周飛飛,譚季春 ,徐小延,孔 琳,梁曉茵,董 萌,李萍萍
胚胎植入前遺傳學(xué)檢查(PGT)是通過對(duì)配子或胚胎的遺傳分析,選擇未見異常的胚胎植入子宮,包括胚胎植入前遺傳學(xué)診斷(PGD)和胚胎植入前遺傳學(xué)篩查(PGS)。PGD主要適用于染色體遺傳病篩查,在阻斷致病基因縱向傳遞的基礎(chǔ)上,避免遺傳病胎兒的出生[1];PGS主要適用于染色體非整倍體的篩查,以提高著床率和活產(chǎn)率[2]。
高通量測(cè)序又名下一代測(cè)序和深度測(cè)序,以能一次對(duì)成千上萬的DNA分子進(jìn)行序列測(cè)定為標(biāo)志,具有速度快、通量大、結(jié)果一致性好、簡(jiǎn)便高效等特點(diǎn)[3]??蓪?duì)胚胎全基因組進(jìn)行檢測(cè),僅需低深度、高通量測(cè)序,就能完成突變位點(diǎn)和胚胎染色體的檢查,并能發(fā)現(xiàn)新的突變位點(diǎn),保證低成本、快速完成胚胎的遺傳診斷,從而挑選無異常的胚胎植入子宮。筆者主要介紹開展高通量測(cè)序技術(shù)在胚胎植入前遺傳學(xué)檢查中的應(yīng)用情況。
1.1 研究對(duì)象 選取2016年1月~2017年9月來醫(yī)院輔助生殖中心就診的患者,在自愿的原則下,納入符合PGS/PGD適應(yīng)證的夫婦,均簽署知情同意書,并通過醫(yī)院倫理委員會(huì)的認(rèn)可。PGS指征:自然流產(chǎn)≥3次或2次自然流產(chǎn)且至少其中一次流產(chǎn)組織基因檢測(cè)異常、反復(fù)種植失?。ㄒ浦矁?yōu)質(zhì)胚胎次數(shù)≥3,或移植≥10個(gè)可移植胚胎)、高齡(>38歲)等;PGD指征:?jiǎn)位虿?、染色體病、HLA配型、線粒體病等。
1.2 方法
1.2.1 常規(guī)促排卵 篩選符合PGD/PGS適應(yīng)證的夫婦進(jìn)行試管嬰兒術(shù)前相關(guān)檢查,相關(guān)化驗(yàn)檢查合格后,進(jìn)行試管嬰兒促排流程,促排方案包括:長(zhǎng)方案、短方案、拮抗劑方案等,由臨床醫(yī)生根據(jù)患者自身情況選擇適合患者本人的方案。促排過程中,通過超聲及激素水平檢查評(píng)估卵泡發(fā)育情況,根據(jù)卵泡數(shù)量、大小和激素水平?jīng)Q定扳機(jī)日及用藥和藥量,并于扳機(jī)藥物注射36~38 h后取卵。
1.2.2 胚胎檢查 為了避免胚胎活檢取材時(shí)透明帶上多精子因素的干擾,在受精方式上采用卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射技術(shù)。卵裂期胚胎評(píng)分以Istanbul共識(shí)為標(biāo)準(zhǔn)[4],囊胚期胚胎評(píng)分按照Gardner評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[5]。受精后的胚胎培養(yǎng)到第5~6 d時(shí),選擇發(fā)育3期以上的囊胚進(jìn)行活檢;對(duì)4期的胚胎需對(duì)遠(yuǎn)離滋養(yǎng)層一側(cè)的透明帶進(jìn)行激光打孔,待滋養(yǎng)層細(xì)胞孵出,用活檢針取3~5個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行囊胚活檢?;顧z細(xì)胞在無鈣的磷酸鹽緩沖液吹吸后,裝入0.2 ml的無菌eppendorf管中,應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行基因篩查(測(cè)序儀:IonProton,DA8600),挑選生物信息分析無異常的胚胎行解凍移植。對(duì)于成功妊娠者,須在孕16~20 w時(shí)行羊水穿刺檢查,確保100%隨訪。
1.3 隨訪 生殖中心專職人員通過電話方式對(duì)患者進(jìn)行隨訪,包括妊娠結(jié)果、羊水穿刺結(jié)果及整個(gè)孕期是否順利和胎兒出生情況等。
