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“大白话”科普:胚胎植入前遗传学检测技术(PGT)的终极意义
评论2021-04-05来源:相因网

在接触到辅助生殖领域时,总会被各项医疗技术弄糊涂,什么ART、IVF-ET、ICSI、PGT以及PGS、PGD等,而这里本文通过大白话的形式零基础入门,让大家了解下关于胚胎植入前遗传学检测技术(PGT)的基本常识。

pgt是什么意思

PGT是PGD/PGS的统称

首先要知道PGT,学名胚胎植入前遗传学检测技术,俗称“第三代试管婴儿技术”,曾用名PGS/PGD。该项技术1989年首次应用于辅助生殖临床治疗,距今已经三十多年了。而PGT的发展大致可分为3个阶段,也就是3次技术革新,但国内坊间并未对此作出“分代”。

第一代PGT

PGT的第一阶段就是PGS/PGD,大约诞生于20世纪80年代,其中以FISH技术较为人所熟知。注意,FISH并不是因PGS而生的,而是FISH在PGS或产前检查中的应用。因此,本文中的FISH均特指“用于PGS和产检的FISH”。

第三代试管婴儿检测流程

第三代试管婴儿(PGD/PGS)检测流程

FISH技术因其技术原理所限,只能检测少数染色体的非整倍体,而且无法主动检测任何CNVs,其中比较常见的检测对象是染色体13、18、21、XX/XY。

注意,FISH之所以把“13、18、21、X和Y”作为常规检测目标是因为当这些染色体发生非整倍体时,胎儿仍存在活产的可能。而其他染色体发生非整倍体时,无活产可能。

实际上,FISH不仅可以检测任意染色体的非整倍体,也可以经定制来检测特定位置的染色体区域。由此可知,FISH的主要功能就是通过显色来提示异常是否存在。但无法提示诸如染色体发生异常区域的大小和位置等重要信息。

fish技术

荧光原位杂交 (fish)

如今看来,检测13、18、21、XX/XY这4对染色体的意义已经很小了,毕竟其余染色体也会发生非整倍体及有着无穷可能性的CNVs,这些都会导致移植失败、妊娠丢失或不良妊娠。因此,FISH在实现“避免必然会导致妊娠丢失或不良妊娠的胚胎移植”方面的能力远远落后于目NGS。

FISH的检测样本一般只有1-2个细胞,而且是胚胎干细胞。获得胚胎干细胞的活检过程对胚胎(一般就是7-9细胞的卵裂胚)而言是有损的。尽管尚无证据证明这种“有损性”是否会对最终出生的人产生哪些不利影响,但目前主流的取样方式已不再以“卵裂胚”和“胚胎干细胞”为目标。

染色体

性染色体

坊间称FISH为“查5对”,这个说法其实是错误的,因为性染色体只可能是“一对”。因此,PGT-A中的FISH只是“查4对”。FISH技术在PGT-SR、侵入性产检或对个别特殊核型的检测领域仍占有一席之地。但在PGT-A领域内,几无立足之地,已经被NGS全面取代。

Tips:

很多病人,尤其是高龄女性,为了确保“有胚胎可移植”,在无良中介的怂恿和误导下,选择出国助孕,并把FISH作为PGT的手段。这是非常无知的行为,无异于掩耳盗铃、自欺欺人。请记住,你的目的不是为了“移植”,而是“活产”。任何不以活产为目的的胚胎移植都是耍流氓。

不少病人在PGT助孕后并未妊娠或活产,于是开始怀疑甚至抨击这类技术的有效性。这也是一种很无知的行为,因为:

1、这类人很可能已经被商业舆论所洗脑,对PGT抱以不真实不客观的幻觉和期待,结果无法承担现实的真相,这类人其实也算是受害者,但当受害者成为施害者时,就不值得同情了;

2、这类人错以为PGT(或PGS/PGD)就是技术,这是“受骗”的主因之一;

3、很多因素会影响妊娠和活产,人类目前并不确切掌握此中的所有影响要素,而PGT只是在遗传学层面排查那些会影响妊娠和活产的因素;

4、PGT的意义是“避免必然会导致妊娠丢失或不良的胚胎移植”,对于提高妊娠和活产比例的作用是间接的,也是因人而异的。

试管婴儿医院名单

卫计委公布的517家试管婴儿医院名单

正规合法的医疗机构(此处由指我国卫健委许可的辅助生殖机构)不会在技术应用及相关收费问题上欺瞒患者。说白了,这些合法的医疗机构犯不上为了你那点钱而丢掉来之不易的由中国卫健委背书许可的PGT牌照。

PGT的第二阶段

PGT的第二阶段也被称为CCS(Comprehensive Chromosome Screening),这类技术的明显特点就是把当时仍称之为PGS的非整倍体检测范围扩展到全染色体组(23对)。其中以aCGH(array-based comparative genomic hybridisation)为代表性技术。

