胚胎植入前遺傳學(xué)篩查(Preimplantation genetic screening,PGS)是指在試管嬰兒治療中,胚胎移植入子宮前,通過活檢胚胎細(xì)胞對胚胎23對染色體進行分析,選擇染色體正常的胚胎植入子宮,以期提高試管嬰兒的成功率。 隨著相關(guān)研究的報道,PGS對胚胎的診斷也不是“非黑即白”,而多了一個“灰區(qū)”需要被考慮,即嵌合體。隨著PGS檢測技術(shù)不斷提高,二代測序(NGS)能較好的檢測嵌合體。 胚胎染色體嵌合(Mosaicism),是指胚胎的組成細(xì)胞中具有2種或以上染色體數(shù)目不同的細(xì)胞系,這可能是由于受精或多種其他機制中的細(xì)胞有絲分裂造成的錯誤。 種植前胚胎的嵌合現(xiàn)象在胚胎卵裂期發(fā)生率較高(15%-75%),而在囊胚期相對較低(3%-24%),當(dāng)然這可能是因為某些類型的染色體錯誤通常會伴隨著發(fā)育停滯,也可能是胚胎發(fā)育過程中胚胎有自我糾正的潛能。正因如此,多數(shù)IVF實驗室培養(yǎng)胚胎到囊胚期后再從中選擇發(fā)育正常的胚胎,并通過活檢少量的外滋養(yǎng)層細(xì)胞(TE細(xì)胞)進行染色體非整倍體檢測。 目前,在臨床PGS診斷報告胚胎的檢測結(jié)果應(yīng)該分為:
胚胎嵌合體根據(jù)嵌合類型的不同,可分為: 非整倍體/非整倍體嵌合:即不同細(xì)胞系雖然染色體組成不同,但是均為染色體非整倍體,只是涉及不同染色體或倍性不同。這種類型嵌合胚胎一般不能發(fā)育為健康胎兒,對PGS診斷影響小。 整倍體/非整倍體嵌合:即部分細(xì)胞系染色體組成正常,而另一部分細(xì)胞系存在染色體非整倍體。這類型嵌合體胚胎發(fā)育潛能存在不確定性,對PGS的診斷影響較大。 2016年植入前遺傳學(xué)診斷國際學(xué)會(PGDIS)對嵌合體胚胎移植發(fā)布了指南共識: 為了確保嵌合結(jié)果的可信度,我們至少要對5個細(xì)胞進行活檢,同時要盡量避免微量的損傷。如果在活檢的過程中用到了激光,則需特別注意,過度的使用激光會導(dǎo)致細(xì)胞DNA的損傷。 只有經(jīng)過驗證的NGS平臺才能定量的檢測拷貝數(shù),并可以被用于活檢樣本的嵌合率檢測。理想情況下,NGS方法能夠準(zhǔn)確的可重復(fù)性的檢測到已知樣本中20%的嵌合率。 在報告胚胎檢測結(jié)果時,超過20%的嵌合比例才應(yīng)該被報告為嵌合體,低于這個水平則認(rèn)為是正常(整倍體),超過80%的嵌合比例是異常(非整倍體),而在20-80%范圍內(nèi)是嵌合體(整倍體-非整倍體嵌合) 嵌合體胚胎的移植選擇: (1)建議優(yōu)先移植單倍體/整倍體嵌合型胚胎而非三倍體/整倍體嵌合型胚胎;因為單倍常染色體一般高度不育,而某些三倍體結(jié)局是并發(fā)相關(guān)身體和認(rèn)知障礙的活產(chǎn)。 (2)若打算將三倍體/整倍體嵌合型胚胎用于移植,PGDIS指南建議: a. 優(yōu)先考慮chr. 1、3、4、5、6、8、9、10、11、12、17、19、20、22、X、Y三倍體嵌合體; b. 存在單親二倍體可能,不考慮chr. 14、15三倍體嵌合體; c. 存在宮內(nèi)生長發(fā)育遲滯可能,不考慮chr. 2、7、16三倍體嵌合體; d. 存在三體綜合征活產(chǎn)可能,不考慮chr. 13、18、21三倍體嵌合體。 目前尚無關(guān)于診斷為節(jié)段性/部分性非整倍體嵌合型胚胎移植的指南。 綜上所述,難以確定哪些非整倍體嵌合可能是“最安全”移植。雖然咨詢患者:13、18、21三倍體以及涉及2、7、14、15、16染色體非整倍體有關(guān)的風(fēng)險可能更直接明了,但必須強調(diào)涉及其他染色體全部或部分非整倍體可能未必是更安全地移植,當(dāng)前對風(fēng)險的了解不多。此外,囊胚活檢通常獲取4-8個滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞,其嵌合比例不能完全代表剩余胚胎細(xì)胞的嵌合比例,所以,PGS中診斷為嵌合狀態(tài)的胚胎其發(fā)育潛能存在一定的不確定性。 