胚胎植入前遗传学诊断技术专题
胚胎植入前遗传学筛查

胚胎植入前遗传学筛查胚胎植入前遗传学筛查胚胎染色体异常是导致胚胎着床失败、早孕期胎儿流产的一大因素。
研究表明,随着年龄的增长,女性产生的正常卵子数量下降,导致胚胎中染色体数目异常的胚胎比例增加。
PGS检测可以在胚胎植入母体之前,筛选出检测结果为染色体正常的胚胎进行植入,从而减少因胎儿染色体问题而带来的流产甚至引产,减少移植次数,提高治疗效率,好孕之神就会降临!PGS(preimplantation genetic screening),即胚胎植入前遗传学筛查,是指在进行辅助生殖技术(IVF/ICSI)助孕的过程中,在胚胎移植之前,对早期胚胎或者卵子散在发生的染色体异常进行筛查,以挑选染色体正常的胚胎植入子宫,以期减少因胚胎染色体异常导致的流产及反复流产,获得正常的妊娠,提高IVF妊娠率。
胚胎植入前遗传学筛查就是在人工辅助生殖过程中,对胚胎进行种植前活检和高通量基因测序分析,以选择染色体正常无遗传学疾病的胚胎植入子宫,提高着床率和持续妊娠率,降低流产率,从而获得正常胎儿的诊断/筛查方法。
胚胎植入前遗传学筛查推荐人群:1、卵子染色体异常率较高的高龄(≥35岁)孕妇;2、染色体数目及结构异常的夫妇;3、严重的男性不育,少弱精子症,畸精症;4、生育过染色体异常疾病患儿的夫妇及有反复自然流产史的孕妇;5、反复胚胎种植失败的的孕妇。
在人工辅助生殖过程结合应用高通量测序的PGS的优势在于:1、PGS的全染色体筛查的误差率降低(<2%),准确性高大于99%,并且覆盖全面,染色体非整倍体以及10Mb以上微重复/微缺失均能检测;2、对囊胚活检无任何影响;••••3、消除母体年龄对植入的影响;4、能够检测出嵌合体(因为12%的囊胚是嵌合体,嵌合体比整倍体胚胎的受孕率低50%);5、与普通PGS技术相比,可以将流产率降低60%,同时提高移植着床率,提高临床妊娠率和持续妊娠率。
••••。
胚胎植入前遗传学诊断
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胚胎植入前遺傳學診斷(PGD)
10 健康寶 寶出生
9 產前診 斷
8 胚胎移植與 著床
7 單細胞的致病 靶基因檢測 連鎖分析
Star t
1 遺傳諮詢
6卵裂球單細
胞活檢
2獲得家系中所有相關
人員的遺傳資訊
3基因檢測與連鎖分 析
4輔助生殖技術治療
5 體外受精及胚胎 培養
19
PGD/PGS臨床流程
Array CGH
38.6 ± 2.59 9.0
38.5 ± 2.51 12.1
0.558 0.232
Foetal distress (%)
3.3
3.7
1.000
Caesarean section (%)
25.1
25.8
0.930
rearrangements Fetal sex for X-linked disease
Non-medical sex selection Avoid adult onset disorder HLA typing with disease testing HLA typing without disease testing Selection for a disability
影響診斷效率。
1. 檢測細胞數量相對少, 3天後6-10細胞期 一般取單細胞
囊胚
1. 胚胎完成一次自我選擇,臨 床妊娠率提高;
2. 可以獲得更多的檢測細胞數
量 3. 診斷準確性高
1. 囊胚形成率僅為50% 左右,可檢胚胎數量 有限;
2. 可供診斷時間短,可 能需要冷凍胚胎
5-7天囊胚期取滋 養層細胞
主要內容
PGD的定義與背景 PGD的發展歷史 PGD/PGS的適應症 PGD的流程及相關技術 PGD與倫理 PGD的最新發展
胚胎植入前遗传学诊断
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胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis ,PGD)一、定义胚胎种植前遗传学诊断(PGD)就是指在体外受精过程中,对具有遗传风险患者得胚胎进行种植前活检与遗传学分析,以选择无遗传学疾病得胚胎植入宫腔,从而获得正常胎儿得诊断方法,可有效地防止有遗传疾病患儿得出生。
植入前遗传学诊断就是随着人类辅助生殖技术,即“试管婴儿”技术发展而开展起来得一种新技术,它就是产前诊断得延伸,遗传学诊断得又一更有希望得新技术。
二、意义(一) 对高龄孕妇与高危妇女进行PGD可以有效地避免遗传病患儿得出生。
(二) 可以有效地避免传统得产前诊断技术,对异常胚胎进行治疗性流产,避免中期妊娠遗传诊断及终止妊娠所致得危险及痛苦。
(三) PGD技术得产生与完善可以排除遗传病携带者胚胎,阻断致病基因得纵向传递,从而降低人类遗传负荷。
三、适应征理论上只要有足够得序列信息,PGD能针对任何遗传条件进行诊断,即凡就是能够被诊断得遗传病都可以通过PGD来防止其患儿出生。
进行PGD得主要对象就是可能有遗传异常或高危遗传因素,需要产前诊断得病例,尤其就是可能同时具有两种以上不同得遗传异常情况。
PGD现已用于一些单基因缺陷得特殊诊断,包括Duchenne型肌营养不良、脆性X综合征、黑朦性白痴(Tay Sachsdiseade)、囊性纤维病(cysticfibrosis)、Rh血型、甲型血友病、镰型细胞贫血与地中海贫血、进行性营养不良、新生儿溶血、21抗蛋白缺乏症,、粘多糖贮积症(MPS)、韦霍二氏脊髓性肌萎缩(Werding Hoffman disease),还有染色体异常如Down’S综合征、18三体,罗氏易位等。
四、植入前遗传学诊断得取材可从胚胎着床前各个阶段活检取样,获取其遗传物质信息进行诊断。
目前多采用激光打孔、机械切割或Tyrode酸化打孔后吸出细胞得方法取材。
(一)极体极体细胞可以使用第一极体或第二极体,它们在胚胎发育与合子形成中就是非必须得,因而不影响卵子受精与正常发育,且不会引起伦理学上得争议。
