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胚胎植入前遗传学筛查技术的应用进展
胚胎植入前遗产学筛查通过对胚胎染色体数目异常的筛查来改善体外受精-胚胎移植的妊娠结局,尽管对筛查技术的准确率以及对妊娠结局的影响还存在争议,但其已被广泛地应用于人类辅助生殖技术中.随着细胞遗传学和分子遗传学的不断发展,各种新的遗传分析方法应用于胚胎植入前的遗传学筛查,如微阵列比较基因组杂交、单核苷酸多态微阵列技术、第二代测序技术以及延迟监测技术等.这些新技术的应用在理论上都能提高种植率和妊娠率,但在实际的临床实践中依然存在不同的局限性.本文综述胚胎植入前遗传学筛查中各项技术的应用进展及该领域的发展方向.
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植入前遗传学筛查用于几种适应症的效率初探
目的 探讨植入前遗传学筛查(PGS)用于染色体异常、反复种植失败和反复自然流产患者的效率.方法 回顾性研究2015年1月到2016年3月在我中心行PGS治疗,共328个取卵周期和随后进行的263个冻胚移植周期,根据其适应症分为男方染色体异常(A组)、女方染色体异常(B组)、反复种植失败(C组)和反复自然流产(D组),分析4组患者的体外受精-胚胎发育情况、胚胎单核苷酸多态性(SNP)检测分析结果和临床结局.结果 4组患者成熟卵母细胞(MII)率、受精率、卵裂率、D3有效胚胎率均无统计学差异(P>0.05);获卵数在A组(12.93±5.73)、B组(13.17±6.65)显著高于C组(10.48±6.07)、D组(10.76±5.47),D组可进行PGS活检的胚胎数与D3有效胚胎数的比率(57.2%)显著高于A组(51.3%)、B组(48.4%)和C组(50.0%)(P均<0.05);正常核型胚胎比率C组(71.6%)、D组(58.7%)显著高于A组(39.0%)、B组(33.5%),而无可移植正常核型胚胎的周期率D组(13.5%)显著低于A组(31.3%)、B组(33.3%)、C组(29.1%)(P均<0.05);4组患者的妊娠率和流产率均无统计学差异(P>0.05).结论 三种适应症的患者实施PGS均能达到满意的临床妊娠率;夫妇染色体异常的患者终获得正常核型胚胎的几率较低,但是有效避免了高流产率的风险;反复自然流产的患者经PGS筛选后胚胎移植可将流产率控制在较低水平(3.4%).
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高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断和筛查技术规范(试行)
高通量基因测序技术的迅猛发展,极大地拓宽了人类胚胎植入前遗传学诊断/筛查(PGD/PGS)的适用范畴,提高了PGD/PGS的准确性.为了更规范地使用高通量基因测序技术进行PGD/PGS,中华医学会生殖医学分会制定此规范,以明确开展本项技术的基本条件、组织管理、临床流程与质量控制等方面的基本要求.
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冻融胚胎植入前遗传学筛查的研究
目的:对冻融胚胎进行植入前遗传学筛查和分析.方法:将2007～2009年冻存的42枚正常胚胎解冻,应用荧光原位杂交(FISH)技术对所有活检的卵裂球行18及X/Y染色体筛查,并分析胚胎染色体异常的影响因素.结果:活检成功率为92.8%,固定成功率为82.62%,杂交成功率为92.78%.正常受精胚胎中染色体异常率为35.90%,包括非整倍体、多倍体、单倍体和嵌合体等异常.随胚胎提供者年龄增长,Gn用量增加,非整倍体发生的几率也增加(P＜0.05).受精方式、超排方案和Gn使用天数与染色体异常的发生无关(均P＞0.05).结论:FISH是对胚胎进行特定染色体非整倍体筛查的一种行之有效的方法.胚胎解冻、高龄、Gn用量会影响非整倍体的发生.
