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嵌合体胚胎:移植还是丢弃
在体外受精(IVF)治疗中,有很大比例的种植前胚胎包含两种甚至更多的细胞遗传学不同的细胞系,这种现象称为嵌合体.尽管卵裂期和囊胚期的嵌合现象已经发现二十多年了,但是嵌合体的准确发生率和对胚胎发育结局的影响仍不明确.随着遗传学技术的发展,例如高分辨二代测序(NGS),对嵌合体的检测更加敏感.研究发现嵌合体胚胎种植率明显低于染色体正常的胚胎,但是部分嵌合体胚胎也可以正常活产.如何处置嵌合体胚胎以及移植嵌合体胚胎后的随访变得非常关键.
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无创产前基因诊断方法研究进展
产前诊断又称宫内诊断,是指在胎儿出生前,通过影像学、生物化学、细胞遗传学以及分子生物学等技术,了解胎儿宫内的发育状态,对先天性缺陷或遗传性疾病作出诊断.产前诊断是预防严重遗传性疾病或先天性缺陷胎儿出生的一项有效而可靠的措施,是优生和提高人口质量的重要保障之一.产前诊断方法根据采样途径或诊断方法是否构成对胎儿的影响可分为创伤性和无创性.前者主要包括羊膜腔穿刺、绒毛取样、脐血取样、胎儿镜和胚胎活检等,虽然诊断精确度较高,但可导致流产或感染等并发症,常在高危孕妇中实施;后者包括超声波检查、直接从母体外周血中获取胎儿细胞、胎儿游离DNA[1]或游离RNA检测,该法既能行产前诊断又无危险性,尽早发现和杜绝异常胎儿,亦适用于大群体筛查,达到优生目的.近年来,胎儿游离核酸和有核细胞结合基因检测取得较大进展,本文就无创产前基因诊断的研究材料、方法学及其产前诊断中的应用进行综述.
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早期鼠胚简化双针取样法
为建立早期胚胎活检的动物模型,以安全高效地开展人类的植入前遗传学诊断,应用显微操作技术,对发育到8细胞期的小鼠胚胎进行了透明带溶洞吸取单个卵裂球的研究.结果表明:简化组的胚胎活检时间显著缩短,而胚胎完整率及单个卵裂球的完整率与传统组无明显差别.对照和两实验组胚胎在体外培养过程中均出现不同程度的胚胎发育延迟现象.活检后胚胎桑椹胚的发育率较对照组显著降低,但三组胚胎的出生率和生后三周仔鼠的体重无显著性差别,提示简化组的胚胎活检是安全而高效的,因而为开展人类的早期胚胎活检提供了方法学的参考.
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基于单细胞的分子技术在胚胎植入前遗传学检测中的应用
自1989年胚胎植入前诊断技术首次成功应用以来,胚胎植入前遗传学检测技术(PGT)在分子诊断技术改革的推动下迅速发展及推广.作为一种更早期形式的产前诊断,PGT通过对辅助生殖周期中体外培养的胚胎细胞进行致病基因突变的检测或染色体异常的筛查,从而筛选优质胚胎,以提高辅助生殖成功率.PGT涉及生殖医学领域的辅助生殖技术、医学检验领域的分子检测技术以及胎儿医学领域的遗传咨询技术.本文将立足于检验医学的角度,对分子检测技术在PGT领域的应用和进展进行阐述,并探讨其未来的发展方向.(中华检验医学杂志,2018,41:270-274)
关键词： 胚胎植入前遗传学检测 胚胎活检 全基因组扩增 新一代测序 -
不含钙镁离子操作液在胚胎种植前诊断中的应用
自1990年第1例经种植前遗传学诊断的婴儿成功分娩[l]以来,种植前遗传学诊断在遗传性疾病和染色体疾病诊断中得到越来越广泛的应用.然而种植前胚胎所能提供的遗传物质很少,如何在尽量不影响胚胎发育潜能的前提下,有效地获得足够的遗传物质用于诊断,是影响种植前遗传学诊断成功率的重要问题.人类胚胎活检多在6～10细胞期进行,此时部分卵裂球之间已有细胞间连接而给活检操作带来一定困难,本研究将不含钙镁离子的操作液应用于胚胎活检,观察其对活检结果及活检后胚胎继续发育的影响.