胚胎植入前遗传学诊断-高媛
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胚胎植入前遗传学诊断-发展历史
1990年 英国的Alen Handyside等完成的世界第一个PGD婴儿诞生 (X-连锁隐性遗传病)。 1992年 Handyside等再次完成CFTR的PGD婴儿(常染色体隐性遗 传病)诞生,自此PGD得到蓬勃发展。
伸,是遗传学诊断的又一更有希望的新技术。
PGD 绒毛采集 羊水采集 脐血采集
胚胎植入前遗传学诊断-背景
1. 大多数的遗传性疾病目前还缺乏有效的治疗手段。 2. 对患病胎儿进行选择性流产/引产给孕妇造成身心 的双重伤害;
3. 不可避免遗传性疾病的垂直传递。
主要内容
PGD的定义与背景 PGD的发展历史 PGD/PGS的适应症 PGD的流程及相关技术 PGD与伦理 PGD的最新发展
染色体疾病; 单基因病;
检测癌症易感基因; HLA分型。
胚胎植入前遗传学筛查(PGS)
胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic screening, PGS)是一种
所谓的“低风险”PGD, 最初是为了提高临床妊娠率和着床率而进行的一种
筛查,其适应征为:
1. 高育龄妇女
2. 反复胚胎种植失败的夫妇
—显微操作取样
•
如何准确地完成遗传性样本的筛查/诊断 —单个/3-5个细胞的检测
PGD过程中所涉及的显微操作
目前多采用激光打孔、机械切割或Tyrode酸化打孔后吸出细胞的方法取材 。
卵母细胞胞浆内单精子注射 (IntraCytoplasmic Sperm Injection, ICSI)
(1st
第1极体移除 polar body removal)
PGD。
高中选修三生物胚胎移植前的遗传学诊断方法

高中选修三生物胚胎移植前的遗传学诊断方法
“胚胎植入前遗传学诊断适用于有遗传病的患者,需要进行相应的诊断,叫做遗传学诊断。
胚胎植入前遗传学诊断技术,是为了避免有可能生育遗传病患儿的夫妇,将来生育遗传病的孩子。
又叫做产前诊断。
产前诊断是怀孕之后,做相应的抽取羊水、脐带血等胎儿组织,做产前诊断。
胚胎植入前遗传学诊断,是把诊断的取材提前到胚胎期,即当胚胎处在早期胚胎和囊胚阶段,取到胚胎细胞进行相应的遗传学诊断,把筛选出正常的胚胎放到子宫内,让它继续生长,避免出生遗传病患儿。
”
在许多方面,胚胎的生存能力取决于其遗传状况。
这是由大多数卵子中存在的染色体异常引起的。
例如,在年轻(35岁以下)妇女中,健康的卵母细胞的比例约为50%;随着年龄的增长,整倍体(无染色体的过量或缺乏)的细胞数量仅约10%。
这在自然和体外受精中都可以观察到。
因此,仅一部分获得的无遗传障碍的胚胎可用于IVF。
植入前遗传学诊断可以清除异常胚胎,并仅选择健康的胚胎进行后续移植。
它允许您:
确定每个染色体的拷贝数;
识别染色体异常——倒位和重排;
分析遗传物质的单基因病理学和基因结构的变化(例如在囊性纤维化中)。
在受精卵发育的第5-6天,对PGD进行胚胎活检(取胚泡滋养外胚层的样品),然后冷冻保存。
以前,这种研究是在胚胎培养的第3天进行的,但准确性较低,因此今天已不在早期使用。
胚胎植入前遗传学诊断筛查技术专家共识
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胚胎植入前遗传学诊断/筛查技术专家共识随着辅助生殖技术临床开展规模的日益扩大,以及细胞及分子遗传学诊断技术的快速发展,胚胎植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)和植入前遗传学筛查(preimplantation genetic screening,PGS)技术迎来了快速的增长和发展。
为使该项技术更加规范且有效地实施,经中国妇幼保健协会生育保健专业委员会、中国医师协会生殖医学专业委员会、中国医师协会医学遗传学分会、中国遗传学会遗传咨询分会和中国妇幼健康研究会生殖内分泌专业委员会专家讨论,结合国际发展动态和国内临床应用的实际情况,达成以下临床和实验室专家共识。
第一部分PGD/PGS的临床流程与质控1 适应证和禁忌证1.1 PGD的适应证1.1.1 染色体异常夫妇任一方或双方携带染色体结构异常,包括相互易位、罗氏易位、倒位、复杂易位、致病性微缺失或微重复等。
1.1.2 单基因遗传病具有生育常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁隐性遗传、X 连锁显性遗传、Y连锁遗传等遗传病子代高风险的夫妇,且家族中的致病基因突变诊断明确或致病基因连锁标记明确。
1.1.3 具有遗传易感性的严重疾病夫妇任一方或双方携带有严重疾病的遗传易感基因的致病突变,如遗传性乳腺癌的BRCA1、BRCA2致病突变。
1.1.4 人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)配型曾生育过需要进行骨髓移植治疗的严重血液系统疾病患儿的夫妇,可以通过PGD选择生育一个和先前患儿HLA配型相同的同胞,通过从新生儿脐带血中采集造血干细胞进行移植,救治患病同胞。
1.2 PGS的适应证近期高通量遗传检测技术(PGS 2.0版)的研究和发展,对PGS的临床意义提出了新的质疑,包括不同程度和部位胚胎染色体异常嵌合型的存在、临床检测技术的精准性、对移植胚胎的选择和放弃的标准、PGS的活产率计算方式及其应用价值等,提示PGS的循证证据尚需进一步的研究和验证,其指征也面临修正和更新。
胚胎植入前遗传学诊断名词解释

胚胎植入前遗传学诊断名词解释胚胎植入前遗传学诊断简介胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis,PGD)是一种常用于辅助生殖技术的遗传学检测方法。