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微阵列比较基因组杂交技术用于植入前胚胎非整倍体筛查的初步观察
目的:探讨微阵列比较基因组杂交(aCGH)技术在植入前胚胎非整倍体筛查中的应用.方法:选取就诊于天津医科大学总医院生殖中心行体外受精-胚胎移植患者冻存的正常8细胞胚胎4枚,患者夫妇均自愿捐献冻存胚胎用于科研并签订知情同意书.分别从4枚冻融胚胎中获取卵裂球进行多重置换扩增,扩增产物经过酶切、荧光标记、纯化、定量后与处理后的正常女性单个淋巴细胞扩增产物共同杂交(采用aCGH芯片),利用Agilent扫描仪扫描芯片、获取图像并通过软件读取和分析数据,将重复/缺失区域在染色体上定位.结果:胚胎1的1～4号样本中1号样本的aCGH结果为47,XX,del(5)(p15.33-p12),del(9)(q13-q34.13),+21;2～4号样本均为46,XX.胚胎2的5、6号样本结果均为47,XX,+19.胚胎3的7、8号样本结果均为46,XX.胚胎4的9、10号样本结果均为46,XY.结论:aCGH能够用于检测植入前胚胎单个卵裂球细胞全基因组的非整倍体筛查.
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反复种植失败患者经植入前遗传学筛查获妊娠的研究
目的：通过微阵列比较基因组杂交技术进行胚胎植入前遗传学筛查（PGS）使反复种植失败夫妇获得后代。方法1例继发性不孕、慢性输卵管炎患者经常规体外受精和胚胎移植（IVF-ET）治疗3个周期均未获妊娠。夫妇双方检查染色体核型正常。本周期对卵母细胞质内单精子注射（ICSI）受精后第5天（D5）或第6天（D6），选择适宜活检的囊胚进行活检，每个囊胚取出3～5个胚胎滋养层细胞。经细胞裂解及全基因组扩增后，对扩增产物进行荧光标记，与微阵列比较基因组芯片进行杂交（aCGH），并对杂交后的芯片进行扫描和结果分析。终选择整倍体的平衡胚胎进行移植。结果经控制性促排卵后获卵24个，成熟24个，ICSI后正常受精14个，有13个正常受精卵发生卵裂，D5接受胚胎活检的囊胚有2个，D6接受活检的囊胚有2个。活检后胚胎均行玻璃化冷冻超低温保存。aCGH检查显示平衡的整倍体胚胎共2个，其中1枚为D5胚胎，另1枚为D6胚胎。活检后3个月行胚胎解冻移植，移植1枚D6胚胎。移植后第14天患者尿人体绒毛膜促性腺激素（HCG）示阳性，移植后第35天经阴道超声见1个孕囊并可见胚芽及原始心管搏动，为单胎妊娠。结论反复种植失败患者可通过植入前遗传学筛查获得临床妊娠。
关键词： 植入前遗传学筛查 植入前遗传学诊断 微阵列比较基因组杂交 反复种植失败 -
应用aCGH技术建立胚胎植入前遗传学筛查
目的 应用微阵列比较基因组杂交技术(aCGH)对移植前胚胎进行染色体遗传学筛查,建立胚胎染色体非整倍体检测方法.方法 对冷冻囊胚、对照质控品先进行全基因组扩增,然后再继续aCGH检测.结果 4个冷冻囊胚中1个染色体正常,另外3个染色体异常,对照质控全部检测出.结论 应用全基因组扩增以及aCGH技术,对囊胚成功进行了植入前遗传学筛查,能够全面评估胚胎染色体的非整倍体情况,为复发流产患者提高生殖成功率提供重要依据.
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植入前遗传学诊断和筛查的新进展
植入前遗传学检测发展早期受技术局限性以及伦理等问题影响，发展缓慢。近年来，随着人类胚胎学和人类基因组学的快速发展，一系列诸如囊胚活检，玻璃化冻存，芯片检测技术以及第二代测序等高新技术的应用，很大程度上解决了早期限制其应用的各种问题，为其应用和推广打开了崭新的局面，但同时又带来新的问题。本文从胚胎学家的视角回顾了植入前遗传学检测的历史，发展过程中涉及的关键因素以及新技术应用可能带来的影响及局限性。
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胚胎植入前遗传学诊断的新进展
胚胎植入前的遗传学检测包括植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)和植入前遗传学筛查(preimplantation genetic screening,PGS).PGD已在临床辅助生殖中应用20余年,其主要适应证为单基因疾病和遗传性染色体异常.PGS则是应用与PGD相同的技术,对植入前的胚胎进行染色体非整倍性的检测,选择佳的胚胎予以移植,其适用于高龄(＞35岁)、既往非整倍体妊娠、反复体外受精(IVF)失败、反复流产、严重的男性不育等因素导致的不孕不育.PGD有关的分析技术正日新月异地发展,微阵列比较基因组杂交技术、单核苷酸多态性微阵列技术等微阵列技术以及新一代测序技术已用于临床,卵裂球全基因组测序也即将成为可能.综述该领域的进展以及PGD/PGS的争议问题.
