三代试管婴儿胚胎染色体筛查

什么是染色体DNA基因?

　　人类有23对染色体，每一条染色体上的DNA片段就是一个基因。下图中左侧的X形就是染色体，而右侧的片段就是染色体上的基因。23对染色体上面分布着大约5-10万个基因。

　　一般人群中有1/5―1/4患有遗传性疾病，平均每人携带5―6个隐性基因。但是不是所有问题都会影响孩子的健康，也不是所有问题都能够被PGS/PGD技术检出!
　　一、染色体问题有多严重?
　　首先要说明的是，能够顺利出生的健康婴儿其实只是冰山一角，大多数有染色体异常的胚胎都会不着床、流产、或者胎停育，被自然淘汰。99%的流产是胎儿的原因，而不是母体的原因。
　　统计数据表明：
　　·在受精卵阶段，染色体异常比例为45%
　　·成功着床的胚胎，染色体异常比例为25%
　　·度过第一妊娠期的胚胎，染色体异常比例为15%

　　三代试管婴儿胚胎染色体筛查，做还是不做?
　　据fertilityandsterility发表证实：对15619个母体年龄从21-49岁的囊胚进行调查，其中6168个为正常没有染色体异常。40岁以上染色体异常率为60%，43岁以上异常率竟然高达85%。由此证实43岁以上卵子发育为囊胚的，即使表面看上去正常，级别再高，实际上染色体的异常率高也是不可避免的，这也是高龄妊娠流产率高的原因所在!
　　二、哪些疾病与染色体相关?
　　常见的染色体/基因异常导致的疾病：
　　染色体数量缺失(非整倍体)：除了性染色体，其他22对染色体都应该是两条，即2倍体。如果哪一号染色体只有1条或者3条(三体)，就是染色体数量问题。染色体数量异常导致的遗传病有上百种，典型的如21三体即唐氏综合症、18三体爱德华症、13三体综合症帕套症、5p综合症猫叫综合症、特纳氏综合症、克氏综合症、两性畸形等。
　　染色体结构异常：每个染色体上有多个基因片段，如果染色体上的基因片段发生易位(T-Translocation)、倒置(INV-Inversion)等问题就是结构异常，常见的如罗氏易位、慢性粒细胞白血病(第22号和第14号染色体易位)、9号染色体倒置等。
　　基因遗传病：是指由1对或多对等位基因缺失或畸变引起的遗传疾病，单基因遗传病有上千种，如色盲症、早衰症、血友病、白化病、视网膜母细胞瘤等。常见的单基因遗传病，如地中海贫血、进行性肌肉营养不良等。多基因遗传病病种不多但危害较重，如癫痫病、精神分裂症、抑郁症、唇腭裂等。
　　三、什么是PGS/PGD三代试管?
　　PGS/PGD(Pre-implantationGeneticScreening/Diagnosis)，即胚胎移植前染色体检测/遗传诊断，俗称三代试管婴儿。移植前对胚胎进行遗传病和基因缺陷筛查和诊断，会提高着床率，降低后期流产和婴儿健康风险。
　　针对前述的三个层次的染色体/基因问题，相应检测项目：
　　标准方案——染色体数量筛查(PGS)：采用业界最领先的NGS高精度芯片技术，检测23对染色体的数量，即是否二倍体。
　　增强方案——染色体结构筛查(PGS+染色体易位和倒置检测)：在PGS的基础上增加染色体易位和倒置的检测。
　　定制方案——基因筛查(PGD)：针对某一类已知遗传病，检测致病基因片段。目前PGD可以诊断出最多125种遗传病，如视网膜母细胞瘤。其他基因疾病如唇腭裂等由于是多基因遗传，目前还不在检测范围。
　　下图为标准PGS检测结果示例，总共有3个胚胎送检，其中第一和第二个胚胎的23条染色体均为两条(即Euploid二倍体)，第三个胚胎的15号和17号染色体多了一条，异常。这种情况下，第三个胚胎畸形的概率在99%以上，是不建议移植的。