它通过对胚胎进行基因检测,以筛查或诊断可能携带某种遗传疾病的胚胎,并选择健康的胚胎进行植入到母体子宫内,从而降低将遗传疾病传递给后代的风险。
胚胎植入前遗传学诊断的步骤1.体外受精(In Vitro Fertilization,IVF):通过促排卵药物促进卵巢发育并采集女性多个成熟卵子,然后将卵子与精子在实验室中结合,使其受精形成受精卵。
2.胚胎培养:受精卵在实验室中进行培养,通常持续3-5天。
在此期间,受精卵会发育为多个细胞的团块,称为胚胎。
3.胚胎细胞取样:在胚胎培养的特定时间点,通过取样技术,如取卵细胞进行基因检测。
通常有两种主要的取样方法:细胞外囊胚活检(BlastomereBiopsy)和滋养层细胞活检(Trophectoderm Biopsy)。
–细胞外囊胚活检:在第三天的8-10个细胞阶段,通过取一个或多个细胞来进行基因检测。
–滋养层细胞活检:在第五天的100-150个细胞阶段,通过取一部分滋养层细胞来进行基因检测。
4.基因检测:从取样的胚胎细胞中提取DNA,并进行遗传学分析。
常用的遗传学分析方法包括:–多态性位点分析(Polymorphic Marker Analysis):通过分析特定位点上的多态性标记来确定是否携带某种遗传疾病。
–针对特定突变位点的PCR扩增(Polymerase Chain Reaction,PCR):通过PCR扩增特定突变位点的DNA片段,并进行序列分析来确定是否携带某种遗传疾病。
–数字PCR(Digital PCR):通过将DNA分子分隔成数百万个微小的反应室,并计算每个反应室中的DNA分子数量,来检测特定突变位点的存在。
–着丝粒染色体检测(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH):通过使用荧光探针标记染色体特定区域的DNA序列,来检测染色体异常。
胚胎植入前遗传学诊断
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囊胚活检
• D5-6天胚胎发育到囊胚阶段后,活检囊胚滋养层细胞进行 遗传学检测。
• 优点: 不影响将要发育成胎儿的内细胞团的发育; 可检测细胞数较多,检测失败概率降低; 对SNP-array而言,能大大减低费用。
groups,includingQiao’s,aresteppingupefforts
street.Inside,about50physiciansonher
Theconditionsthereareripe:geneticdiseases toimprovethetechnology,increaseawareness
centre that she runs blocks the doorway aroundtheworldhasgenerallybeenslow,in well-equippedandpowerfulclinical-research
and extends some 80 metres down the China,itisstartingtoexplode.
活检细胞移入EP管
全基因组扩增 全基因组扩增产物
关键技术④: 对全基因组扩增产物的全基因组测序
关键技术⑤: SNP芯片技术
二、植入前遗传学诊断和筛查的临床应用
遗传组学分析
CHINA’S PUSH
FOR
BETTER BABIES
Acampaigntoincreasepreimplantationgenetic diagnosiscouldputthecountryonthepath towardseliminatingcertaindiseases.
胚胎植入前遗传学诊断技术专题

胚胎植入前遗传学诊断技术专题生物探索编者按自世界首例试管婴儿诞生以来,相继出现了三代试管婴儿技术。
技术的发展以及现实需求使第三代试管婴儿技术应用越来越广泛,患者受益越来越显著。
然而,第三代试管婴儿技术在临床上应用如何?面临着哪些困境?在全面二孩时代,企业是如何推动我国第三代试管婴儿技术的发展?世界首例“试管婴儿”于1978年7月25日诞生于英国奧德海姆总医院,我国首例试管婴儿于1988年诞生于北京大学第三医院,迄今为止,全世界已有超过600万例的试管婴儿。
自世界首例试管婴儿诞生以来,相继出现了三代试管婴儿技术。
技术的发展以及现实需求使第三代试管婴儿技术应用越来越广泛,患者受益越来越显著。
然而,第三代试管婴儿技术在临床上应用如何?面临着那些困境?在全面二孩时代,企业是如何推动我国第三代试管婴儿技术的发展?1概述三十多年来,辅助生殖技术的发展经历了常规的“试管婴儿”(体外受精和胚胎移植)、卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)、胚胎移植前基因(遗传学)诊断,再到囊胚培养、卵子和精子冷冻、卵母细胞体外成熟技术等,这些技术是现代科学的一项重大成就,开创了胚胎研究和生殖控制的新纪元。
试管婴儿的三大时代试管婴儿技术出现后经历不断发展的过程,相继出现三代试管婴儿技术。
“第一代试管婴儿”也称常规试管婴儿技术,是为了解决女性因素导致的不孕问题,如输卵管、内分泌、宫腔问题等而诞生的。
这种技术将精子与卵子放在体外共同培养,靠精子和卵子的自由结合来实现受精过程。
“第二代试管婴儿”是为了解决由于男性因素导致的不育问题,它又称卵母细胞胞浆内单精子显微注射,通过直接将精子注射入卵母细胞胞浆内,来达到助孕目的。
如果男方精子数量稀少或没有足够的活动量,或即使有了足够的活动量,精子也不愿意与卵子结合,这种情况下第二代试管婴儿技术可以大显身手。
“第三代试管婴儿”也称胚胎植入前遗传学诊断,指在胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断胚胎是否有异常,然后筛选健康胚胎移植。
(整理)胚胎植入前遗传学诊断

胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis ,PGD)一、定义胚胎种植前遗传学诊断(PGD)是指在体外受精过程中,对具有遗传风险患者的胚胎进行种植前活检和遗传学分析,以选择无遗传学疾病的胚胎植入宫腔,从而获得正常胎儿的诊断方法,可有效地防止有遗传疾病患儿的出生。
植入前遗传学诊断是随着人类辅助生殖技术,即“试管婴儿”技术发展而开展起来的一种新技术,它是产前诊断的延伸,遗传学诊断的又一更有希望的新技术。
二、意义(一)对高龄孕妇和高危妇女进行PGD可以有效地避免遗传病患儿的出生。
(二)可以有效地避免传统的产前诊断技术,对异常胚胎进行治疗性流产,避免中期妊娠遗传诊断及终止妊娠所致的危险及痛苦。
(三)PGD技术的产生与完善可以排除遗传病携带者胚胎,阻断致病基因的纵向传递,从而降低人类遗传负荷。
三、适应征理论上只要有足够的序列信息,PGD能针对任何遗传条件进行诊断,即凡是能够被诊断的遗传病都可以通过PGD来防止其患儿出生。
进行PGD的主要对象是可能有遗传异常或高危遗传因素,需要产前诊断的病例,尤其是可能同时具有两种以上不同的遗传异常情况。
PGD现已用于一些单基因缺陷的特殊诊断,包括Duchenne型肌营养不良、脆性X综合征、黑朦性白痴(Tay Sachsdiseade)、囊性纤维病(cysticfibrosis)、Rh血型、甲型血友病、镰型细胞贫血和地中海贫血、进行性营养不良、新生儿溶血、21抗蛋白缺乏症,、粘多糖贮积症(MPS)、韦霍二氏脊髓性肌萎缩(Werding Hoffman disease),还有染色体异常如Down’S 综合征、18三体,罗氏易位等。
四、植入前遗传学诊断的取材可从胚胎着床前各个阶段活检取样,获取其遗传物质信息进行诊断。
目前多采用激光打孔、机械切割或Tyrode酸化打孔后吸出细胞的方法取材。
(一)极体极体细胞可以使用第一极体或第二极体,它们在胚胎发育和合子形成中是非必须的,因而不影响卵子受精和正常发育,且不会引起伦理学上的争议。
胚胎植入前遗传学诊断名词解释
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胚胎植入前遗传学诊断名词解释1. 胚胎植入前遗传学诊断概述胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD)是一种在试管受精(体外受精)胚胎发育到培养囊胚阶段前,对胚胎进行遗传学分析和筛查的技术。
通过PGD,可以获得胚胎的遗传信息,以便筛查某些遗传病、染色体异常或遗传性疾病的携带者。
PGD通常结合辅助生殖技术,如体外受精(IVF),旨在选择出健康的胚胎用于胚胎植入。
2. PGD的应用范围2.1 遗传病筛查•单基因病筛查:通过对胚胎进行遗传学诊断,可以检测出携带有单基因遗传病的胚胎,如囊胞性纤维化等。
携带有遗传病基因的胚胎可以被排除,以减少疾病遗传给下一代的风险。
•染色体异常筛查:染色体异常是导致胚胎停育、流产和先天性异常的主要原因之一。
通过PGD,可以检测出染色体异常的胚胎,并选择正常的胚胎进行植入,提高妊娠成功率。
2.2 染色体易位和平衡易位携带者筛查•对于染色体易位或平衡易位携带者,他们自身可能没有明显疾病症状,但易位染色体的组合可能会导致异常的胚胎发育,增加流产风险。
PGD可以帮助筛查携带易位染色体的胚胎,选择正常胚胎以减少流产的风险。
2.3 个性化医学•除了遗传病筛查外,PGD还可以用于选择具有特定基因型的胚胎,以满足父母的个人需求。
例如,一些夫妇可能希望选择具有特定基因特征的胚胎,如造血干细胞移植所需的HLA配型相匹配的胚胎。
3. PGD的技术原理和流程3.1 胚胎植入前的胚胎活检技术•PGD通常需要在体外受精后的囊胚阶段进行胚胎活检。
胚胎活检可以通过取出囊胚的一小部分细胞进行遗传学分析。
3.2 全基因组扩增技术(Whole Genome Amplification, WGA)•WGA是一种将少量胚胎细胞的基因组DNA扩增到足够数量进行遗传学分析的技术。
常用的WGA方法包括PCR和多位点连锁扩增(Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification, MLPA)。
胚胎植入前遗传学诊断
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欢迎共阅胚胎植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis ,PGD)一、定义胚胎种植前遗传学诊断(PGD)是指在体外受精过程中,对具有遗传风险患者的胚胎进行种植前活检和遗传学分析,以选择无遗传学疾病的胚胎植入宫腔,从而获得正常胎儿的诊断方法,可有效地防止有遗传疾病患儿的出生。
(一) (二) (三) 从进行黑朦性白痴(Tay Sachsdiseade)、囊性纤维病(cysticfibrosis)、Rh 血型、甲型血友病、镰型细胞贫血和地中海贫血、进行性营养不良、新生儿溶血、21抗蛋白缺乏症,、粘多糖贮积症(MPS)、韦霍二氏脊髓性肌萎缩(Werding Hoffman disease),还有染色体异常如Down ’S 综合征、18三体,罗氏易位等。
四、植入前遗传学诊断的取材可从胚胎着床前各个阶段活检取样,获取其遗传物质信息进行诊断。
目前多采用激光打孔、机械切割或Tyrode酸化打孔后吸出细胞的方法取材。
(一)极体极体细胞可以使用第一极体或第二极体,它们在胚胎发育和合子形成中是非必须的,因而不影响卵子受精和正常发育,且不会引起伦理学上的争议。
极体活检比胚胎活检对胚胎的创伤性小,且不为染色体的嵌合性所影响,可以间接地反映母源性遗传缺陷。
但极体活检细胞不能检测父源性非整倍体核型或发生于受精期间及受精后的其它异常,例如多倍体、单倍体及嵌合性,而且只能取到一个细胞核进行分析,结果的可靠性有限。
(二);目前五、主要检测技术单基因病的PGD基本上以PCR技术为基础。
