胚胎植入前遗传学诊断技术在生殖医学领域的应用与社会效益

随着测序技术的发展，胚胎植入前遗传学检测( PGT )技术广泛应用于辅助生殖技术( ART )｡什么是胚胎植入前遗传学检测 ( PGT )技术，在接触生殖医学领域时会被ART、PGT以及PGS、PGD等专业名词搞得一头雾水，本文通过常规术语的形式让大家对生殖医学前沿领域进行了解与熟知。

首先，要知道传统产前诊断方法，其主要是通过绒毛活检､羊膜腔穿刺等方法取得胎儿相关样本，然后进行染色体核型分析｡然而这些技术均为有流产风险｡其次，胚胎植入前遗传学检测 ( PGT )技术，俗称“第三代试管婴儿技术”，曾用名PGS/PGD｡第一例成功的 PGT于 1990年完成，该病例利用鉴定 Y染色体的存在来减少生育母源性 X连锁隐性疾病患儿的机会｡

目前 PGT主要分为单基因异常检测( PGT for monogenic， PGT-M )､染色体结构异常( PGT for structural rearrangements， PGT-SR )和非整倍体筛查( PGT for aneuploidies， PGT-A )三大类｡PGT-M主要应用于检测单基因遗传病；PGT-SR主要应用于检测染色体病，包括染色体数目或结构异常；PGT-A可应用与高龄､反复 IVF种植失败以及反复妊娠丢失患者，选择染色体正常胚胎移植可以提高妊娠率，降低流产率｡还可应用于人类白细胞抗原( HLA )分型､线粒体相关疾病以及携带有癌症等疾病易感基因的人群｡对于妊娠中检测到的这些疾病，不同国家处理方式不同，如人工流产､宫内治疗或继续妊娠｡

PGT是产前诊断的最早形式，进行 PGT可有效地避免因胎儿染色体异常等的选择性流产｡然而，即使染色体正常也不能确保成功妊娠｡导致着床失败的其他因素包括线粒体拷贝变异与核 DNA比例改变导致的胚胎应激状态､新发缺失( dels )或重复( dups )､自身免疫因子紊乱､子宫内膜容受性降低､内分泌异常､解剖异常或其他未知因素等｡同时还要向患者普及检测方法的相关知识及对检测结果给予指导，特别是对于嵌合胚胎根据染色体异常类型及嵌合比例给予相应的遗传咨询｡

由于以上存在的一些问题，目前而言，最理想的 PGT形式是获得代表整个待测胚胎遗传构成的活检材料，而不影响发育潜力。由于现有活检技术对胚胎发育的影响，人们一直在寻找无创及有效的胚胎检测方法。目前已发现细胞凋亡似乎是胎儿 DNA从胎盘释放到母体循环中的主要途径，而研究发现胚胎体外培养时，细胞凋亡和游离 DNA的释放也有发生。NIPGS的理论基础为研究证明在囊胚腔液( blastocoelefluid， BF )或胚胎培养液( spent culturemedium， SCM )发现的 DNA很可能来源于生长胚胎中的凋亡细胞｡因此，胚胎释放的游离 DNA可进行富集及遗传分析来诊断胚胎染色体非整倍体疾病，是目前唯一一种没有侵入性的胚胎遗传学诊断和分析技术｡

不过需要指出的是，NIPGS应用的优势在于无需复杂而昂贵的显微操作活检程序并且避免了细胞移除相关的风险｡并且除了 BF其余都是常规胚胎冷冻保存的操作，现在常用的玻璃化冷冻保存技术可以防止冰晶形成并极大提高冷冻保存后的胚胎存活率｡但NIPGS仍存在较多局限性:一是胚胎DNA释放的机制仍未完全了解；二是细胞凋亡是胚胎自我修复过程，理论上非整倍体细胞首先被淘汰，检测有假阳性可能；三是培养液 DNA污染：a.卵丘细胞引起的母体污染，在进行 ICSI之前，要求去除所有卵丘细胞(母体来源并且通常具有正常的染色体组成)，如果这种去除不完全，残留的细胞可能在胚胎发育过程中释放 DNA，从而可能成为假阴性检测结果的原因，可通过仔细彻底地去除所有胚胎培养前的卵丘细胞，进一步减少假阴性率； b.精子附着在透明带上引起父源污染的风险，与 PGT类似，建议与ICSI一起进行，确保去除附着在透明带上的任何额外精子；四是胚胎嵌合现象可引起的检测结果假阳性:可以在第 6天进行囊胚活检来验证假阳性；五是利用 SCM进行无创 PGT-A需要胚胎单独培养取代常规的共培养，失去了共培养的优势，增加了费用｡

经过上述分析，那么都有哪些人群适合做第三代试管婴儿？一是夫妻一方或双方染色体核型异常，如染色体平衡易位、罗氏易位、倒位等；二是单基因遗传病，如地中海贫血，血友病、多囊肾、遗传性耳聋、苯丙酮尿症等；三是高龄，38岁及以上；反复自然流产；反复种植失败等，降低流产率和出生缺陷。第三代试管婴儿技术（PGT）对胎儿是否有影响呢？PGT需要从胚胎上取出极少量的细胞，这个过程称为活检。得益于胚胎培养技术的发展，现阶段的PGT技术主要对囊胚的滋养层进行活检。众所周知，囊胚由两个部分组成：一个部分是位于胚胎内部的细胞团，这一部分在未来会成为胎儿;另一部分是包裹在外部的滋养层，这一部分在未来会成为胎盘等。所以，对滋养层的活检并不会对内细胞团产生影响。实际上，目前也没有任何直接证据表明滋养层活检会对胚胎的生长造成不良影响。

未来受国内生育率下降、酒精消费量增长，晚婚晚育观念的形成，同时优生优育的政策已深入民心，同时随着PGT检测技术越来越成熟，能在胚胎植入前诊断的相关疾病也越来越多，给更多有需要的患者达成生育健康小孩的愿望，导致国内PGT周期数量不断增长。预计到2024年将达到27万次。在第三代试管婴儿中，PGT检测服务花费较高，这必将带动我国PGT服务市场规模持续攀升，在2022年将达到60亿元左右，预计到2024年将突破100亿。在这巨大的利益面前，我们应该清醒的认识到，PGT技术（特别是PGT-SRPGT-M)给患者家庭和社会带来巨大效益，但它同时也涉及一系列伦理、法律和社会学问题，在应用时需要严格遵守各项法律法规及PGT应用的适应征。（广东省妇幼保健院 陈创奇）