中国で核医学とIVFを用いて妊娠した最初の赤ちゃんの誕生

はじめに

1998年、米国に本拠を置くGenetics and IVF（GIVF）研究所は、Fudan University Obstetrics and Gynecology Hospitalと提携し、中国初のIVFおよび出生前遺伝学センターであるShanghai Ji Ai GeneticsおよびIVF Institute China-USA Centerを設立しました。同研究所は、不妊治療のために開発された最新の不妊治療テクノロジーを提供し、中国の生殖医学の進歩を促進するために設立されました。Shanghai Ji Aiは、中国東部で初めて細胞質内精子注入法（ICSI）を実施したクリニックで、上海で初めて凍結卵子から生児出生を達成し、上海保健局によって着床前遺伝子診断（PGD）サービスを提供した最初のクリニックでした。過去18年間にわたり、Shanghai Ji Aiは、34カ国の患者が17,000件以上の分娩を達成できるよう支援してきました。

2016年1月、上海自治会はもう1つのマイルストーンを達成しました。中国で初めて、核虫とIVFを用いて生まれた赤ちゃんの誕生を目撃した研究機関となりました。核マッピングは、胚を子宮内移行前に特定の単一遺伝子状態について評価する高度なPGD技術です。その目標は、遺伝性の遺伝性疾患を伝播するリスクが知られているカップルが、その疾患に罹患した子供を持つのを防ぐことです。

iCommunityは、Shanghai Ji Ai GeneticsとIVF Instituteの3人の科学者と話しました。Sun Xiao-xi副社長であり、Lei Cai-xiaです。副医長、Sun Hai-yan、臨床検査検査官。

Q：中国における希少遺伝性疾患研究の状況は？

Sun Xiao-xi（SX）： これまで、研究はさまざまな病院に散在していました。最近では、政府は希少疾患研究への注目を高め始めています。政府の指導の下、希少疾患研究センターが登場し、病院はお互いの協力を強化してきました。例えば、古安大学のChildren’s Hospitalと産科婦人科病院は、現在、希少な単一遺伝子疾患に焦点を当てた研究で協力しています。希少疾患に罹患した子供がいる家族は、妊娠前スクリーニング、出生前診断、および出生後の追跡調査に関与します。

中国における希少疾患研究の認識と支援は、ますます向上しています。国際希少疾患デーの前日に、上海保健家族計画委員会は、希少疾患のスクリーニング、診断、治療、リハビリテーション、研究、および関連する政策策定に関するガイドラインを発表しました。上海では初めて、国際希少疾患デーを祝う一連の活動が計画されました。National Natural Science Fundは、中国の希少疾患研究により多くの資金援助を提供しています。

Q：単一遺伝子疾患を研究するためにどのような方法を使用していますか？

SX： 現在、次世代シーケンサー（NGS）とサンガーシーケンスは、モノジェニック状態の解析に広く使用されています。NGSを使用して病原性遺伝子または病原性が疑われる遺伝子のシーケンスを決定し、それを既存のデータベースや文献から入手可能な遺伝子情報と統合して、単一遺伝子疾患の実行可能で信頼性の高い検出パネルを開発します。次に、テストサンプルのシーケンスデータを比較し、得られたデータを使用して疾患予測を行います。イルミナMiSeqシステムやNextSeqシステムなど、複数のNGSプラットフォームを使用しています。

“Karyomappingはゲノムワイドリンケージ解析に基づいています... 各テストには個別の設計が不要で、検出時間、コスト、労力を大幅に短縮できます。

Lei Cai-xia（LC）： 胚のPGDには、主にサンガーシーケンスとアレイを使用しました。最近、イルミナiScanシステムとkaryomappingを使用して、胚が子宮内に移行する前に単一遺伝子状態を保っているリスクを評価し始めました。

Q：なぜkaryomappingの導入を選んだのですか？

SX： すでに希少疾患にかかっている子供がいるカップルが来ています。これらの家族は、将来の子供にこの病気を伝染させないようにしたいと考えています。核マッピングは、着床前の胚の単一遺伝子疾患を検出することで役立ちます。他の方法では、妊娠後期まで待って診断する必要があります。この早期発見は、妊娠初期に家族計画の決定が行えることを意味します。

