判断辅助生殖技术治疗预后,并为患者提供遗传学咨询。为了规范男性生殖相关基因检测临床应用,中华医学会男科学分会组织本领域专家对相关基因检测适应证、检测方法、检测内容和检测意义等方面进行归纳总结,并结合我国的具体临床实践形成共识。1、非梗阻性无精子症和重度少精子症

非梗阻性无精子症(NOA)和重度少精子症约占男性不育患者总数的10%~20%。其中,染色体核型异常和Y染色体微缺失可解释15%~20%的NOA及重度少精子症[7]。除此之外,近年来已有较多研究证实多个单基因变异可导致NOA。

1.1Y染色体微缺失1.1.1概述

Y染色体长臂上存在着控制睾丸发育、精子发生及维持的区域,称为无精子症因子(AZF)[8],该区域易发生同源重组,从而导致缺失或重复,引起少精子症或无精子症。AZF微缺失可解释7.8%的NOA和重度少精子症[9]。根据缺失模式,AZF主要划分为AZFa、AZFbAZFc三个区域。最常见的缺失类型为AZFcb2/b4亚型,占6.32%[9]。

1.1.2临床意义

AZFa区完全缺失导致唯支持细胞综合征(SCOS);AZFb区以及AZFbc区完全缺失会导致SCOS或者精子成熟阻滞(MA)[10]。以上两类患者通过手术获得精子的概率几乎为零[10]。AZFa、AZFb区部分缺失类型可保留基因全部或部分编码区,有可能正常产生精子[11]。AZFc区缺失患者临床表现异质性高,50%的NOA患者可通过睾丸手术取精获得精子。AZFc区缺失将遗传至男性后代,缺失区域可进一步扩大。AZFc缺失患者的精子数目有进行性下降的趋势,应及早生育或冷冻保存精子。

1.1.3检测方法

对于精子浓度少于5×/ml的患者,推荐进行Y染色体微缺失检测。Y染色体微缺失检测推荐以下6个基础位点检测:sY84及sY86对应AZFa区,sY及sY对应AZFb区,sY及sY对应AZFc区。为了区分部分缺失和完全缺失,建议在6个基础位点检测基础上,进行拓展位点检测[10]。

Y染色体微缺失检测方法包括但不局限于实时荧光定量PCR法(qPCR)、毛细管电泳法(CE)、NGS等。Y染色体AZF区域缺失推荐检测位点主要根据欧美人群建立,是否完全适用于中国人群尚无定论。鼓励有条件的医疗机构通过高通量检测技术(如NGS)进行深入研究。

1.2单基因致病变异1.2.1概述

NOA和重度少精子症的致病基因主要与精子发生相关。睾丸病理学表型可从MA至SCOS。

1.2.2致病基因

致病基因涉及精子发生的多个生物学过程,包括且不局限于精原细胞增殖及分化(例如NANOS1、SOHLH1),联会复合体形成(例如SYCE1、SYCP2、SYCP3、TEX11、MEIOB),同源重组修复(例如TEX15、FANCM),细胞间桥形成(TEX14)等,以上基因变异均可造成精子发生障碍。其中,TEX11变异可解释约2%的NOA病因[12],其他基因所占比例尚不明确。

1.2.3检测意义和方法

上述基因变异导致的NOA患者,临床上通过手术获得精子的成功率较低[13]。但临床病例积累尚不足,鼓励有条件的医疗机构进行相关研究,进一步积累变异和病理对应关系。推荐对NOA患者在手术取精前,使用NGS对无精子症相关致病基因进行检测。

2、梗阻性无精子症2.1先天性输精管缺如2.1.1概述

先天性输精管缺如(CAVD)是梗阻性无精子症的重要病因之一,占不育男性的1%~2%[14]。CAVD分为先天性单侧输精管缺如(CUAVD)和先天性双侧输精管缺如(CBAVD)。目前认为CUAVD伴肾脏发育不良或缺如和囊性纤维化无关[14]。