染色体原位杂交(FISH)技术的引入,扩大了PGD 的诊断范围,特别是间期核单细胞FISH技术的成功,以及多种多样FISH探针的开发,把PGD扩展到了染色体病的诊断。
(一)荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)将DNA探针用不同颜色荧光染料标记,与固定在玻片上的卵裂球细胞不同染色体杂交后,在荧光显微镜下被杂交的部分呈现不同颜色的荧光,从而对染色体异常进行筛查。
2024胚胎植入前遗传学检测技术临床风险防范指标要点(全文)

2024胚胎植入前遗传学检测技术临床风险防范指标要点(全文)摘要植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)技术在近年来迅猛发展,随之而来的是在临床应用时可能存在的问题和风险。
我们需要重视PGT的相关临床风险,从PGT适应证的遗传风险评估、疾病本身对于卵巢功能的影响、控制性促排卵强度的控制,以及遗传性肿瘤易感基因携带者的促排卵风险等多个环节进行风险防范,以提高PGT技术的安全性、有效性。
【关键词】植入前遗传学检测;风险指标;防范随着辅助生殖技术临床开展规模的扩大,以及细胞及分子遗传学诊断技术的快速发展,胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)技术迎来了快速的增长和发展,但技术在临床应用时还存在诸多问题。
PGT是一个多环节、复杂流程、环环相扣的治疗过程,涉及不同学科的不同领域,如临床生殖内分泌学、胚胎学、分子遗传学等,有多个涉及到临床风险的关键点,需要加以防范。
本文就PGT技术在临床实践中的风险进行分析,提出临床风险防范指标,以保障PGT技术的临床安全性、有效性。
一.PGT适应证相关的遗传风险评估根据PGT的适用范畴,PGT可分植入前单基因遗传病检测(PGT for monogenic/single gene defects,PGT-M)、植入前染色体结构重排检测(PGT for chromosomal structural rearrangements,PGT-SR)和植入前非整倍体检测(PGT for aneuploidies,PGT-A)[1-4]。
规范PGT前的遗传咨询,评估其遗传风险,必要时进行多学科会诊(multidisciplinary consultation,MDT)有利于降低PGT适应证不明确带来的临床风险。
PGT-A适应证包括高龄、复发性流产和反复种植失败等,主要的遗传风险与女方年龄、不良孕产史等相关,不在此赘述。
泰国三代试管胚胎植入前遗传学诊断(PGD)
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泰国三代试管胚胎植入学遗传学诊断(PGD )
第三代试管婴儿也称第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断(PGD ),指在IVF-ET 的胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断是否有异常,筛选健康胚胎移植,防止遗传病传递的方法。
检测物质取4~8个细胞期胚胎的1个细胞或受精前后的卵第一、二极体。
取样不影响胚胎发育。
检测用单细胞DNA 分析法,一是聚合酶链反应(PCR ),检测男女性别和单基因遗传病;另一种是荧光原位杂交(FISH ),检测性别和染色体病。
早在1964年Edwards 就提出了PGD 的思想。
13号、18号、21号、X 、Y 染色体鉴定。
13号染色体:
13号染色体异常多出现—三体综合征(多一条),
13号染色体异常导致患儿有多发畸形,多数出生后3年内夭折。
13号染色体异常引起“乳腺癌和卵巢癌、耳聋、肝脏及神经系统疾病”
18号染色体:
18号染色体异常会引起“爱德华综合症”,患者通常表现多个器官缺陷,大多出生一年内夭折。
常引起尼曼匹克病(贫血、肝、脾、淋巴结肿大、消化不良和神经缺陷、胰脏癌)
21号染色体:唐氏综合症
X 染色体:杜氏肌营养不良症(DMD )特纳氏综合征,脆性X 综合症
Y 染色体:急性髓系白血病。
胚胎植入前遗传学诊断课件
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单 PGD/PGS的流程与相关技术
关键技术
ICSI技术 囊胚培养 ③囊胚活检
①极体活检 ②单卵裂球活检
固定、FISH 检测 全基因组扩增
囊胚冷冻
微量细胞遗传学检测
正常胚胎移植
关键技术①:胚胎活检技术
极体活检
单卵裂球活检
囊胚活检
讨论:极体活检vs囊胚活检?
关键技术②:囊胚玻璃化冷冻
冷冻胚胎库
关键技术③: 单细胞全基因组扩增技术
活检细胞移入EP管
全基因组扩增 全基因组扩增产物
关键技术④: 对全基因组扩增产物的全基因组测序
关键技术⑤: SNP芯片技术
二、植入前遗传学诊断和筛查的临床应用
CHI NA’S P US H
极体活检
• 活检第一极体和第二极体,检测母源性的染色体结构异 常或基因突变,以及减数分裂异常造成的染色体非整倍 体。
• 优点:对卵母细胞的发育没有影响。 缺点: 只能检测母源性的染色体异常; 不能检测受精后发生的染色体异常; 可检测细胞数少,易发生检测失败。
卵裂球活检
• 在D3胚胎发育到6-10细胞时活检出1-2个卵裂球,进行遗
nullisomy 21 Nullisomy 14 disomy 21
首例FISH-PGD(2003年):罗氏易位
PGD 分类
高风险PGD (Preimplantati on genetic diagnosis, PGD)
低风险PGD (preimplantation genetic screening, PGS)
PGD/PGS逐渐被PGT取代
• PGT (Preimplantation Genetic testing):是一个广 义的术语,指在胚胎植入前,利用显微技术和DNA分 析技术对胚胎的染色体异常进行检测,选择正常的胚 胎植入。
