植入前遗传学筛选(PGS)

通过植入前基因筛查预防婴儿染色体疾病

植入前基因筛查(PGS)可以对胚胎染色体配对的情况进行评估。胚胎染色体构型异常可能导致后代患有特定综合症或者造成流产。PGS是作为体外授精(IVF)过程的一个组成部分完成的,一般用于治疗不育症夫妇。但是,在这种情况下,则是在胚胎被植入子宫前对胚胎有无特定的异常染色体进行检查(IVF-PGS)。

何时进行IVF-PGS最为适宜?

PGS刚一问世时,人们对PGS抱有很大的热情。便不幸的是,PGS辜负了人们的期望,实际上,PGS使总的IVF成功率更低。经验显示PGS的价值非常有限。根据美国生殖医学学会发布的指南,在下列适应症中现有证据并不支持PGS的使用:

  • 提高高龄产妇的安全出生率
  • 提高前次植入失败患者的安全出生率
  • 提高反复流产患者的安全出生率
  • 减少与染色体异常(染色体非整倍性)有关的反复流产患者的流产率

在某些极少见的情况下,可以通过PGS选择性地选择女性胚胎;这种情况是已知母亲为X-连锁遗传病的携带者而目前对这种X-连锁遗传病还没有专门的分子诊断方法。在这种情况下,可以用PGS甄别男性胚胎,因为有一半的男性胚胎会受到影响,所以只有女性胚胎有望用于妊娠。

IVF-PGS是如何发展起来的?

大约在三十年前,不育夫妇就开始利用体外授精(IVF)来帮助他们创建家庭。现在科学家们已经有能力通过建立探针在小至一个细胞的范围内查找染色体问题。医生们通过使用这项技术可以选择没有特定染色体问题的胚胎,这样就能生出健康的宝贝。

如果一对夫妇有较高的染色体非整倍性风险,在过去所有他们能做的避免患儿出生的办法就是用羊水穿刺术或绒毛膜绒毛取样术(CVS)对于已经受孕的妇女进行产前诊断。这两种方法可以检测出胚胎中异常染色体的存在情况,但是如果查出有染色体异常,唯一避免生出非正常婴儿的办法就是终止妊娠。对于不打算考虑终止妊娠的夫妇,PGS可能是一种可以接受的选择。通过IVF/PGS,可以在实验室内对胚胎的特殊染色体问题进行筛选,而只有认为不会受染色体问题影响的胚胎才会被移植到母亲体内。但是,目前的经验显示PGD不能提高安全出生率。

如何进行IVF-PGS?

对于各种不育症治疗,IVF周期的开始部分都是一样的,均包括以下三个主要步骤:

  • 卵子的熟化
  • 取卵
  • 卵子的授精及所得胚胎的生长

PGS可以在授精前用卵子中的极体进行,也可以用卵子授精后的第三或第五天的胚胎。极体活检的缺点是它只能用于观察卵子的染色体,而不能提供完整的胚胎情况。现在最常用的方法是在卵子授精后第三天对胚胎进行活检。胚胎学家将从每一个多细胞(6-8个细胞)胚胎中分别取出一个细胞。他们会用特殊的方法制备好活检细胞,该细胞含有胚胎的代表性染色体;然后将其送到遗传试验室。将来,对于冷冻胚胎过程,多数活检将在第五天(胚囊滋养外胚层活检)与胚胎冷冻和移植同时进行。

现在的PRMG利用比较基因组杂交(CGH)对胚胎进行染色体筛选,包括性别选择。CGH技术包括DNA的扩增,这种技术可使用上千个探针对所有23对染色体进行检查。只要完整的细胞核已完成了活检,则基本上就不会有误;而传统的技术---荧光原位杂交(FISH)却可能出现很多错误,因为FISH所依赖的方法是单个探针与单个染色体的结合,其中可能有细胞固定错误、信息交叠问题,需要进行目视显微分析。FISH不能分析所有的染色体。进行PGS要花24-48小时。

如果活检是在第3天完成的,没有染色体异常的胚胎或者选定性别的胚胎就可以在第5天移植到女性患者子宫内。其他的正常胚胎,在第5天或第6天已基本成熟,可以冷冻(冻存)起来供将来使用。一项更为新颖的称作“滋养外胚层活检”的技术可以从第5天的胚囊中取得几个细胞,因此准确率更高。但是用这种方法做CGH要花时间,需要对胚胎进行冷冻,以后还要对冷冻胚胎进行移植。如果实验室已为胚胎冷冻进行了玻璃化冷冻,那么就可以考虑对部分患者使用滋养外胚层活检的技术。使用这项技术进行正常染色体胚胎的单个胚胎移植,健康安全生产机率非常高,而双胞胎的可能性很小。

IVF-PGS有多么安全、准确?

考虑到第3天活检时对胚胎健康情况的测定所考察的是含有6至8个细胞的胚囊中的单个细胞的染色体并且对结果的解释非常迅速,利用CGH进行的染色体非整倍体的估计误诊率是相当低的。

如果取出的细胞不是该胚胎主要细胞系的代表,则有可能发生活误诊。换言之,不是所有早期胚胎中的细胞都是均一的。这种情况在医学上的术语叫“嵌合体”。同样,CGH不能检查出胚胎所有染色体有副本的情况(多倍体),也不能发现染色体易位。另一显著问题是活检过程中可能对胚胎造成的损伤,而这种损伤导致PGS成功率很低。其他问题包括IVF-PGS对母亲与孩子长期健康的影响尚未确定以及多胞妊娠给母亲和后代都会造成了额外的风险。

IVF-PGS的替代方法是什么?

IVF-PGS的替代方法是让一对夫妇自然妊娠或者通过常规生育治疗实现受孕,也可以使用类似的分子诊断技术通过绒毛取样(CVS)或羊膜穿刺术进行产前诊断。使用这些方法需要在孕期采集更多的样品,检查结果的报告更费时间。这样做仍有可能出现误诊,但比PGS可能性小。但到了这个时候,对这对夫妇来说,唯一的选择是要么生一个有缺陷的孩子,要么终止妊娠。

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