　　三代试管婴儿胚胎染色体筛查，做还是不做?
　　如果夫妇双方没有已确诊的染色体问题，一般患者都建议采用标准方案即可。如果夫妇双方有明确的遗传病史，或曾经流产或生育过有染色体问题的孩子，请提供检测报告，我们会为您建议合适方案。
　　四、胚胎采样技术降低风险
　　目前采用的样本提取方法是目前业界领先的初期胚打孔+囊胚采样方式，最大程度的降低胚胎细胞损伤的风险。
　　胚胎采样操作方法：
　　1)在第三天初期胚上打孔：从培养箱中取出胚胎，在专用显微操作台上用特定装置将胚胎固定，然后用激光切除法在胚胎透明带的合适位置上开一小孔，切除透明带时避免损伤到内部细胞。
　　2)胚胎继续培养到第五天，形成囊胚：胚胎不断分裂成长时，有部分细胞从开的小孔中渗出，从渗出细胞中吸取一个细胞进入微细导管中。
　　3)将取出的细胞送检：通过染色体提取和分析，判断该胚胎有无遗传疾病和鉴定胚胎性别，通常检测结果需要2-4周。
　　4)将囊胚冷冻存储：所有囊胚都将被冷冻存储，等到染色体结果出来后，患者可以选择胚胎进行移植。
　　五、NGS检测技术升级
　　下图为采用NGS技术后，不仅可以检测到正常的二倍体Euploid和异常的非整倍体Aneuploid，而且可以检测到含有两种染色体的嵌合体Mosaic，对胚胎的染色体评估更为全面。

　　三代试管婴儿胚胎染色体筛查，做还是不做?
　　做与不做PGS的考量
　　如果做PGD/PGS，筛选过的胚胎每次移植成功率可高达67%，着床率高，流产率低，降低孕期风险。但同时，因为PGD/PGS需要在囊胚上做，而且筛选通过率平均为1/2左右，高龄患者通过率甚至只有1/3-1/4。如果胚胎少，可能会没有可供移植的胚胎。
　　建议以下人群选择PGS/PGD:
　　1)有反复流产病史、曾怀孕胎儿有染色体问题
　　2)男方精子质量差碎片率高
　　3)准父母任一方已检出有染色体问题或家族遗传史
　　4)需要在移植前知道胚胎性别的
　　如果不属于以上情况，可以不做PGS，绝大部分胚胎即使有染色体异常也会在早期自然淘汰，并不会对母体造成伤害。
　　关于三代试管婴儿PGS胚胎植入前染色体筛查的常见问题Q&A
　　Q：做PGS会浪费胚胎吗?
　　A：PGS是三代试管的标准方式，检测1-23号染色体是否都是双倍体，如果染色体的条数都不对，那么其上的基因一定是很大数量的丢失或者重复。所以，PGS不通过的胚胎即使能够着床怀孕也会有严重健康问题，通不过产检。所以PGS会提前识别问题，降低孕期风险，而不会浪费胚胎。
　　Q：对胚胎和孩子会有影响吗?
　　A：影响极小，细胞提取方法是目前业界最领先的初期胚打孔方式，最大程度的避免了对胚胎细胞的损伤。
　　Q：做PGS能在当月移植吗?
　　A：不可以，因为PGD的染色体提取和检验结果需要2-4周时间，通常将胚胎冷冻后下个月经周期再移植，成功率与鲜胚移植相近。
　　Q：可以知道胚胎的性别吗?
　　A：可以，通过对23对染色体中的性染色体的诊断就可以知道胚胎性别。
　　Q：做PGS必须是囊胚吗?
　　A：是的，因为PGS需要提取一两个细胞进行DNA采样，建议培养到囊胚阶段，采样时对胚胎伤害小。
　　Q：可以做基因层面的筛查吗?
　　A：可以，美国提供最全面的染色体和基因筛查方案(PGS、a-CGH、NGS等，点击查看)。基因检测需要结合患者的遗传病史，并且患者需要提供致病染色体携带者的检测报告。
　　Q：准确率如何?
　　A：PGS是通过精密的仪器来读取染色体片段，从而检验染色体数量上是否出现了三体或者单体等这种多余或缺失。但是和羊水穿刺一样，它的精准度并不能达到百分之百。并且，怀孕有多种因素决定，即便PGS正常的染色体，也不代表一定会着床会顺利怀孕生育。所以做过PGS的胚胎孕期风险会下降到5%以下，但仍然需要做所有的常规产检。
　　Q：你们采用FISH技术吗?
　　A：FISH技术只能检测5至7对染色体，已经属于淘汰的技术。我们目前采用的是a-CGH技术，能够检测全部23对染色体。而最新的NGS技术会进一步提高检测精度。
　　Q：你们采用CCS技术吗?
　　A：CCS是指ComprehensiveChromosoneScreening，并不是新的技术，只是特指在囊胚而不是第三天的初期胚胎上做筛查，全部都是基于囊胚之上做检测。