試管嬰兒（5）：第三代試管嬰兒（PGT）胚胎活檢及項目意義

　　第三代試管嬰兒，試管試管即胚胎植入前遺傳學檢測（PreimplantationGenetic Testing，嬰兒嬰兒意義PGT）。第代其對遺傳病攜帶者的胎活益處已被廣泛接受，但在適應(yīng)癥、檢及診斷方法、項目活檢分期和治療效率方面，試管試管仍是嬰兒嬰兒意義一個有爭議的話題。

　　圖1 第三代試管嬰兒流程植入前胚胎活體檢測技術(shù) 卵母細胞極體活檢卵母細胞極體本身對胚胎發(fā)育沒有貢獻，第代被認為侵入性比胚胎細胞活檢更少，胎活主要目的檢及是確定染色體的非整倍性。極體活檢的項目具體方法是：在成功獲取卵細胞后進行第一極體卵母細胞的活檢，在受精成功18～22 h后進行第二極卵母細胞的試管試管活檢。因此在胚胎移植前有足夠的嬰兒嬰兒意義時間進行分析，既不會影響胚胎移植，第代也不會影響胚胎的繼續(xù)發(fā)育，安全性較高。局限性在于第一極體和第二極體有時很難區(qū)分，且在技術(shù)上也很難收集；遺傳物質(zhì)上只能獲得母親的信息，對于父親來源染色體異常或單基因疾病的信息未能詳細顯示，故具有一定的片面性和局限性。 卵裂球活檢卵裂球活檢是臨床上最常用的診斷遺傳病的方法。傳統(tǒng)的胚胎活檢方法為胚胎發(fā)育至第3天卵裂期8細胞階段移走1-2個卵裂球細胞進行活檢。有研究[1]表明，移走1-2細胞對于胚胎的后續(xù)發(fā)育無明顯影響。也有研究表明[2]2個細胞活檢的診斷準確性優(yōu)于單個細胞，但收集2個細胞對胚胎發(fā)育和植入的危害可能會增加。另一項研究表明[3]，取1個細胞和2個細胞活檢的標本，他們的準確性沒有顯著差異。局限性在于卵裂球細胞僅采用1-2個，具有較高的嵌合率，故對 PGT檢測的準確率可存在一定的影響。 囊胚活檢囊胚活檢是目前為止胚胎活檢最常用的方法。可以在第5天取2-10個囊胚滋養(yǎng)外胚層細胞進行活檢。較單細胞活檢優(yōu)勢在于可提供更多的活檢材料，降低了擴增失敗、污染、等位基因脫落（ADO）的風險，提高了效率。第二點優(yōu)勢在于不涉及發(fā)育成胎兒部分的內(nèi)細胞團（第5天在遠離內(nèi)細胞團的透明帶處給與胚胎輔助孵化，并收集溢出的滋養(yǎng)外胚層），避免對胚胎的不利影響。另外，囊胚中的非整倍性率顯著低于卵裂期胚胎，且其嵌合體發(fā)生率較低。但由于技術(shù)的局限，目前現(xiàn)有的培養(yǎng)體系囊胚形成率僅有20％～50％，故不能大量提供胚胎體。PGT-A、PGT-SR、PGT-M的檢測意義PGT-A、PGT-M、PGT-SR是特定的胚胎遺傳學檢測技術(shù)，檢測的范圍及適用人群見表1。進行三代試管嬰兒的夫妻，會優(yōu)先進行染色體非整倍體的檢測，隨后再考慮結(jié)構(gòu)異常和單基因病的檢測。不同的檢測方法存在不同的檢測意義。表1 PGT范圍檢測范圍適用人群技術(shù)及分辨率染色體異常非整倍體高齡女性；復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)患者；生育過染色體異常寶寶的夫婦。PGT-A4M夫妻任一方或雙方攜帶染色體異常, 包括相互易位、羅氏易位、倒位、復(fù)雜易位、致病性微缺失或微重復(fù)等。PGT-SR1M；4M結(jié)構(gòu)異常需要阻斷相互易位、羅氏易位及倒位攜帶問題的夫婦。PGT-SR/MaReCs單基因病單基因病具有生育單基因遺傳病子代高風險的夫婦，且致病基因突變診斷明確；具有遺傳易感性的嚴重疾病：如遺傳性乳腺癌BRCA1/BRCA2致病突變；人類白細胞抗原（HLA）配型。PGT-M

