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胚胎植入前遗传学筛查:让体外受精更成功

来源/作者:alax   发表时间:2016-04-08 10:22:38  
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  如今,不育症已成为一个很普遍的全球性问题。据统计,每6对夫妇中就有1对患有不育症。幸运的是,生殖医学专家提供了许多治疗方法,包括药物、手术,以及辅助生殖技术(ART)。为了提高体外受精的成功率,人们开始利用细胞遗传学技术对胚胎进行基因检测,这就是胚胎植入前遗传学筛查。

 

在早前的电视剧中,我们经常能看到婆婆和媳妇为生不生孩子而大战三百回合。最后,终于决定要生了,又为不孕不育而烦恼。先不说这些剧情有多狗血,现实的确是:女性不愿意过早地生孩子。一方面,她们希望追求学业和事业,另一方面,她们又希望享受二人世界的自由自在。

Vy也是这么想的。她与丈夫Kyle是高中同学,可谓青梅竹马。结婚5、6年后,他们才打算要一个孩子。Vy认为,这很快就会实现。不过,他们逐渐地意识到,事情并不总是像计划的那样。一年之后,他们觉得情况不对,去找了不孕不育医生。医生告诉他们,自然受孕并非不可能,但几率极低。之后,他们尝试了体外受精,很快便有了一个女儿。

Vy的情况并非偶然。如今,不育症已成为一个很普遍的全球性问题。据统计,每6对夫妇中就有1对患有不育症。幸运的是,生殖医学专家提供了许多治疗方法,包括药物、手术,以及辅助生殖技术(ART)。ART包括人工授精(用导管将伴侣或供体的浓缩剂量精子注射到女性的子宫内)、体外受精(IVF)及其他,其中体外受精占相当大的比例。

传统的干预措施

在体外受精过程中,医生通过激素来刺激女性的卵巢。卵巢产生多个卵子,随后由生殖科专家人工提取。在实验室中,专家利用伴侣或供体的精子让女性的卵子受精,创造出胚胎,在体外生长三至五天。

尽管ART操作,特别是体外受精,已经让许多夫妇拥有一个孩子的梦想成真,但在2012年,仅不到三分之一的ART操作带来了活产婴儿,也就是说,成功率大约在30%。体外受精过程失败的原因有很多,其中近一半(44.9%)的胚胎存在缺失或额外的染色体,或非整倍体。

非整倍体率随着产妇年龄的增加而增加,35岁以下的产妇大约是30%,而42岁以上的产妇则高达85%,大多数的染色体异常不能带来成功怀孕。因此,人们建议移植整倍体胚胎来提高植入和活产率,并减少妊娠早期流产。于是,他们开始利用细胞遗传学技术对胚胎进行基因检测,这就是胚胎植入前遗传学筛查(preimplantation genetic screening,PGS)。

关于PGS,你需要知道的

具体哪些人需要进行筛查呢?一般来说,建议高龄产妇(>36岁)、反复着床失败(如累计植入优质胚胎≥10枚,具体数量由生殖中心决定)和反复流产(流产≥3次)的产妇进行筛查。

在PGS的过程中,胚胎学家从卵子或胚胎中取出几个细胞,检查每条染色体,以确定移植回子宫的最佳胚胎。2015年发表的一项研究表明,患者在IVF过程中增加PGS,可使成功怀孕的几率几乎比只进行IVF的患者高出65.7%。由于成功率更高,专家通常能够只选择一个胚胎,使得多胎妊娠的可能性大大降低。

双胞胎,甚至多胞胎,在我们的印象中是件好事。然而,据拉斯维加斯生育中心的Bruce Shapiro博士介绍,双胎妊娠引起的不良医学后果却是你从未想过的,如出生体重极低、早产、听力下降、消化问题、脑瘫和新生儿死亡,这似乎成为儿科医生最可怕的噩梦。他指出,双胎妊娠中胎儿死亡的风险是全身麻醉的2000倍,也比在伊拉克战场上服役一年的士兵高了9倍,多么可怕!

PGS所使用的技术

目前,科学家已经开发出一些技术,通过全面的染色体筛查来评估胚胎的染色体状态。之前胚胎的选择主要是基于形态,但这是很主观的。后来,人们曾使用过FISH,但由于技术限制,只能筛查有限的染色体。大规模的随机试验表明,基于FISH的PGS甚至比不用PGS更糟糕。因此,许多生殖中心不建议使用。

好在,染色体全面筛查(CCS)技术、滋养外胚层活检以及新鲜或冷冻胚胎移植的使用,为PGS实践提供了有利的临床结果。研究已经证实,array CGH(aCGH)、SNP芯片以及新一代测序(NGS)可应用于胚胎的筛查。

William Schoolcraft等人结合比较基因组杂交和滋养外胚层活检的方法来进行染色体筛查。他们发现,与形态学筛选相比,新型筛查技术的胚胎植入率更高(46.5% vs. 72.2%)。此外,对于在CCS之后接受单囊胚移植的患者,IVF成功率的改善与产妇年龄无关。Francesco Fiorentino等人认为,对于胚胎植入前遗传学筛查,NGS这种方法是可靠的,可实现整倍体胚胎的鉴定,带来持续妊娠。

对于这些技术,Genesis Genetics的CEO Mark Hughes教授有一个精彩的比喻。他将Veriseq PGS(Illumina适用于PGS的新一代测序方案)比喻为用哈勃望远镜来遥望星空,而FISH就像肉眼看太空(aCGH介于两者之间,但肯定是望远镜)。总的来说,这三种技术(FISH、aCGH和NGS)都让你看到染色体的某些部分,并回答一些简单问题。当你转向NGS时,画面就变得更加具体而清晰。

也许有人会考虑到成本,引入PGS是否物有所值?德克萨斯州生育中心的医学主任Kaylen Silverberg博士对PGS的成本效益进行了分析。他认为,尽管PGS产生了额外的费用,但这个费用可以被不开展PGS时不良后果所引发的费用而抵消,特别是流产和多胞胎。与多胞胎和流产相关的费用相比,对于35岁以下的患者,使用PGS后每位患者每次生产节省的平均费用高达24, 625美元。若患者年龄超过35岁,则节省的费用增加一倍。

当然,对于胚胎植入前遗传学筛查的必要性,目前业界还存在争议。NGS应用在这方面的时间也不长。在纳入常规临床实践之前,人们还有必要对这项新技术进行全面评估。对于患者而言,在选择PGS之前,应该向遗传咨询师咨询,充分了解PGS的限制和风险。

文章开头的Vy夫妇,在女儿一岁半的时候,打算要第二个孩子。他们这一次选择了PGS。Vy表示:“它(PGS)确实透露了很多东西,让我们能够了解胚胎。”从五个健康的胚胎中,他们选择植入一个,可惜第一次受孕没有成功,不过,他们很快植入另一个胚胎,并成功怀孕。

不孕不育也许令人沮丧,令人绝望。不过正如美国不孕不育联盟(RESOLVE)在宣传周中所说的,“你并不孤单”。随着各项技术的不断发展,体外受精的成功率必将越来越高

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