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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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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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植入前遗传学诊断中的胚胎活检技术应用进展
植入前遗传学诊断(PGD)主要是对体外受精(IVF)后发育到6～8细胞的胚胎,在显微操作系统下活检其中的1～2个卵裂球或对囊胚期胚胎活检其滋养外胚层细胞,应用聚合酶链反应(PCR)或荧光原位杂交(FISH)技术进行快速的遗传学诊断后,选择正常健康的胚胎植入子宫内,从而获得健康的胎儿.PGD是辅助生育技术与分子生物学相结合而形成的一种较早期的产前诊断方法,给大多数目前无法治愈的遗传病,主要是单基因遗传病和染色体疾病提供了一种有效的治疗预防手段,有效地阻断了致病基因的垂直传播,降低了人群中致病基因的遗传负荷;同时为不愿接受终止妊娠的患有遗传病的高危夫妇提供了一种选择手段,能够有效地减少高危夫妇因终止妊娠而带来的心理压力和生理上的痛苦.广义上的PGD还包括:在受精前对配子的诊断如精子的筛选、分离,精子或卵子的基因型直接检测,极体的活检等.目前,世界范围包括我国在内约50个有能力进行PGD的生殖中心,除了对精子或卵子的基因型直接检测没有在临床上应用成功外,其他技术均有在临床上应用成功的报道.
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Ⅱ、Ⅲ级胚胎活检后体外发育能力的研究
目的:探讨形态学评价质量较差的胚胎有无活检价值,活检后能否正常发育.方法:160个IVF和ICSI周期剩余的Ⅱ级、Ⅲ级胚胎,来自同一例患者分级相同的胚胎配对,随机分为实验组和对照组.实验组采用喷酸透明带打孔法取出1个卵裂球,对照组继续培养,对比两组囊胚的形成率、孵化率、囊胚细胞总数,并观察不同形态学特征的胚胎活检后的发育情况.结果:活检组胚胎囊胚形成率,囊胚总细胞数与对照组相比没有差别,但囊胚第6天孵出率活检组明显高于对照组;Ⅲ级胚胎活检后囊胚形成率、第6天孵化率、囊胚总细胞数均明显低于Ⅱ级胚胎;活检前细胞数少于7个的胚胎,活检后发育能力显著降低.结论:活检不影响胚胎体外继续发育的能力;Ⅱ级胚胎活检后具有较好的发育潜力,Ⅲ级胚胎活检后囊胚形成率较低,即使形成囊胚,细胞数也较少,不能正常发育;第3天活检时具有7个或7个以上卵裂球的胚胎具有较好的继续发育能力.
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α-地中海贫血种植前基因诊断妊娠成功
[目的] 探讨种植前基因诊断的临床应用.[方法] 对1例夫妇均为东南亚缺失型α-地中海贫血携带者,经超排取卵、卵母细胞单精子显微注射受精及胚胎细胞活检,吸取的单个卵裂球采用针对α-SEA基因的gap-PCR引物和荧光探针用荧光定量PCR技术进行诊断,将诊断为不致病的3个胚胎进行宫腔内移植.[结果] 胚胎移植后7周B超诊断单胎妊娠,18周羊膜腔穿刺产前诊断证实为不致病胎儿.[结论] 应用成熟的显微操作技术进行胚胎细胞活检,活检的单个卵裂球用荧光定量PCR技术进行诊断,获得国内首例α-地中海贫血胚胎种植前基因诊断后妊娠成功.