2.1.2致病基因

CFTR是囊性纤维化的致病基因。多项中国患者人群研究表明,CFTR变异可解释68%~80%的CBAVD,以及约46%~67%的CUAVD,这部分患者的CAVD被认为是囊性纤维化的轻度表现[16-19]。

2.1.3检测意义和方法

CBAVD患者和不存在肾脏异常的CUAVD患者应筛查CFTR基因[20],如存在变异,应继续筛查配偶CFTR基因,以判断后代患囊性纤维化风险。由于中国CAVD患者人群不存在高频率热点变异(如Fdel)[17,21-24],推荐直接筛查CFTR基因全部编码区和IVS9-5T[25]。

2.2常染色体显性多囊肾病2.2.1概述

常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD)的男性患者可出现精囊腺、附睾、前列腺部位等生殖道囊肿,引起严重少弱精子症、死精子症,甚至梗阻性无精子症,进而导致不育[26]。

2.2.2致病基因

PKD1,PKD2和GANAB基因变异可引起ADPKD[27],分别占比80%~85%,15%~20%和0.3%左右。

2.2.3检测意义和方法

PKD1基因存在6个具有极高序列相似性的假基因,需要优化NGS捕获探针和Sanger测序验证引物,以达到准确检出目的。建议遗传咨询,在生育时建议采取产前诊断或胚胎植入前基因检测(PGT),避免疾病遗传给后代。

4、性发育异常4.1概述

男性性发育异常(DSD)患者主要以外生殖器男性化不足为特征,可有性腺发育异常,伴或不伴苗勒管结构。根据患者染色体情况,分为46,XYDSD、46,XXDSD及性染色体异常导致的DSD。患者临床表现复杂多样,例如46,XYDSD患者外生殖器可表现为完全女性化到完全男性化[57]。46,XYDSD发病率约为1/,根据具体的发病原因分为睾丸发育不良、雄激素合成障碍、雄激素作用异常(如完全和部分雄激素不敏感综合征),其他原因如苗勒管永存综合征和单纯性尿道下裂等。46,XXDSD根据具体病因分为卵巢发育异常,母亲或胎儿雄激素过量及其他原因(如苗勒管发育不良)导致的性发育异常。性染色体异常主要是由于47,XXY(克氏综合征及变异型)、45,X/46,XY或者46,XX/46,XY镶嵌导致的性发育异常[58]。

4.2致病基因

DSD遗传背景复杂,包括多种基因变异[59]。34%~45%的DSD患者可以明确致病基因[60-63]。NR5A1基因变异是46,XYDSD较为常见的病因,约占10%~20%[64]。尿道下裂作为性发育异常的严重临床表现,约50%患者能检出SRD5A2或AR变异[65]。

4.3检测意义和方法

不同基因变异导致的性发育异常的治疗方式和预后差异较大,例如,SRD5A2异常可导致睾酮转化双氢睾酮障碍,可通过雄激素替代、外用双氢睾酮等方式治疗。AR异常则提示激素替代治疗预后差或无效。推荐使用NGS对非染色体异常原因的性发育异常患者进行基因检测以明确病因[58]。

5、特发性低促性腺激素性性腺功能减退症5.1概述

特发性低促性腺激素性性腺功能减退症(IHH)是由于下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)合成、分泌或作用障碍,导致垂体分泌促性腺激素减少,进而引起性腺功能不足的疾病。临床根据患者是否合并嗅觉障碍,将IHH分为两类:伴有嗅觉受损者的卡尔曼氏综合征(Kallmannsyndrome)和嗅觉正常的IHH(nIHH)[66]。

5.2致病基因

目前已发现超过30个基因可导致IHH,可解释约50%的病例,其中2.5%的患者可发现2个或2个以上的基因变异,即存在寡基因致病模式[67]。IHH可伴发其他身体异常,如联带运动(ANOS1)、牙发育不全(FGF8/FGFR1)或听力损失(CHD7)等[68],应在临床检查中加以


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