PGD:植入前遗传学诊断技术
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PGD:植入前遗传学诊断技术植入前遗传学诊断(Preimplantation Genetic Diagnosis, PGD) 技术可以为患者选择没有遗传缺陷的胚胎进行植入,从而避免后代发生某些遗传病的风险。
PGD可以筛查多种疾病,包括染色体病、单基因遗传病和性连锁疾病,比如常听说的血友病、地中海贫血病等疾病。
PGD的作用* 可以诊断超过100遗传性疾病的能力* 可以确定胚胎的质量优劣* 可以降低自然流产的风险PGD的重要性基因诊断对高龄女性是非常重要。
基因检测可以帮助降低自然流产的风险,同时提高活产率。
通过PGD,我们取出1个卵裂球,然后会进行染色体或基因鉴定。
如果有染色体异常,我们就不会选择此胚胎植入到子宫。
PGD的安全性SCRC中心专家提示,现在在美国,所有的胚胎养到5天成囊胚的时候取外围滋养层的细胞去做PGD的筛查。
养成囊胚之后已经分裂出了很多细胞,因此取滋养层细胞去做筛查并不会影响胚胎的质量。
为什么要做PGD?对于染色体结构或数目有问题的病人,在试管婴儿助孕时,我们会建议病人采用PGD 技术,对胚胎进行筛选,挑选染色体正常的胚胎植入宫腔,但大多数病人对PGD缺乏了解,在助孕过程中疑虑重重,在此简单介绍下PGD。
首先,采用PGD技术助孕的病人,需要进行常规试管婴儿过程,包括促排卵、取卵,卵子受精,胚胎卵裂,然后在胚胎形成囊胚后,对囊胚的滋养外胚层细胞进行活检取样,提取细胞的DNA进行芯片检测,待芯片检测结果回示后,挑选正常的胚胎移入子宫腔中。
PGD 可在孕前阶段杜绝X-连锁隐性遗传病、染色体病和基因病患儿的妊娠,避免人工流产终止异常妊娠给广大妇女的身心痛苦。
理论上还可减少遗传病在人群中的遗传负荷,从而是遗传性病防治的重要手段,也是Edwards获诺贝尔奖的理由之一。
染色体异位携带者的PGD?染色体易位(Translocation)是一种染色体结构异常,指一条染色体的一段转移到同一条或另一条染色体上,导致易位片段基因的重排,是临床上较为常见的一种染色体结构重排异常,在新生儿中发病率约0.2%。
pgd诊断标准
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pgd诊断标准一、概述PGD,即胚胎植入前遗传学诊断,是一种通过遗传学手段对体外受精的胚胎进行检测,以筛选出健康的胚胎并进行移植的技术。
在PGD的诊断过程中,通常采用多方面的检测方法来确保诊断的准确性和可靠性。
本文将详细介绍PGD诊断标准所涵盖的五个方面,包括病理学检查、免疫组织化学染色、分子生物学检测、临床表现和其他辅助检查。
二、病理学检查1. 病理学检查是PGD诊断过程中最直接的方法,通过对胚胎进行显微镜检查,观察胚胎细胞的形态、大小、染色深浅等特征,以判断胚胎是否存在遗传异常或发育异常。
2. 通过对胚胎的切片进行病理学检查,可以发现染色体数目和结构的异常,以及基因突变等问题。
这些信息对于PGD的诊断和遗传咨询具有重要的指导意义。
三、免疫组织化学染色1. 免疫组织化学染色是一种利用抗原-抗体反应原理的检测方法,通过特定的抗体标记胚胎细胞中的蛋白质或核酸,再利用显色剂进行染色,以观察胚胎细胞内的生物学特征。
2. 免疫组织化学染色在PGD诊断中主要用于检测染色体结构和基因表达的异常,如DNA倍性异常、基因突变等,为PGD诊断提供更深入的遗传学信息。
四、分子生物学检测1. 分子生物学检测是通过分析胚胎细胞的基因组信息来进行PGD诊断的方法。
该方法可以直接检测胚胎细胞的DNA序列,从而发现与遗传性疾病相关的基因突变。
2. 常见的分子生物学检测方法包括聚合酶链式反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)、基因测序等。
这些方法可以针对特定的基因或染色体区域进行高精度检测,提高PGD诊断的准确性和可靠性。
五、临床表现1. 临床表现是指在医学实践中观察和记录患者症状、体征、病史等方面的情况,对于PGD诊断来说,患者的家族遗传病史、既往生育史、生殖系统疾病等相关信息也是重要的参考依据。
2. 通过了解患者的临床表现,可以推断出患者是否存在遗传性疾病的风险,为PGD诊断提供临床依据,有助于医生制定更加个性化的治疗方案。
胚胎植入前诊断
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这种取材方式只能获得母体的遗传信息, 并且对卵母细胞的基因型是根据极体的基 因型推测获得的,所以可靠性相对较差。
(二) PGD材料来源及取材方式
2.卵裂球活检 在体外,受精卵分裂到4-6细胞期时, 通过显微操作吸取1-2个细胞用于遗传性疾 病的诊断或性别的鉴定。现已证实从3-8细 胞期的胚胎中取出1-2个卵裂球做活检不会 影响胚胎的正常发育。
另外,有部分学者认为取材时机最好 在受精受卵受精后4-5天,然后采取数个 (5-10个左右)早期胚泡滋养外胚层细胞。 其优点在于可获得较多的细胞,以增加诊 断的准确性,另外滋养外胚层细胞在今后 的胚胎发育中将发展为绒毛细胞,从而可 避免对胚胎造成外源性的影响。
胚胎植入 前诊断
中南大学湘雅二 医院妇产科 王 新
一、胚胎植入前诊断概念
辅助生殖技术的发展:
第一代试管婴儿技术 (体外受精-胚胎移植,IVF-ET) 第二代试管婴儿(显微受精)技术 透明带下授精
Subzoual insemination, SUZI
卵泡浆内精子注射
intracytoplasmic sperm injection, ICSI
(三)PGD的诊断方法
在PGD研究早期采用细胞遗传学分析单 个卵裂球的染色体核型,由于不能在短时 间内完成诊断,必须有胚胎冷冻技术的配 合,而如今,分子遗传学技术已成为PGD领 域中发展最快、应用最广、研究较为深入 的技术和方法。
