第三代试管婴儿PGT-A、PGT-SR、PGT-M的检测意义

第三代试管婴儿，即胚胎植入前遗传学检测（PreimplantationGenetic Testing，PGT）。其对遗传病携带的益处已被广泛接受，但在适应症、诊断方法、活检分期和治疗效率方面，仍是一个有争议的话题。

图1第三代试管婴儿流程植入前胚胎活体检测技术极体活检极体本身对胚胎发育没有贡，被认为侵入性比胚胎细胞活检更少，主要目的是确定染色体的非整倍性。极体活检的具体方法是：在成功获**细胞后进行极体的活检，在受精成功18～22 h后进行第二极的活检。因此在胚胎移植前有足够的时间进行分析，既不会影响胚胎移植，也不会影响胚胎的继续发育，安全性较高。局限性在于极体和第二极体有时很难区分，且在技术上也很难收集；遗传物质上只能获得母亲的信息，对于父亲来源染色体异常或单基因疾病的信息未能详细显示，故具有一定的片面性和局限性。卵裂球活检卵裂球活检是临床上最常用的诊断遗传病的方法。传统的胚胎活检方法为胚胎发育至第3天卵裂期8细胞阶段移走1-2个卵裂球细胞进行活检。有研究[1]表明，移走1-2细胞对于胚胎的后续发育无明显影响。也有研究表明[2]2个细胞活检的诊断准确性优于单个细胞，但收集2个细胞对胚胎发育和植入的危害可能会增加。另一项研究表明[3]，取1个细胞和2个细胞活检的标本，他们的准确性没有显著差异。局限性在于卵裂球细胞仅采用1-2个，具有较高的嵌合率，故对PGT检测的准确率可存在一定的影响。囊胚活检囊胚活检是目前为止胚胎活检最常用的方法。可以在第5天取2-10个囊胚滋养外胚层细胞进行活检。较单细胞活检优势在于可提供更多的活检材料，降低了扩增失败、污染、等位基因脱落（ADO）的风险，提高了效率。第二点优势在于不涉及发育成胎儿部分的内细胞团（第5天在远离内细胞团的透明带处给与胚胎辅孵化，并收集溢出的滋养外胚层），避免对胚胎的不利影响。另外，囊胚中的非整倍性率显着低于卵裂期胚胎，且其嵌合体发生率较低。但由于技术的局限，目前现有的培养体系囊胚形成率仅有20％～50％，故不能大量提体。PGT-A、PGT-SR、PGT-M的检测意义PGT-A、PGT-M、PGT-SR是特定的胚胎遗传学检测技术，检测的范围及适用人群见表1。进行三代试管婴儿的夫妻，会优先进行染色体非整倍体的检测，随后再考虑结构异常和单基因病的检测。不同的检测方法存在不同的检测意义。

PGT-A检测意义移植前对于胚胎的择往往是通过传统形态学方法来判断，但这种方法存在一定的风险，形态学好的胚胎染色体不一定正常。而染色体异常又是导致胚胎移植失败的重要原因，所以除了观察形态外，还需要检测胚胎染色体是否正常。如图2中8个胚胎，通过肉眼观察，1、2、4胚胎形态较好，5-8的胚胎形态较差，对这几个胚胎进行染色体检测，结果为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为正常胚胎，由此可见仅通过形态学来观察，会有染色体异常导致流产的风险，同时也有可能错过好的胚胎。有研究[4]显示：在形态学良好的胚胎中，仅42%的胚胎是染色体完全正常的；其中，仅30%的ICM评级为A的胚胎染色体是正常的。对于染色体非整倍性异常可以通过PGT-A项目进行解决。PGT-A应用的技术从最初的FISH到CGH到现在的三代测序，逐步完成替代。三代测序技术对胚胎23对染色体进行非整倍体筛查，可精确分析染色体及大片段的拷贝数异常。综合考虑胚胎形态及染色体等情况对优胚胎进行植入，可提高试管婴儿的的受孕率及健康婴儿出生率。PGT主要适用于女方年龄38岁及以上、不明原因反复自然流产2次及以上、不明原因反复种植失败（移植3次及以上或移植高评分卵裂期胚胎数4~6或高评分胚胎数3个及以上均失败）、严重畸精症的人群，检测意义在于降低多胎妊娠率、提高妊娠率、提高活产率、降低流产率。

图2 8个胚胎的形态PGT-SR检测意义PGT-SR项目主要针对的是夫妻一方为染色体平衡易位携带(括相互易位/罗氏易位)、倒位携带的家庭。平衡易位在人群中的发生率约为1/500；罗氏异位在人群中的发生率约为1.23/1000；在反复流产人群中的发生率约为5%。平衡异位携带一般表型正常，但是由于产生非平衡配，经常面临不孕不育、出生缺陷、反复性流产等困扰。平衡异位产生染色体正常配概率为1/18，携带的概率为1/18；罗氏异位正常配为1/6，携带的概率为1/6，其他的配组合染色体均为异常的情况，在反复流产人群中由平衡异位和罗氏异位导致的占到了5%左右（见表2）。表2染色体结构异常情况

PGT-SR相较于PGT-A来说，可以区分正常胚胎与携带异常胚胎（如图3），完全阻断染色体结构异常向下代传递的可能。主要的适用人群为夫妻一方为染色体平衡易位携带(括相互易位/罗氏易位)。

图3 PGT-A与PGT-SR区分正常胚胎与携带异常胚胎左图表示PGT-A结果46XN，正常；右图表示PGT-SR检出为易位携带。PGT-M检测意义国内出生缺陷防治报告（2012）显示：我国出生缺陷的发生率高达5.6%，每年均有90多万先天缺陷儿出生。研究表明，健康人群中，平均每人携带2.4个致病基因，这类致病基因会造成严重的疾病，目前人类已经发现8000+种单基因遗传病。据统计，目前全世界超过90%的遗传病尚且无法治愈，以往针对遗传病的预防主要集中在产前诊断环节。而PGT-M可以在胚胎植入母体前，对胚胎细胞进行遗传学诊断，实现正常胚胎与致病突变携带胚胎的区分，从而择正常胚胎移植，有效降低出生缺陷，提高试管婴儿成功率。PGT-M适用于具有生育单基因遗传病代高风险、且致病基因突变诊断明确的夫妇，如有家族遗传病史、患有或携带遗传病、生育过或流产过遗传病患儿的夫妇；也适用于具有遗传易感性的严重疾病，如遗传性乳腺癌BRCA1/BRCA2致病突变；还适用于人类白细胞抗原（HLA）配型。PGT-M检测意义非凡，可以有效避免家族性遗传病的垂直传递。同时，从社会层面来说，对阻断遗传缺陷基因延续起到了改善人口遗传素质的作用，对全人类都大有益处！参考文[1]ESHRE PGD CONSORTIUM STERING COMMIT-TEE.ESHRE preimplantation genetic diagnosis con-sortium：data collectionⅢ（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.；MunnéS,Wells D,Cohen J.Fertil Steril.2010 Jul;94(2):408-30