Q：karyomappingは他の手法と比べてどのような利点がありますか？

LC： 単一遺伝子疾患を同定する現在の方法は、変異診断とハプロタイプ解析です。このプロセスでは、各遺伝子に特定のサイクルが必要となり、長い時間と費用がかかります。核マッピングはゲノムワイドな連鎖解析に基づいています。ゲノム全体にある約30万の一塩基多型（SNP）を使用して、karyomappingを複数の単一遺伝子疾患に同時に適用できるため、検出時間、コスト、労力を大幅に短縮できます。

Q：karyomappingを用いたPGDはどのように実施されますか？

サンハイヤン（SH）： まず、家系分析から始めます。胚のDNA情報を親や発端者（家族の影響を受けた人）のDNAと比較し、家族系を描きます。次に、PGDプロセスを開始します。排卵、ICSI受精、胚盤胞培養の後、胚学者はマイクロマニピュレーション技術を用いて栄養膜から3～5個の細胞を生検します。生検細胞からのDNAは、遺伝子研究室で全ゲノム増幅を受けます。次に、胚のDNAを親や発端者のDNAと比較し、疾患や染色体異数性のない胚を同定します。

Q：Bluefuse Multi Softwareの使用経験はいかがでしたか？

SH： BlueFuse Multi Softwareは使いやすいソフトウェアです。いくつかのデータベースを統合しているため、胚からのデータをリファレンス情報と簡単かつ正確に比較できます。

単遺伝子疾患の既知の保因者であるカップルにとって、PGDは影響を受けていない子孫の出産を助けることができます。PGDは大きな影響を及ぼします。

Q：最近、PGDとIVFを用いて出産したカップルにkaryomappingが勧められたのはなぜですか？

LC： 8年前、この夫婦は先天性副腎過形成症（CAH）と診断された娘を出産しました。CAHはCYP21A2遺伝子の変異によって引き起こされます。遺伝子検出研究を行った結果、両親ともCAH保因者であることがわかりました。これは、その子がCAHに罹患する可能性が4分の1であることを意味します。

2012年から2013年の間に、夫婦は2回妊娠していました。両妊娠の羊水穿刺の結果、胎児にCAHが認められた。夫婦は、影響を受けていない子供を持つための支援を求めて上海に来ました。詳細なカウンセリングの後、夫婦は核医学検査を用いてPGDを受けることにしました。

Q：PGDとIVFの手順について説明していただけますか？

LC： 排卵、ICSI受精、胚盤胞培養の後、カップルは遺伝子検出に利用できる4つの胚盤胞を持っていました。各栄養膜細胞から3～5個の細胞を生検し、生検細胞から単離および全ゲノム増幅したDNAを、胚DNAをカップルおよび発端者の8歳の娘と比較しました。4つの胚のうち、CAH陽性ではなく、染色体異数性を示さない胚を特定しました。選択した胚盤胞を母親の子宮に移し、妊娠は成功しました。羊水穿刺を行い、結果はkaryomappingの結果と一致しました。2016年1月29日、母親は影響を受けていない男児を出産しました。

Q：この赤ちゃんが中国で核虫とIVFを通して生まれたことの意義は何ですか？

SX： この誕生は、中国のPGDが国際標準に引き上げられたことを象徴しています。

Q：中国におけるPGDの影響はどのようなものだと思いますか？

SX： 中国では、希少疾患の実際の発生率がかなり高いほどの人口が多い。単遺伝子疾患の既知の保因者であるカップルの場合、PGDは影響を受けていない子孫の出産を助けることができます。PGDは大きな影響を及ぼします。

イルミナ製品の詳細については、こちらの記事をご覧ください。

核マッピングアッセイ。www.illumina.com/clinical/reproductive-genetic-health/preconception-fertility.html.

BlueFuse Multi Software。www.illumina.com/clinical/clinical_informatics/bluefuse.html。

iScanシステム。www.illumina.com/systems/array-scanners/iscan.html。

MiSeqシステム。www.illumina.com/systems/sequencing-platforms/miseq.html。

NextSeqシステム。www.illumina.com/systems/sequencing-platforms/nextseq.html。