胚胎植入前遺傳學診斷技術在生殖醫學領域的應用與社會效益

隨著測序技術的發展，胚胎植入前遺傳學檢測( PGT )技術廣泛應用於輔助生殖技術( ART )｡什麼是胚胎植入前遺傳學檢測 ( PGT )技術，在接觸生殖醫學領域時會被ART、PGT以及PGS、PGD等專業名詞搞得一頭霧水，本文通過常規術語的形式讓大家對生殖醫學前沿領域進行了解與熟知。

首先，要知道傳統産前診斷方法，其主要是通過絨毛活檢､羊膜腔穿刺等方法取得胎兒相關樣本，然後進行染色體核型分析｡然而這些技術均為有流産風險｡其次，胚胎植入前遺傳學檢測 ( PGT )技術，俗稱“第三代試管嬰兒技術”，曾用名PGS/PGD｡第一例成功的 PGT于 1990年完成，該病例利用鑒定 Y染色體的存在來減少生育母源性 X連鎖隱性疾病患兒的機會｡

目前 PGT主要分為單基因異常檢測( PGT for monogenic， PGT-M )､染色體結構異常( PGT for structural rearrangements， PGT-SR )和非整倍體篩查( PGT for aneuploidies， PGT-A )三大類｡PGT-M主要應用於檢測單基因遺傳病；PGT-SR主要應用於檢測染色體病，包括染色體數目或結構異常；PGT-A可應用與高齡､反覆 IVF種植失敗以及反覆妊娠丟失患者，選擇染色體正常胚胎移植可以提高妊娠率，降低流産率｡還可應用於人類白細胞抗原( HLA )分型､線粒體相關疾病以及攜帶有癌症等疾病易感基因的人群｡對於妊娠中檢測到的這些疾病，不同國家處理方式不同，如人工流産､宮內治療或繼續妊娠｡

PGT是産前診斷的最早形式，進行 PGT可有效地避免因胎兒染色體異常等的選擇性流産｡然而，即使染色體正常也不能確保成功妊娠｡導致著床失敗的其他因素包括線粒體拷貝變異與核 DNA比例改變導致的胚胎應激狀態､新發缺失( dels )或重復( dups )､自身免疫因子紊亂､子宮內膜容受性降低､內分泌異常､解剖異常或其他未知因素等｡同時還要向患者普及檢測方法的相關知識及對檢測結果給予指導，特別是對於嵌合胚胎根據染色體異常類型及嵌合比例給予相應的遺傳諮詢｡

由於以上存在的一些問題，目前而言，最理想的 PGT形式是獲得代表整個待測胚胎遺傳構成的活檢材料，而不影響發育潛力。由於現有活檢技術對胚胎發育的影響，人們一直在尋找無創及有效的胚胎檢測方法。目前已發現細胞凋亡似乎是胎兒 DNA從胎盤釋放到母體迴圈中的主要途徑，而研究發現胚胎體外培養時，細胞凋亡和游離 DNA的釋放也有發生。NIPGS的理論基礎為研究證明在囊胚腔液( blastocoelefluid， BF )或胚胎培養液( spent culturemedium， SCM )發現的 DNA很可能來源於生長胚胎中的凋亡細胞｡因此，胚胎釋放的游離 DNA可進行富集及遺傳分析來診斷胚胎染色體非整倍體疾病，是目前唯一一種沒有侵入性的胚胎遺傳學診斷和分析技術｡

不過需要指出的是，NIPGS應用的優勢在於無需複雜而昂貴的顯微操作活檢程式並且避免了細胞移除相關的風險｡並且除了 BF其餘都是常規胚胎冷凍保存的操作，現在常用的玻璃化冷凍保存技術可以防止冰晶形成並極大提高冷凍保存後的胚胎存活率｡但NIPGS仍存在較多局限性:一是胚胎DNA釋放的機制仍未完全了解；二是細胞凋亡是胚胎自我修復過程，理論上非整倍體細胞首先被淘汰，檢測有假陽性可能；三是培養液 DNA污染：a.卵丘細胞引起的母體污染，在進行 ICSI之前，要求去除所有卵丘細胞(母體來源並且通常具有正常的染色體組成)，如果這種去除不完全，殘留的細胞可能在胚胎發育過程中釋放 DNA，從而可能成為假陰性檢測結果的原因，可通過仔細徹底地去除所有胚胎培養前的卵丘細胞，進一步減少假陰性率； b.精子附著在透明帶上引起父源污染的風險，與 PGT類似，建議與ICSI一起進行，確保去除附著在透明帶上的任何額外精子；四是胚胎嵌合現象可引起的檢測結果假陽性:可以在第 6天進行囊胚活檢來驗證假陽性；五是利用 SCM進行無創 PGT-A需要胚胎單獨培養取代常規的共培養，失去了共培養的優勢，增加了費用｡

經過上述分析，那麼都有哪些人群適合做第三代試管嬰兒？一是夫妻一方或雙方染色體核型異常，如染色體平衡易位、羅氏易位、倒位等；二是單基因遺傳病，如地中海貧血，血友病、多囊腎、遺傳性耳聾、苯丙酮尿症等；三是高齡，38歲及以上；反覆自然流産；反覆種植失敗等，降低流産率和出生缺陷。第三代試管嬰兒技術（PGT）對胎兒是否有影響呢？PGT需要從胚胎上取出極少量的細胞，這個過程稱為活檢。得益於胚胎培養技術的發展，現階段的PGT技術主要對囊胚的滋養層進行活檢。眾所週知，囊胚由兩個部分組成：一個部分是位於胚胎內部的細胞團，這一部分在未來會成為胎兒;另一部分是包裹在外部的滋養層，這一部分在未來會成為胎盤等。所以，對滋養層的活檢並不會對內細胞團産生影響。實際上，目前也沒有任何直接證據表明滋養層活檢會對胚胎的生長造成不良影響。

未來受國內生育率下降、酒精消費量增長，晚婚晚育觀念的形成，同時優生優育的政策已深入民心，同時隨著PGT檢測技術越來越成熟，能在胚胎植入前診斷的相關疾病也越來越多，給更多有需要的患者達成生育健康小孩的願望，導致國內PGT週期數量不斷增長。預計到2024年將達到27萬次。在第三代試管嬰兒中，PGT檢測服務花費較高，這必將帶動我國PGT服務市場規模持續攀升，在2022年將達到60億元左右，預計到2024年將突破100億。在這巨大的利益面前，我們應該清醒的認識到，PGT技術（特別是PGT-SRPGT-M)給患者家庭和社會帶來巨大效益，但它同時也涉及一系列倫理、法律和社會學問題，在應用時需要嚴格遵守各項法律法規及PGT應用的適應徵。（廣東省婦幼保健院 陳創奇）