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1、最新男性生殖相关基因检测专家共识摘要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釉勺育龄夫妇，其中男性不育约占50%。遗传学异常是男性不育的重要病因之一,涉及多种疾病，例如由于染色体异常或基因变异导致的非梗阻性无精子症可高达25%,且随着二代测序(nextgenerationsequencing,NGS)技术开始应用于男性生殖领域，且比例逐年升高。遗传学检测已进入多个欧美男性生殖相关临床指南和共识，这些指南与共识均建议对严重少精子症和无精子症患者进行Y染色体微缺失筛查，对先天性双侧输精管缺如患者进行CFTR基因检测等。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
2、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。有鉴于此，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。非梗阻性无精子症和重度少精子症非梗阻性无精子症(non-obstructiveazoospermia,NOA)和重度少精子症约占男性不育患者总数的10%20机其中，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。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NOAo1.1Y染色体微缺失1.1.1概述Y染色体长臂
3、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(azoospermiafactor,AZF),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。根据缺失模式，AZF主要划分为AZFa.AZFb.AZFC三个区域。最常见的缺失类型为AZFCb2b4亚型，占6032%o1.1.2临床意义AZFa区完全缺失导致唯支持细胞综合征(SertOlicellonlysyndrome,SCOS)；AZFb区以及AZFbc区完全缺失会导致SCOS或者精子成熟阻滞(maturationarrest,MA)。以上两类患者通过手术获得精子
4、的概率几乎为零。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。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5X106/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，sY127及sY134对应AZFb区，sY254及sY255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
5、，进行拓展位点检测。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、SOHLHl）,联会复合体形成（例如SYCEKSYCP2、SYCP3、TEXl1MEIOB）,同源
6、重组修复（例如TEXI5、FANCM）,细胞间桥形成（TEXl4）等，以上基因变异均可造成精子发生障碍。其中，TEXll变异可解释约2%的NoA病因，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。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。GSM的治疗原则【专家观点或推荐】1 .无MHT禁忌证：（1）对于仅有GSM症状的绝经过渡期或绝经后期患者，建议局部治疗；阴道雌激素制剂是GSM行之有效的治疗，联合阴道保湿剂
7、或润滑剂有助于快速、有效缓解症状。(2)合并全身症状的GSM患者，应进行系统MHT治疗；若局部症状缓解不明显，可同时使用阴道雌激素制剂。(3)外阴阴道干涩、烧灼、性交痛为主的GSM患者，首选阴道保湿剂或润滑剂治疗。(4)以尿频、尿急、尿痛、排尿困难及膀胱过度活动症(OVeraetiVebladder,OAB)为主的泌尿系统症状，不伴有尿失禁的GSM患者，可考虑阴道雌激素制剂，同时应结合生活方式的改变及盆底肌训练(pelvicfloormuscletraining,PFMT)。(5)合并压力性尿失禁(Stressurinaryincontinence,SUI)的GSM患者，首选非手术治疗；近年来