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卵巢反应不良辅助生殖技术实验室处理对策
随着我国“二孩”政策的放开,越来越多卵巢反应不良妇女需要进行辅助生殖技术(ART)助孕.卵巢反应不良不仅增加了ART实验室的负担,而且拉低了整体的临床妊娠率.文章对目前ART实验室可能采取的对策进行分析,从实验室角度为提高卵巢反应不良人群的妊娠结局提供依据.
关键词： 卵巢反应不良 卵胞浆内单精子显微注射 植入前遗传学筛查 线粒体 -
胚胎活检时机和方法选择及其对植入前遗传学诊断及筛查结局影响
胚胎活检可以获取细胞进而用于植入前遗传学诊断或植入前遗传学筛查,包括极体活检、卵裂球活检和滋养层细胞活检.胚胎活检不仅要保证所获取的细胞能适用于遗传学诊断的要求,而且还要尽可能地降低活检对胚胎发育的影响.因此,选择一个合适的时机、合适的方法进行胚胎活检十分重要.
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植入前遗传学诊断及筛查咨询
随着分子生物学技术的飞速发展及其在生殖领域的应用,植入前遗传学诊断(PGD)、植入前遗传学筛查(PGS)的遗传咨询变得更加复杂.在PGD、PGS的遗传咨询中,医生应充分告知患者PGD、PGS的应用现状、利弊、可能的预后、技术缺陷与安全性问题.同时,经PGD、PGS成功妊娠的孕妇,仍需进行常规的产前诊断,这一点对于PGD、PGS的安全性至关重要.
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迎接新一代测序时代的到来
DNA测序技术的发展为揭开人类和其他生物遗传密码提供了重要技术支撑,是分子生物学及其相关学科研究中重要的技术之一[1-4].从20世纪70年第一代测序技术的出现以来,近几年高通量测序技术飞速发展,不仅可以探讨物种基因表达之间的差异,而且为生命科学诸多研究领域提供了强有力的工具.基于新一代测序技术的胚胎植入前遗传学检测技术磅礴发展[5-6],使新一代测序技术应用于临床、造福人类取得突破性进展,使得基于芯片平台的微阵列比较基因组杂交技术(array-CGH)在胚胎植入前遗传学检测和产前诊断的应用是否会被新一代测序技术所取代面临前所未有的挑战.
关键词： 新一代测序 植入前遗传学诊断 植入前遗传学筛查 微阵列比较基因组杂交 -
重视植入前遗传学诊断及筛查技术的安全性
自1990年世界上诞生第1例植入前遗传学诊断(PGD)试管婴儿至今,已有25年的历史.植入前遗传学诊断是对胚胎进行遗传学分析和诊断,去除有遗传缺陷的胚胎,选择诊断正常的胚胎植入子宫的一种诊断方法.PGD将遗传学技术与辅助生殖技术相结合,将遗传病诊断提前到胚胎植入宫腔之前,避免了因选择性流产给妇女及其家庭带来的伤害.另外,对于反复流产、反复种植失败的夫妇,可以利用植入前遗传学筛查(PGS)技术选择诊断正常胚胎移植以改善临床结局.因此,PGD、PGS在辅助生殖技术中越来越受到重视.
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国外植入前遗传学诊断指南解读
1990年世界首例植入前遗传学诊断(PGD)试管婴儿的出生标志着人类辅助生殖技术的突破性进展.近10年来,随着单细胞全基因组扩增技术及分子遗传学诊断技术的改进,植入前遗传学诊断技术得到迅速发展及广泛应用.2008年PGD国际协会(PGDIS)公布的数据显示,可进行植入前遗传学诊断的单基因疾病种类约170种.目前国内尚缺乏植入前遗传学诊断技术规范,本文以“consensus”or“guideline”,and“PGD”or“PGS”为关键词检索了2010年至今的关于国外植入前遗传学诊断技术规范或指南相关文献,并就此解读.
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植入前遗传学诊断的结局和安全性
植入前遗传学诊断(PGD)是目前辅助生殖技术的重要组成部分,主要用于遗传高风险夫妇植入前胚胎的选择.自1990年第1个PGD婴儿诞生以来,PGD技术对临床结局及子代安全性的影响已成为目前众多学者所关心的问题.本文从不同活检时期、植入前遗传学筛查以及活检后胚胎冷冻等几个方面,详述了PGD的临床结局及后代安全性等问题.