(三)PGD的诊断方法
1. 以PCR为主的系列技术 2. RFLP连锁分析 3. ASO斑点杂交 4. 3’碱基特异PCR方法等 5. 间期细胞核FISH技术
该方法的局限性为: (1)只能获取1或2个卵裂球细胞进行分 析,实验条件和技术要求极高, 临床运用尚有一定困难。 (2)不能检测到胚胎在随后发育中形成 的嵌合体。
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胚胎植入前遗传学诊断技术专题生物探索编者按自世界首例试管婴儿诞生以来,相继出现了三代试管婴儿技术。
技术的发展以及现实需求使第三代试管婴儿技术应用越来越广泛,患者受益越来越显著。
然而,第三代试管婴儿技术在临床上应用如何?面临着哪些困境?在全面二孩时代,企业是如何推动我国第三代试管婴儿技术的发展?世界首例“试管婴儿”于1978年7月25日诞生于英国奧德海姆总医院,我国首例试管婴儿于1988年诞生于北京大学第三医院,迄今为止,全世界已有超过600万例的试管婴儿。
自世界首例试管婴儿诞生以来,相继出现了三代试管婴儿技术。
技术的发展以及现实需求使第三代试管婴儿技术应用越来越广泛,患者受益越来越显著。
然而,第三代试管婴儿技术在临床上应用如何?面临着那些困境?在全面二孩时代,企业是如何推动我国第三代试管婴儿技术的发展?1概述三十多年来,辅助生殖技术的发展经历了常规的“试管婴儿”(体外受精和胚胎移植)、卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)、胚胎移植前基因(遗传学)诊断,再到囊胚培养、卵子和精子冷冻、卵母细胞体外成熟技术等,这些技术是现代科学的一项重大成就,开创了胚胎研究和生殖控制的新纪元。
试管婴儿的三大时代试管婴儿技术出现后经历不断发展的过程,相继出现三代试管婴儿技术。
“第一代试管婴儿”也称常规试管婴儿技术,是为了解决女性因素导致的不孕问题,如输卵管、内分泌、宫腔问题等而诞生的。
这种技术将精子与卵子放在体外共同培养,靠精子和卵子的自由结合来实现受精过程。
“第二代试管婴儿”是为了解决由于男性因素导致的不育问题,它又称卵母细胞胞浆内单精子显微注射,通过直接将精子注射入卵母细胞胞浆内,来达到助孕目的。
如果男方精子数量稀少或没有足够的活动量,或即使有了足够的活动量,精子也不愿意与卵子结合,这种情况下第二代试管婴儿技术可以大显身手。
“第三代试管婴儿”也称胚胎植入前遗传学诊断,指在胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断胚胎是否有异常,然后筛选健康胚胎移植。
技术发展所需,现实所迫——PGD/PGS技术应运而生2012年中国人口协会发布的调查结果显示,目前我国不孕不育患者已经超过4000万,占育龄人口的12.5%。
据“2009中国不孕不育现状调研报告”:不孕不育的发病率达15%,病因有上百种、治愈率仅34%,试管婴儿平均成功率为20-30%,不孕不育患者治疗失败约占66%,而这些病因中有50%以上的遗传因素导致。
近年来,随着进行辅助生殖助孕的患者越来越多,临床发现在辅助生殖过程中部分高风险夫妇的胚胎易出现反复种植失败或者不明原因流产的情况,试管婴儿的总体活产率不到30%。
而研究发现胚胎染色体异常时导致试管婴儿失败的主要原因。
2012年《Fertility and Sterility》:对2,282枚反复流产患者的胚胎进行分析,显示胚胎整倍体的概率仅占35%2010年,《Fertility and Sterility》杂志上的研究对113份极体和73份囊胚染色体检测,结果发现非整倍体率分别为65.5%和45.2%此外,2016年《Fertility and Sterility》杂志上的文献表明,随着女性年龄增加,胚胎整倍体概率显著下降,超过35岁后,整倍体概率直线下降,试管婴儿活产率不到40%。
单纯的形态学评价已不足以实现真正选择染色体核型正常的胚胎植入,因此,临床上希望通过一定的技术手段能够在胚胎植入前对胚胎进行筛选,选择健康的胚胎进行植入,从而提高试管婴儿的妊娠率和活产率。
第三代试管婴儿技术又称为PGD/PGS技术,针对单基因遗传以及染色体结构和数目异常的检测,准确率达99%以上。
在临床辅助生殖方面,起到关键的指导作用。
在国外,通过使用PGS技术能够将活产率提高至70%的水平,因而我国亟需PGD/PGS技术来更好地实现健康生育。
试管婴儿技术发展史GIFT:配子输卵管内移植;ZIFT:合子输卵管内移植法;PZD/SZI:透明袋开孔法/透明带下注入法;ICSI:卵母细胞胞浆内单精子显微注射;PGD-FISH:通过荧光原位杂交技术进行胚胎植入前遗传学诊断;PGD-CCS:综合染色体筛查的胚胎植入前遗传学诊断什么是PGD/PGS?第三代试管婴儿技术主要分为两个方向,第一个是胚胎植入前遗传学诊断,即PGD,第二是胚胎植入前染色体筛查,即PGS。
PGD是寻找特定染色体上的已知单基因疾病,PGS是以提高试管婴儿植入率和活产率为目的的早期产前筛查方法。
PGD侧重于胚胎着床前的遗传诊断,经过体外授精获得胚胎。
检测物质主要是8细胞期的1个胚胎细胞或者囊胚期的3-5个胚胎滋养层细胞。
检测用单细胞DNA分析法,一是聚合酶链反应(PCR),检测男女性别和单基因遗传病;另一种是荧光原位杂交(FISH),检测性别和染色体病。
PGD 用于临床检测越来越广泛,其主要应用于单基因病遗传病诊断,染色体异常诊断等。
PGS技术是通过一系列的分子技术手段,针对胚胎染色体的数目和结构异常进行检测,从中筛选出在染色体水平正常的胚胎植入子宫,以期提高胚胎植入的成功率。
整个试管婴儿的流程以及胚胎植入前检测点如下:PGD/PGS的发展历程(1)PGD的发展史PGD可看作是最早期的产前诊断,是生殖医学与遗传学相结合的产物。