8、激光治疗的短期疗效明显，同时使用阴道保湿剂或润滑剂可缓解激光治疗后的不适症状；对于重度SUI及激光治疗无效者，应考虑手术治疗。(6)合并盆底功能障碍性疾病的GSM患者，在使用阴道雌激素制剂或阴道保湿剂、润滑剂的同时，也常与PFMT、子宫托或盆底手术联合进行治疗。2 .有MHT禁忌证：(1)外阴阴道萎缩、干裂症状为主的GSM患者，首选非激素类阴道保湿剂或润滑剂治疗，可作为GSM的一线治疗方案。(2)阴道保湿剂或润滑剂治疗效果不明显且GSM症状严重的患者，可选择严格局部作用的不经阴道黏膜吸收的阴道雌激素制剂。(3)伴有明显泌尿系统症状的GSM患者，应明确引起泌尿系统症状的原因，酌情选择治疗方法；C
9、02点阵激光可作为SUl治疗的选择之一,但尚无大样本量、长期疗效的数据。(4)外阴阴道萎缩伴性欲低下、性交痛为主的GSM患者，可考虑选择性雌激素受体调节剂奥培米芬或阴道脱氢表雄酮治疗。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(congenitalabsenceofthevasdeferens,CAVD)是梗阻性无精子症的重要病因之一，占不育男性的1%2机CAVD分为先天性单侧输精管缺如(congenitalunilateralabsenceofthevasdeferens,CUAVD)和先天性双侧输精管缺如(COngenitalbilateralabsenceofth
10、evasdeferens,CBAVD)oCBAVD和部分CUAVD被认为是囊性纤维化的轻度临床表现。目前认为CUAVD伴肾脏发育不良或缺如和囊性纤维化无关。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。除CFTR外，ADGRG2基因可解释约2%的CBAVD病因，另外18%30%左右致病因素仍然未知。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，如存在变异，应继续筛查配偶CFTR基因，以判断后代患
11、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F508del),推荐直接筛查CFTR基因全部编码区和IVS9-5To另外，推荐同时筛查ADGRG2基因，如存在变异，患者男性后代无遗传风险，女性后代为变异携带者。2.2 常染色体显性多囊肾病2.3 .1概述常染色体显性遗传性多囊肾病(autosomaldominantpolycystickidneydisease,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。2.3.2 致病基因PKDl,PKD2和GANAB基因变异可引起ADPKD,分别占比80
12、%85%,15%20%和0.3%左右。2.3.3 检测意义和方法PKDl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。由于ADPKD为常染色体显性遗传性模式，遗传概率为50%,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(PreimPIantatiOngenetictesting,PGT),避免疾病遗传给后代。畸形精子症畸形精子症(teratozoospermia)指精子正常形态所占百分比低于4%o畸形精子症的表型具有明显的异质性，不同患者的异常精子形态不尽相同。特殊类型畸形精子症是指精子形态表现为某种高度一致性的畸
13、形。现已明确的特殊类型畸形精子症主要包括精子尾部多发形态异常(multiplemorphologicalabnormalitiesofthespermflagella,MMAF)s大头多尾精子症(large-headedmultifIagellarspermatozoa)s圆头精子症(globozoospermia)无头精子症(acephalicspermatozoasyndrome)。3. 1精子尾部畸形3. 1.1概述精子尾部畸形主要分为MMAF与原发性纤毛运动障碍(PrimaryCiIiarydySkineSia,PCD)两类。MMAF主要表现为精子尾部形态异常，目前主要分为：无尾、短尾
14、、卷尾、折尾以及尾部不规则增粗，其中短尾精子约占50%以上。由于精子尾部畸形影响精子运动能力，从而导致MMAF患者往往还伴发严重的弱精子症。PCD主要表现为呼吸道纤毛运动障碍导致的慢性呼吸系统炎症(支气管扩张和鼻窦炎)，如果合并胚胎节纤毛运动障碍导致的内脏转位则称为Kartagener综合征(Kartagenersyndrome)。PCD患者与MMAF患者在精子鞭毛形态异常表型相似，但PCD患者除了精子鞭毛形态异常之外，常伴有呼吸道感染及肺部感染等症状。4. 1.2致病基因BenKhelif等首次提出MMAF概念并报道了第一个致病基因DNAHlo截止目前，共报道了超过20个致病基因，可以解释大