　　PGT-A檢測意義移植前對于胚胎的選擇往往是通過傳統(tǒng)形態(tài)學方法來判斷，但這種方法存在一定的風險，形態(tài)學好的胚胎染色體不一定正常。而染色體異常又是導(dǎo)致胚胎移植失敗的重要原因，所以除了觀察形態(tài)外，還需要檢測胚胎染色體是否正常。如圖2中8個胚胎，通過肉眼觀察，1、2、4胚胎形態(tài)較好，5-8的胚胎形態(tài)較差，對這幾個胚胎進行染色體檢測，結(jié)果為45,XN,-9q(q22.32→qter,~63M,×1（胚胎1 ）、46,XN（胚胎2）、48,XN,+8(×3),+12(×3)（胚胎3）、46,XN（胚胎4）、45,XN,15(×1）（胚胎5）、46,XN（胚胎6）、45,XN,-6(×1)（胚胎7）、46,XN（胚胎8），其中2、4、6、8為正常胚胎，由此可見僅通過形態(tài)學來觀察，會有染色體異常導(dǎo)致流產(chǎn)的風險，同時也有可能錯過好的胚胎。有研究[4]顯示：在形態(tài)學良好的胚胎中，僅42%的胚胎是染色體完全正常的；其中，僅30%的ICM評級為A的胚胎染色體是正常的。對于染色體非整倍性異常可以通過PGT-A 項目進行解決。PGT-A應(yīng)用的技術(shù)從最初的FISH到CGH到現(xiàn)在的二代測序，逐步完成替代。二代測序技術(shù)對胚胎23對染色體進行非整倍體篩查，可精確分析染色體及大片段的拷貝數(shù)異常。綜合考慮胚胎形態(tài)及染色體等情況對優(yōu)選胚胎進行植入，可提高試管嬰兒的的受孕率及健康嬰兒出生率。PGT主要適用于女方年齡38歲及以上、不明原因反復(fù)自然流產(chǎn)2次及以上、不明原因反復(fù)種植失敗（移植3次及以上或移植高評分卵裂期胚胎數(shù)4~6或高評分胚胎數(shù)3個及以上均失敗）、嚴重畸精子癥的人群，檢測意義在于降低多胎妊娠率、提高妊娠率、提高活產(chǎn)率、降低流產(chǎn)率。

　　圖2 8個胚胎的形態(tài) PGT-SR檢測意義PGT-SR項目主要針對的是夫妻一方為染色體平衡易位攜帶者(包括相互易位/羅氏易位)、 倒位攜帶者的家庭。平衡易位在人群中的發(fā)生率約為1/500；羅氏異位在人群中的發(fā)生率約為1.23/1000；在反復(fù)流產(chǎn)人群中的發(fā)生率約為5%。平衡異位攜帶者一般表型正常，但是由于產(chǎn)生非平衡配子，經(jīng)常面臨不孕不育、出生缺陷、反復(fù)性流產(chǎn)等困擾。平衡異位產(chǎn)生染色體正常配子概率為1/18，攜帶者的概率為1/18；羅氏異位正常配子為1/6，攜帶的概率為1/6，其他的配子組合染色體均為異常的情況，在反復(fù)流產(chǎn)人群中由平衡異位和羅氏異位導(dǎo)致的占到了5%左右（見表2）。表2 染色體結(jié)構(gòu)異常情況異常類型正常攜帶異常平衡異位1/181/1816/18羅氏易位1/61/64/6倒位1/41/42/4

　　PGT-SR相較于PGT-A來說，可以區(qū)分正常胚胎與攜帶異常胚胎（如圖3），完全阻斷染色體結(jié)構(gòu)異常向下代傳遞的可能。主要的適用人群為夫妻一方為染色體平衡易位攜帶者(包括相互易位/羅氏易位)。

　　圖3 PGT-A與PGT-SR區(qū)分正常胚胎與攜帶異常胚胎左圖表示 PGT-A結(jié)果46XN，正常；右圖表示PGT-SR檢出為易位攜帶者。 PGT-M檢測意義中國出生缺陷防治報告（2012）顯示：我國出生缺陷的發(fā)生率高達5.6%，每年均有90多萬先天缺陷兒出生。研究表明，健康人群中，平均每人攜帶2.4個致病基因，這類致病基因會造成嚴重的疾病，目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)8000+種單基因遺傳病。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界超過90%的遺傳病尚且無法治愈，以往針對遺傳病的預(yù)防主要集中在產(chǎn)前診斷環(huán)節(jié)。而PGT-M可以在胚胎植入母體前，對胚胎細胞進行遺傳學診斷，實現(xiàn)正常胚胎與致病突變攜帶胚胎的區(qū)分，從而選擇正常胚胎移植，有效降低出生缺陷，提高試管嬰兒成功率。PGT-M適用于具有生育單基因遺傳病子代高風險、且致病基因突變診斷明確的夫婦，如有家族遺傳病史、患有或攜帶遺傳病、生育過或流產(chǎn)過遺傳病患兒的夫婦；也適用于具有遺傳易感性的嚴重疾病，如遺傳性乳腺癌BRCA1/BRCA2致病突變；還適用于人類白細胞抗原（HLA）配型。PGT-M檢測意義非凡，可以有效避免家族性遺傳病的垂直傳遞。同時，從社會層面來說，對阻斷遺傳缺陷基因延續(xù)起到了改善人口遺傳素質(zhì)的作用，對全人類都大有益處！參考文獻[1]ESHRE PGD CONSORTIUM STERING COMMIT- TEE.ESHRE preimplantation genetic diagnosis con- sortium：data collection Ⅲ （May 2001）［J］.Hum Re- prod，2002，17（1）：233-246.DOI：10.1093／humrep／15. 12.2673.[2] Coco, R.Reprogenetics: Preimplantational genetics diagnosis[J]. Genetics and Molecular Biology,2014,37(1): 271-284.[3] McArthur, S.J., et al.Pregnancies and live births after trophectoderm biopsy and preimplantation genetic testing of human blastocysts[J]. Fertility and Sterility,2005,84(6): 1628-1636.[4]Minasi MG, et al. Reprod Biomed Online. 2013;26:210-21.；Munné S, Wells D, Cohen J. Fertil Steril. 2010 Jul;94(2):408-30