共對(duì)251例的囊胚進(jìn)行了全基因組檢測(cè),有155例可行胚胎移植。目前已有119例行解凍移植,妊娠率 71.4%(85/119),分娩率 35.3%(30/85),流產(chǎn)率 3.5%(3/85),引產(chǎn)率 1.2%(1/85),其余繼續(xù)妊娠中。見表1。
活檢胚胎1000例,胚胎檢出率92.5%,染色體平衡易位者122例;染色體羅伯遜易位者43例,染色體倒位者11例,單基因病者12例;Y染色體微缺失7例以及反復(fù)流產(chǎn)等共計(jì)251例,其中染色體異常占較大比例。見表2。
表1 行高通量測(cè)序的PGD/PGS患者的基本信息
雖然本研究樣本量有限,但仍可以從表1、2中了解到,在PGS/PGD中應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)可降低流產(chǎn)率,提高妊娠率,也有效避免了基因病患者致病基因的縱向傳遞。共活檢了1000個(gè)胚胎,有檢測(cè)結(jié)果的胚胎數(shù)為925,檢出率為92.5%。未檢出的胚胎可能是由于活檢胚胎質(zhì)量差,或是樣本轉(zhuǎn)移異常,或是受當(dāng)前檢測(cè)技術(shù)水平影響等。共有119例行解凍移植,妊娠數(shù)85,妊娠率為71.4%,流產(chǎn)率為3.5%,大大增加了患者的妊娠率,降低了流產(chǎn)率。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,高通量測(cè)序技術(shù)越來越成熟,憑借其速度快、準(zhǔn)確率高、通量高等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)滲透到生命科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域[6],如在病原微生物鑒定、腫瘤基因組序列測(cè)定以及臨床遺傳疾病的無創(chuàng)產(chǎn)前診斷和篩查等方面。但由于其測(cè)序成本較高,還不能常規(guī)應(yīng)用到臨床中,而且由于其測(cè)序通量大,對(duì)于后期測(cè)序數(shù)據(jù),較難分析。
表2 PGD/PGS患者遺傳學(xué)檢查基本信息及高通量測(cè)序結(jié)果
在對(duì)患者進(jìn)行隨訪時(shí),有1例因男方羅氏易位來醫(yī)院就診要求行PGD助孕的患者,在妊娠13 w時(shí)行頸后透明帶掃描(NT)發(fā)現(xiàn)異常,引產(chǎn)后行組織檢測(cè)發(fā)現(xiàn)胎兒患有Turner綜合征。PGS/PGD的取材經(jīng)歷了從卵母細(xì)胞極體到卵裂球到囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞的發(fā)展過程,通過極體活檢僅能提供母源的遺傳信息,有其局限性;卵裂球活檢僅能提供1~2個(gè)卵裂球,且嵌合概率大,影響對(duì)胚胎的真實(shí)判斷。因此,現(xiàn)在幾乎均為囊胚滋養(yǎng)層活檢。在胚胎發(fā)育過程中,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)發(fā)育為胎兒,滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育為胎盤部分,活檢不影響胎兒發(fā)育,所以此取材部位越來越受推崇。但畢竟胎盤部位的基因結(jié)果并不能完全代表胎兒整體,且由以上可知測(cè)序技術(shù)本身有其局限性。同時(shí)也應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到,PGD/PGS還不是一種很完善的遺傳學(xué)檢測(cè)技術(shù),其安全性問題有待進(jìn)一步研究。此外,對(duì)于行PGS/PGD技術(shù)的子代安全性問題,還需要大樣本的追蹤隨訪。
綜上所述,應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)行胚胎植入前遺傳學(xué)檢查,可降低反復(fù)流產(chǎn)率及患病胎兒的出生率,提高臨床妊娠率。