15、约60%的MMAF病例。另外，已发现大约有40个PCD相关致病基因。PCD与MMAF致病基因有所重叠，例如CCDC39基因除了导致PCD之外，同时也被证实与MMAF表型有关。3.1.3检测意义和方法一般而言，遗传原因导致的MMAF不建议药物治疗，使用ICSI可有效帮助患者实现生育。因此需要通过NGS进行MMAF相关基因检测。另外，部分报道表明不同基因变异导致的MMAF可能导致不同的ICSl结局，但目前研究样本有限，鼓励有条件中心开展不同基因变异导致的MMAF与ICSI结局的关系。3.2精子头部畸形精子头部畸形主要有大头精子、圆头精子、无头/大头针状精子、双头精子、梨形头精子及无定型头精子，而通
16、常单一畸形精子超过85%的患者，基因异常概率较大，混合畸形精子症的患者出现基因异常的可能性较小。目前的研究主要针对大头精子症、圆头精子症和大头针状精子症的遗传基因有了比较明确的认识，而其他类型的头部畸形目前仍未找到明确的基因异常。3.2.1大头多尾精子症3.2.1.1概述大头多尾精子症患者精液中精子头部形态100%异常，主要表现为精子形态异常（大头，多头，多尾，顶体异常），精子染色体FISH分析提示精子染色体异常，从单倍体到四倍体不等。3.2.1.2致病基因AURKC是目前唯一明确导致大头多尾精子症的基因，致病变异可使中期染色体错配，导致减数分裂失败和多倍体。3.2. 1.3检测意义和方法通过
17、基因检测明确为AURKC基因变异的大头多尾精子症患者，由于精子染色体大多呈非整倍体，辅助生殖技术治疗预后较差。3.2.2 圆头精子症3.2.3 .1概述圆头精子症主要特征表现为顶体缺失，精子头部形状呈圆形。精子头部顶体缺失使得精子无法附着并穿过卵子透明带从而导致原发性不育。3.2.2.2 致病基因遗传因素是导致圆头精子症的主要原因，现已报道的致病基因有DPY19L2.PICK1、SPATAI6等，其中DPY19L2基因变异或缺失是最常见的遗传因素。3.2.2.3 检测意义和方法明确由于基因变异导致的圆头精子症患者，其生育后代的唯一途径为ICSI,一般需结合卵母细胞激活完成受精，但其治疗结局有时
18、依然并不理想。3.2.3无头精子症3.2.3.1概述无头精子症主要表现为精液中有大量活动的大头针状精子，少部分精子有头部，但也与尾部呈不规则折角连接。由于这些精子几乎头尾完全分离，使其几乎不可能完成自然生育。3.2.3.2致病基因无头精子症一般为单基因隐性遗传模式，目前已报道的基因包括SUN5、PMFBP1、BRDT、TSGAlO等，其中SUN5和PMFBPl是导致无头精子症的最常见致病基因。3.2.3.3检测意义和方法无头精子症患者几乎无法完成自然生育，ICSI是此类患者获得后代有效的方法。但是，部分报道表明不同基因变异导致的无头精子症，可能导致不同的ICSl结局，但研究样本数有限。此外，现
19、已明确几种特殊畸形精子症的致病基因均为常染色体隐性遗传，没有明显热点突变，并非PGT指征，但需告知患者遗传风险。性发育异常4. 1概述男性性发育异常(disordersofsexdevelopment,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。46,XYDSD发病率约为1/6000,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
20、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（KIinefIter综合征及变异型）、45,X46,XY或者46,XX46,XY镶嵌导致的性发育异常。4.2 致病基因DSD遗传背景复杂，包括多种基因变异。34%45%的DSD患者可以明确致病基因。NR5A1基因变异是46,XYDSD较为常见的病因，约占10%20%o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。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
21、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。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（idiopathiChypogonadotropiChypogonadism,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Kallmann综合征(K
22、alImannSyndrOme)和嗅觉正常的IHH(DOrnIOSnIiCIHH,nIHH)o5.2 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。IHH可伴发其他身体异常，如联带运动(ANoS1)、牙发育不全(FGF8/FGFRD或听力损失(CHD7)等，应在临床检查中加以关注，以降低漏检率。中国人群IHH患者中常见的基因异常有PROKR2、CHD7、FGFR1、ANOSl等，推荐优先进行筛查。IHH新致病基因仍然在不断发现，用于临床诊断时应该评估临床证据是否充分。5.3 检测意义和方法IHH致病基