結(jié)果解釋和患者咨詢 當(dāng)前研究數(shù)據(jù)支持優(yōu)先移植整倍體胚胎;然而,許多PGS周期未產(chǎn)生整倍體胚胎。鑒于一些被診斷為嵌合型的胚胎是有發(fā)育成健康兒童的可能性,對于未收獲整倍體胚胎但又不能或不愿嘗試另一周期的患者可以考慮移植嵌合型胚胎。這些患者必須接受關(guān)于潛在妊娠風(fēng)險和妊娠結(jié)局的全面遺傳學(xué)咨詢。臨床數(shù)據(jù)顯示嵌合型胚胎的植入率顯著降低,但一些患者并未因此打消念頭,應(yīng)該讓她們明白移植嵌合型胚胎可能與低妊娠率以及更高的流產(chǎn)率相關(guān)。明白這種風(fēng)險和妊娠丟失可能對患者產(chǎn)生的重大情緒和經(jīng)濟影響是患者遺傳咨詢時必須要面對的一個重要部分。此外,移植嵌合體胚胎的患者產(chǎn)前診斷是非常有益且必要的,通過羊水細(xì)胞的染色體檢測可以有效判斷胎兒染色體整倍性。 以上內(nèi)容參考以下文獻和網(wǎng)絡(luò)資料: 1. Mosaicism between trophectoderm and inner cell mass.Capalbo A, Rienzi L. FertilSteril. 2017 May;107(5):1098-1106. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.023. Epub 2017 Apr 19. Review. 2. Currentexperienceconcerningmosaicembryosdiagnosed during preimplantation genetic screening.Harton GL, Cinnioglu C, Fiorentino F. FertilSteril. 2017 May;107(5):1113-1119. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.016. Review. Erratum in: Fertil Steril. 2017 Sep;108(3):554. 3. Assessing the trueincidence of mosaicism in preimplantation embryos. Vera-Rodriguez M, Rubio C. FertilSteril. 2017 May;107(5):1107-1112. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.019. Epub 2017 Apr 19. Review. 4. Diagnosis and clinicalmanagement of embryonicmosaicism.Sachdev NM, Maxwell SM, Besser AG, Grifo JA. FertilSteril. 2017 Jan;107(1):6-11. doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.10.006. Epub 2016 Nov 11. Review. 5. Preimplantation Genetic Diagnosis International Society. PGDIS position statement on chromosome mosaicism and preimplantation aneuploidy testing at the blastocyst stage. PGDIS Newsletter, July 19, 2016. Available at: http:///docs/newsletter_071816.html. Accessed July 19, 2016. 6. PGS的迷局:胚胎嵌合體。沈鑒東 感謝陳創(chuàng)奇主任對本文的指導(dǎo)! 劉頓 臨床醫(yī)學(xué)檢驗師 遺傳學(xué)博士 專業(yè)特長:輔助生殖的實驗室技術(shù) 研究方向:不孕不育的遺傳學(xué)因素。 作者:陳明顥 |
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