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植入前遗传学诊断
植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis, PGD)是产前诊断的早期形式.植入前遗传学诊断在20世纪80年代末期开始应用于遗传性疾病的携带者,以避免有遗传性疾病的患儿出生.1990年Handyside等[1]报道了世界第1例植入前性别诊断婴儿的出生.至1997年为止,全世界已有超过 1 200 个治疗周期和160个经PGD出生的正常婴儿[2].相比于产前诊断,PGD在胚胎植入子宫前即已知道胚胎是否有遗传性问题并选择无遗传性问题的胚胎进行移植,因此PGD可以避免选择性流产和多次流产对妇女身心的伤害.PGD涉及体外受精、胚胎移植、遗传学、胚胎活检和单细胞诊断等多个领域.以下将首先介绍可进行PGD的遗传性疾病,然后逐步介绍胚胎活检和单细胞诊断技术及PGD在本中心的临床应用.
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胚胎种植前诊断中胚胎活检的动物实验研究
目的:以小鼠胚胎为材料进行种植前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)胚胎活检(Biopsy)的临床前研究.方法:通过输卵管冲洗,获得4～8细胞期胚胎,用机械法分别对4、8细胞的胚胎进行活检,然后继续培养,观察其囊胚形成及孵出情况并进行比较.结果:活检胚胎的囊胚形成率(4细胞期78.8%,n=66;8细胞99.0%,n=100)、囊胚孵出率(4细胞期84.6%,n=52;8细胞94.9%,n=99)与未活检对照组比较差异无显著意义(P＞0.05).结论:在小鼠胚胎4细胞或8细胞期进行单个卵裂球活检,不影响胚胎的进一步发育.机械法是一种较好的胚胎活检方法.
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应用全基因组扩增技术对β-地中海贫血进行胚胎植入前遗传学诊断
目的探讨对β-地中海贫血进行胚胎植入前遗传学诊断的方法.方法夫妇双方分别为β41-42(-TCTT)及IVS-Ⅱ 654(C→T) 突变杂合子,在本中心进行体外受精-胚胎移植和胚胎植入前遗传学诊断.结果 13个胚胎中共有11个胚胎经PCR分析后获得明确诊断,正常胚胎2个(18.1%);杂合子胚胎6个(54.5%);双重杂合子胚胎3个(27.3%).共移植3个胚胎,其中2个正常胚胎、1个杂合子胚胎.在胚胎移植后5周 B超示三胎妊娠,孕8周自然减一胎,并于孕20周时经产前诊断,证实均为健康胎儿.现已分娩双胎分别为正常和杂合子.结论成功应用全基因组扩增技术对β-地中海贫血进行胚胎植入前遗传学诊断,并分娩健康双胎.
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植入前遗传学诊断的安全性和可靠性探讨
植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)是在胚胎植入前对配子或体外受精胚胎进行遗传学分析的一项诊断技术,目的在于从源头预防遗传性疾病的发生,从而改善有遗传性疾病高风险夫妇的妊娠结局.近年来,随着分子生物学技术的进步,越来越多遗传性疾病的发生机制被阐明,PGD的诊断范围逐渐扩展,其应用周期数也日益增多.新技术的开展如比较基因组杂交及其微阵列提高了PGD诊断的准确性.然而,这项技术的安全性问题也引起了人们高度重视.作者从透明带开孔技术、不同时期胚胎活检、胚胎活检细胞数目以及遗传分析技术的可靠性等方面对PGD的安全性进行了探讨.
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植入前胚胎非整倍体筛查的临床应用研究进展
研究证明基于囊胚期活检和全基因组分析技术的“第二代植入前遗传学筛查(PGS)”可以显著提高IVF治疗的临床结局.目前认为囊胚期活检是PGS活检的佳时间,也是第二代PGS采用的活检方法.具体为通过单细胞全基因组扩增技术使样本达到可检测的量,再利用微阵列技术、高通量测序技术完成全基因组检测.除了技术方面的改进,第二代PGS还应在适用人群的选择方面综合考虑不孕者胚胎非整倍体的发生率和可用于移植的囊胚数2个方面,PGS的适宜人群应该是排除了内膜因素的影响后其染色体异常发生率较高、同时可移植胚胎数较多者.
关键词： 植入前遗传学筛查(PGS) 第二代PGS 胚胎活检 全基因组检测