23、因遗传模式各有不同，例如ANOSl基因为X染色体隐性遗传，而FGFRl和PROKR2为常染色体显性遗传。需注意的是，部分常染色体显性遗传的IHH基因存在外显率不全，即使变异遗传给后代，也可能不发病或症状较轻微，在遗传咨询时需加以说明。基因检测结果可能用于提示IHH治疗，例如GnRH受体基因GNRHR发生变异，可能预示GnRH脉冲治疗预后差；PROKR2变异患者可能hCG治疗预后差16,但上述证据尚不充分，鼓励有条件的医疗中心进行相关研究。推荐使用NGS对IHH致病基因进行检测。基因检测结果对临床管理的影响基因检测可明确不育症具体病因，以此判断药物治疗效果、显微取精或辅助生殖技术治疗预后，并预测
24、后代遗传风险。然而，多数基因变异发生率低，且有很多变异致病性尚不明确，需不断积累相关基因诊断和临床数据，以进一步提高基因检测临床使用价值。6. 1减少尝试性治疗对于原因不明或者特发性男性不育症，患者可能经历多次无效的试验性治疗。基因检测可帮助一部分患者明确病因，从而选择合适的治疗方案。具体有以下几个方面：减少不必要的药物治疗。例如，DNAHl基因变异可导致精子尾部畸形率高，药物治疗无效，可建议ICSI,并有文献证明妊娠结局良好；判断显微取精手术预后。AZFa或AZFb区完全缺失的NOA患者，通过显微取精手术几乎不可能获得精子；TEXn基因变异可导致减数分裂停滞而引起NOA,通过显微取精手术获得
25、成熟精子概率较低;辅助生殖技术治疗预后。由AURKC基因变异导致的大头多鞭毛精子,其基因组为多倍体，ICSI妊娠结局差；部分MMAF相关基因如DNAHl7、CFAP65等发生变异可能导致ICSI预后不良，但由于研究病例数较少，证据尚不充分。6.2遗传咨询部分由于遗传异常导致的男性不育患者可通过促性腺激素或促性腺激素释放激素补充治疗或替代治疗、显微取精手术等方式成功生育生物学后代，该类患者需重视遗传咨询，防止子代出现相同症状。在明确基因诊断结果和临床意义后，对于符合指征的患者可建议产前诊断或PGTo基因检测方法对结果准确性的影响基因检测技术发展至今，已有多种方法，它们因其自身优势和劣势，一般存在
26、最佳适用场景。目前在临床基因检测中比较常见的技术主要包括Sanger测序、实时定量PCR、NGS等。Sanger测序和实时定量PCR的适用范围相似，主要应用于单碱基位点变异或者小片段插入缺失的检测，其优势在于准确性高、检测速度快，但缺点是检测通量较低。NGS的出现弥补了此缺点，极大降低了对多个基因区域同时进行测序的时间和费用，数据准确性高，已被临床广泛用于遗传病诊断，同时更快推动了疾病的研究进展。见表1。1甯用因检潴技术的比较Tal4r1.(SoaipanMNiatmtautnEnrtirtCIingfriKax烬M9MH于夕HaIMt,可”巳加与未8Mil9tMRim-rMXiiM,依IMX
27、*ttMg体用威周,建”仅直ItJt*llfilflSl4llnat由于男性不育遗传病因学极为复杂，涉及基因较多，且变异大多未经报道，建议使用NGS同时对多个相关基因进行检测，推荐使用NGSpanel对本共识推荐的致病基因进行变异检测。相对于全外显子组测序(WhOIeeXonleSeqUenCing,WES),NGSpanel具有以下优点：仅检测具有明确临床证据的基因，避免误诊；NGSPaneI可通过增加探针覆盖，检测有明确临床意义的非外显子区域，这些区域在WES检测中会被遗漏；检测成本低于WES的前提下，NGSpanel可获得更高测序深度和均一性，从而保证检出敏感性和特异性，有利于提示镶嵌变
28、异。需要注意的是，当检测目标基因区域存在特殊性，可能导致检测结果错误或漏检：同源假基因的影响。男性生殖相关基因中，相当一部分存在同源假基因，如ADPKD致病基因PKDl,IHH致病基因ANOS1,与性发育异常相关的先天性肾上腺皮质增生致病基因CYP21A2,其假基因同源性大于90%,部分外显子区域同源性大于98虬同源性高的区域会严重影响基因检测结果，因此应该对该类基因在实验方法或生物信息学算法上进行优化以区分真假基因，找到真正的致病位点。推荐在文库构建过程中，通过加入抑制探针，抑制假基因的扩增，从而对真基因/功能基因进行富集，提高基因检测对真假基因的识别能力。拷贝数变异影响。拷贝数变异特别是杂
29、合型、镶嵌型拷贝数缺失，需优化NGSPanel探针设计或补充其他检测方法，以避免假阳性或漏检;当存在某些复杂类型的结构变异时，需优化生物信息学算法，以避免遗漏真实存在的变异导致假阴性。此外，鉴于男性生殖相关基因的高度遗传异质性，鼓励有条件的医疗机构在中华医学会男科学分会统筹协调下，协作建立中国人群特有男性生殖相关基因数据库和与之对应的表型数据库，以便为后续的临床基因诊断和遗传咨询提供坚实的数据支撑。总之，遗传学检查对于指导男性生殖相关疾病诊疗有重要意义，基因检测指征及处理策略需要在临床中不断完善。随着检测技术飞速发展及更多临床研究的开展，基因检测在男性生殖相关疾病诊断中的应用也将更为深入与规范
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