CCS和PGS/PGD并不矛盾,相当于是对PGS的补充定义。但此时,PGS的命名和定义的不足就已经凸显。

aCGH中的“CGH”是指该技术的原理,即比较基因组杂交技术,“a”指的是“以微阵列芯片为载体来实现CGH这项技术”。

aCGH和FISH一样,并非是PGT领域或产检领域独有的技术,本身可应用于多种生物学检测领域,在辅助生殖领域中的作用包括但不仅限于胚胎植入前遗传学检测、产前诊断和遗传病检测等。

Tips:

aCGH在PGT中仍占有一席之地。除了对嵌合体和CNVs的检测无法和NGS相比外,其他NGS能做到的事,aCGH也都能做到。因此,部分辅助生殖中心仍未放弃使用aCGH。NGS也诞生于CCS这个阶段,凭着其检测能力的深度、精度和适用性,很快就超越了aCGH。

PGT第三阶段

在进入第三阶段后,人类重新定义了PGT及其项下的三个重要子领域,分别是:

  • 1PGT-A
  • 2PGT-M
  • 3PGT-SR

这也就明确了胚胎植入前遗传学检测的三个重要功能和目的,这个命名及定义规则已经完全覆盖现有的遗传学知识和技术。

pgt-a

pgt-a的相关流程

PGT-A泛指对胚胎内染色体是否出现非整倍体和CNVs而进行检测的技术,适用于绝大部分只是想活产的病人,并应用于所有PGT流程。

PGT-M泛指对胚胎内基因是否遗传了来自亲代的致病性突变而进行检测的技术,适用于临床上已被确诊存在不良生育风险的家庭。PGT-M的应用是在PGT-A的基础上进行的。可形象地理解为“PGT-A先把胚胎筛一遍,合格的留下,再让PGT-M筛一遍”。

异常染色体

异常染色体的结果报告

PGT-SR泛指对胚胎内染色体结构是否遗传了来自亲代的结构异常而进行检测的技术,适用于临床上被确诊携带了结构异常染色体的家庭。PGT-SR的应用是在PGT-A的基础上进行的。可形象地理解为“PGT-A先把胚胎筛一遍,合格的留下,再让PGT-SR筛一遍”。

NGS和PGT的联系

NGS的英文名称是Next Generation Sequencing,中文名称是“新一代测序”、“高通量测序”或“第二代测序”。我认为“高通量测序”是更能体现该测序技术特点的称谓。“新一代”或“第二代”的命名有点忽悠人。

高通量测序技术

高通量测序技术原理图

目前,NGS几乎是PGT-A的代名词。NGS即可被视作是一个检测平台,也可被视作是一种检测原理。国内不少大型的基因技术公司都以NGS为基础推出了自己的平台。但本质上都是NGS。因此,国内外技术均无差异。

NGS的检测原理源于Sanger法。所谓Sanger法就是利用碱基A、T、C和G的化学特性,将其挂上不同的荧光,由此测出碱基的序列。这就是“测序”一词的由来。

碱基序列

基因D的部分碱基序列

碱基组成基因,基因组成染色体。当测序用于PGT-A时,染色体的完整性将通过碱基序列的完整性来体现。当碱基序列出现重复或缺失时,也就意味着染色体出现了重复或缺失。形象解释:NGS通过“数砖”来检查一栋房子的完整性。砖块数量正好,说明房子没问题。砖块少了或多了,都不是好事。

NGS的应用几乎涉足整个生物研究领域,包括但不仅限于临床分子病(基因病)检测领域,常见的包括恶性肿瘤、 遗传病、辅助生殖及产前诊断等。当NGS在辅助生殖领域施展能力时,可张可驰且游刃有余,举几个例子:

  • 1小试牛刀时,无创(NIPT)就应运而生;
  • 2稍微认真一点时,不仅实现了PGT-A,也可以在侵入性产检后实现CNV-Seq;
  • 3完全认真时,就实现了全基因组测序或全外显子测序。

“高通量”是指,NGS的测序效率比上一代测序技术高出很多很多倍。简单理解即,NGS可以将待测DNA有序地分割成很多小段,边合成边测序,极大缩短了检测时间,从而也降低了检测成本。

胚胎染色体的非整倍体

染色体三倍体

当NGS应用于PGT-A时,其主要功能一般是对胚胎染色体的非整倍体、CNVs,以及其嵌合体的检测。但无法提示染色体的三倍体、单亲二倍体或平衡性的结构异常等。

PGT的终极意义

由于某些媒体和无良中介的误导,很多病人以为PGT就是一种提高妊娠率的技术。这个观点是错误的。因为从一颗受精卵形成开始,历经9个月,发育成一个胎儿并分娩,其间有太多不利因素可以干扰甚至打断这个过程,甚至扼杀一个生命。

试管婴儿pgt

试管婴儿pgt可提高妊娠率

在遗传学方面,这些不利因素往往在精子和卵子形成时就已注定,非外力可改变。PGT的作用仅仅是在胚胎的遗传学层面上发现这些不利因素并予以规避。换句话说:“PGT可以避免必然会导致妊娠丢失或不良妊娠的胚胎移植。”

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