PGD为控制遗传患儿的出生、降低遗传率,探讨出生缺陷发病机制等提供了重要途径。
1967年Edwards提出了PGD的思想(2)PGS的发展史PGD已成功应用20余年,PGS 针对染色体的异常筛查,晚于PGD发展,属于崭新领域,但随着新技术的发展及应用,PGS检测技术越来越多地应用于相关研究和临床检测中。
最早进行PGS检测的荧光原位杂交技术(FISH)具有快速、灵敏、准确等优点,但由于荧光显微镜只能同时观察部分探针的荧光信号,因此FISH只能对有限的染色体进行检测。
随后,随着全基因组扩增技术的发展,CGH技术更加全面的、将诊断范围扩展至全基因组范围检测,其原理主要是用不同荧光色标记待检测DNA 和对照DNA,然后进行杂交,通过双色荧光强度进行对比分析信号。
与FISH相比,其主要优点是可以检测所有染色体数目以及每条染色体各个位点遗传物质是否改变。
但该技术在使用过程中需要对照DNA,并且根据荧光强度进行样本分析,其准确性相对较低。
最近,高通量测序的发展致使越来越多的研究使用二代测序技术进行PGS单细胞活检分析。
2013年研究人员利用高通量测序技术对单细胞MDA全基因组扩增产物进行低覆盖度的全基因组测序,开展了人类胚胎细胞非整倍体筛查的临床前研究,发现在0.07倍的测序深度和5.5%的覆盖度下可以有效进行染色体非整倍体的确定,在进行活检囊胚滋养细胞测序的38个囊胚中,68%(26/38)为整倍体,32%(12/38)为非整倍体(15.8%为数目异常,10.5%的样本检测为非平衡易位,5.3%的样本既是非整倍体又是结构异常),其检测结果准确性与array CGH的结果完全吻合。
越来越多的PGS使用二代测序技术进行胚胎活检样本检测,这说明随着技术的不断发展,PGS也得到越来越多的应用。
PGS为避免反复流产、降低遗传患儿的出生、以及临床体外辅助生殖有重大意义。
PGD/PGS的检测范围(1)PGD——单基因疾病诊断、染色体异常检测、其他PGD 主要应用于单基因病、X染色体连锁遗传和已知的染色体异常检测,以及一些其他疾病等,其多应用于具有明确遗传缺陷的病人。
较常见的单基因遗传病有血友病、白化病、进行性肌营养不良、苯丙酮尿症等。
根据遗传类型分为常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁显性遗传、X连锁隐性遗传和Y连锁遗传五个类型。
单基因病遗传类型不同,检测方法也不同。
PGD进行单基因遗传病的检测方法主要是通过PCR方法,2005年我国研究人员应用荧光定量PCR技术对地中海贫血进行PGD检测,结果选择非地中海贫血的胚胎移植到子宫,避免妊娠一个地中海贫血胎儿。
2009年研究人员利用PGD技术对杜氏肌营养不良携带者进行临床治疗,阻止不良患儿的出生。
PGD检测技术可以诊断体外辅助生殖过程中染色体异常的胚胎,使这些异常胚胎避免植入,预防反复流产以及生出不健康的婴儿。
2007我国研究人员利用荧光原位杂交技术,成功对1例Y染色体微缺失患者进行了PGD,避免Y染色体微缺失胚胎植入,并顺利分娩1健康女婴。
2011年,郑州大学第一附属医院生殖中心通过单核苷酸多态性微阵列技术对1例平衡易位携带患者的PGD试管婴儿助孕治疗,筛选染色体正常的胚胎进行植入,并于2012年3月成功分娩一健康女婴。
这些实例说明,PGD 可以用于胚胎染色体异常检测,辅助体外生殖。
PGD除了单基因遗传病和染色体异常疾病诊断外,也可用于HLA分型检测。
2004年研究人员针对中国人16种β地贫突变类型和8种常见的HLA-DRB1基因型,建立了稳定的单细胞多重巢式PCR检测技术,可同时检测β珠蛋白基因,与β珠蛋白基因紧密连锁的STR基因及HLA-DRB1基因,并对4例已出生重型β 地贫患儿的患者进行了β地贫HLA配型的PGD 治疗。
全世界遗传性疾病有4000余种,目前通过使用第三代试管婴儿技术,能筛选甄别和检测的遗传性疾病达确定的多达72种,具体有以下疾病:Addison病(并有脑硬化)血管角质瘤Fabry病肾上腺脑白质营养不良先天性白内障肾上腺发育不良小脑共济失调血球蛋白血病(Bruton型)小脑共济失调血球蛋白血病(瑞士型)扩散性脑硬化眼部白化病腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth,CMT)白化病—耳聋综合征无脉络膜症Wiskott-Aldrich综合征脉络膜视网膜病变Alport综合征色盲(绿色系列型)釉质生长不全(成熟低下型)胆囊纤维化和血友病釉质生长不全(发育不良型)肾源性尿崩症遗传性低色素性贫血尿崩症(神经垂体型)先天性角化不良低磷酸血性佝偻病外胚层发育不全(无汗型)鱼鳞癣Ehlers-Danlos综合征(第V类型)色素失节症面生殖发育不全(Aarskog综合征)Kallmann综合征局灶性皮肤发育不良Spinulosa毛囊角化病葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症Lesch-Nyhan综合症糖原贮积(第VIII类型)Lowe(眼脑肾)综合症性腺发育不全(xy女性类型)视网膜黄斑营养不良慢性肉芽肿病Menkes综合症血友病A智力迟缓(FMRI型)血友病B智力迟缓(FRAXE型)脑积水(中脑水管狭窄)智力迟缓(MRXI型)小眼症(并有多种畸形)(Lenz综合症感觉性聋症(DNFZ型)黏多糖贮积病II(Hunter综合征)磷酸甘油酸激酶缺乏肌营养不良(Becker型)磷酸核糖焦磷酸合成酶缺乏肌营养不良(Duchenne型)Reifenstein综合症肌营养不良(Emery-Dreifuss型)视网膜色素变性肌小管肌病痉挛性麻痹先天性静止性夜盲症脊椎肌萎缩Norrie’s(假性神经胶质瘤)迟发性脊椎骨骼发育不全眼球震颤(眼球运动的或抽动的)睾丸女性化综合征鸟氨酸甲酰转移酶缺陷症(高氨血症第I类型)遗传性血小板减少症口-面-指(趾)综合症(第I类型)甲状腺素-结合球蛋白缺乏或变种感觉性聋症(并有共济失调和丧失视力)Xg血型系统。