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反复着床失败与配子、胚胎因素的研究进展
尽管近年来IVF领域已经取得了巨大的成就,然而许多患者仍然被反复着床失败所困扰.因此,反复着床失败的病因及治疗倍受关注.国内外的研究表明染色体异常、精子DNA损伤、透明带硬化及不恰当的培养条件是导致胚胎反复着床失败的重要因素.研究认为植入前遗传学筛查并不增加植入率或出生率.比较基因组杂交芯片和单核苷酸多态性芯片能够进行全染色体筛查.辅助孵化有助于解决某些情况下透明带硬化的问题.共培养和囊胚移植可以提高植入率和妊娠率.胞质移植可以解决卵质成分异常的问题.
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胚胎第3天形态与非整倍体的相关性研究
采用荧光原位杂交技术(FISH)对24枚冷冻胚胎以及38枚不适合移植的废弃胚胎的8种染色体(13、16、18、21、22、15、X和Y)分两轮行植入前遗传学筛查(PGS),以分析胚胎形态学与染色体异常之间的关系.随着胚胎碎片比例的增加,染色体正常胚胎的比例在下降.在8细胞胚胎和非8细胞胚胎组中,正常胚胎比例分别为44.4%和34.8%(P＞0.05).卵裂球大小均匀的胚胎中,正常胚胎率为47.8%,高于卵裂球大小不均匀胚胎的正常胚胎率18%(P＜0.05).根据现有胚胎形态学特征来评估胚胎染色体的情况,仍存在一定的局限性.
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植入前遗传学筛查对不明原因反复种植失败患者的临床治疗价值
目的 探讨植入前遗传学筛查(PGS)对不明原因反复种植失败(uRIF)患者的临床治疗价值.方法 回顾性分析诊断为uRIF的患者140例,根据是否行PGS治疗进行分组,PGS组(72例)和未行PGS治疗的体外受精-胚胎移植(IVF-ET)/卵胞浆内单精子注射(ICSI)对照组(68例),分析了189个冷冻后胚胎移植周期(PGS组95个周期,对照组94个周期)的妊娠结局.PGS组与对照组均根据年龄分为两个亚组(＜35岁,≥35岁),并比较亚组间的妊娠结局.结果 PGS组与对照组患者的妊娠结局比较,PGS组的种植率(P=0.001)、临床妊娠率(P=0.045)均升高.PGS组患者的流产率、首次移植周期活产率、累计活产率、双胎率与对照组患者比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).在≥35岁组患者的移植周期妊娠结局中,PGS组患者种植率(P=0.003)、临床妊娠率(P=0.027)高于对照组,但两组间的流产率、继续妊娠率、首次移植周期活产率、累计活产率差异均无统计学意义.在35岁组患者的妊娠结局中,PGS组患者的种植率、临床妊娠率、继续妊娠率、流产率、首次移植周期活产率、累计活产率与对照组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 PGS提高了≥35岁高龄uRIF女性的胚胎种植率和临床妊娠率.
关键词： 植入前遗传学筛查 不明原因反复种植失败 种植率 临床妊娠率 活产率 -
人类早期体外发育停滞胚胎的微阵列比较基因组技术全基因组分析
目的 了解人类早期体外发育停滞胚胎染色体整倍体性,探索早期胚胎发育停滞与染色体非整倍体的关系,为胚胎发育停滞机制的下一步研究提供方向.方法 选择行胞浆内单精子注射受精的胚胎13枚:四细胞期停滞胚胎5枚,八细胞期停滞胚胎4枚,囊胚4枚,分别进行活检、全基因组扩增、微阵列比较基因组杂交技术基因芯片分析.结果 5枚四细胞期停滞胚胎有2枚染色体整倍体性正常.4枚八细胞期停滞胚胎均为非整倍体.4枚囊胚中仅1枚形态较差的囊胚染色体存在微缺失,另3枚形态学评分分别为好、中、差的囊胚均为整倍体.另外对卵裂期停滞的4枚胚胎取不同活检细胞分别观察,除1例扩增失败、1例均为整倍体外,剩余2枚胚胎不同卵裂球染色体整倍体性不一致,即存在嵌合现象.结论 卵裂期停滞胚胎及形态学差的囊胚染色体整倍体性可为正常,早期胚胎嵌合普遍,提示胚胎发育停滞的机制可能不仅是由染色体非整倍体导致的;具体机制尚待进一步研究.
关键词： 微阵列比较基因组杂交技术 植入前遗传学筛查 整倍体性 嵌合 停滞胚胎
