胚胎植入前遗传学诊断课件
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体异常导致的自然流产）
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。
（一）荧光原位杂交（FISH-PGD）
技术流程
罗氏易位的遗传风险
罗氏易位产生6种配子类型，包括1中正常，1中平衡易位型， 其余4种不平衡分离配子，这类不平衡配子往往导致流产。
探针选择策略：
理论上，每条染色体选1个 探针即可以区分4种异常胚 胎和平衡的胚胎
normal
balanced
disomy 21
遗传病的生殖干预：
不孕症
ART助孕/其它治疗
自然流产
没有异常
遗传检测
有异常
健康孩子
遗传性出生缺陷 产前诊断/植入前诊断/供 精/供卵/抱养/其它治疗
（一） PGD/PGS的概念
（1）定义
PGD 胚胎植入前遗传学诊断 (Preimplantation Genetic Diagnosis)，又称为孕 前遗传学诊断(preconception genetic diagnosis)。 指在胚胎植入前，利用DNA分析技术对显微活检的胚胎细胞进行染色体 异常或遗传性疾病进行诊断，选择正常的胚胎植入。 PGS 胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Screening)。 指胚胎植入着床之前，对早期胚胎进行染色体数目和结构异常的检测， 当前指通过一次性检测胚胎23对染色体的非整倍体，挑选正常的胚胎植 入子宫，提高患者正常的临床妊娠率，降低流产率，降低多胎妊娠率。
（2）意义
预防遗传性出生缺陷的积极性优生策
略
➢ 克服宫内产前诊断所带来的选择性流产； ➢ 减少遗传性出生缺陷； ➢ 提高正常妊♘率，降低自然流产率。
传统的产前诊断
植入前诊断
（3）期望解决的问题
染色体异常
• 罗氏易位 • 相互易位 • 倒位 • 非整倍体筛查（高龄、反复植入失败、反复自然流产，特别是染色
• 包括针对基因异常和染色体异常进行的植入前遗传学 诊断（PAT-M 和 PGT-SR ）和植入前遗传学筛查 （ PGT-A）。
Brezina PR, Brezina DS, Kearns WG. Preimplantation genetic testing. 2012，BMJ
PGT 的分类和适应症
有已知单基因遗传病生 育史或家族史的夫妇； HLA配型选择； 有明确的遗传性肿瘤易感基因突变的携带者或患者；
夫妻双生 或之生 携带有染生 体异常； 包括染生 体的结构异常和数生 异常， 常生的包括平衡易位携带者，罗生 易位携带者等 生 龄孕妇(年龄≥35岁)， 反复生 然流产史(生 然流产≥ 3次)， 反复胚胎种植失败(失败≥ 3 次)，
胚胎植入前遗传学诊断
内容概要
植入前遗传学诊 断(PGD )的概念
植入前遗传学诊 断的临床应用
植入前遗传学 诊断的管理
植入前遗传学诊断（PGD）的概念 PGD检测流程及关键技术
FISH-PGD 全基因组扩增 基于全染色体筛查的 PGD/PGS 单基因病-PGD
PGD的产前诊断管理
一、植入前遗传学诊断的概念
FOR
BETTERB ABI ES
A campaign to increase preimplantation genetic diagnosis could put the country on the path towards eliminating certain diseases.
BY DAVI DCY RANOS KI
➢ 2017年8月，《自然》杂志以《中国积极推进更好的宝宝》为题，指出中国在通 过积极实施孕前诊断技术帮助阻断遗传性疾病已经后来居上，处于全球领先地位
➢ 2016年中信湘雅进行了41000个IVF周期，约占美国总数的1/4。植入前检测的数 量在两年内增长了277%，从2014年的876例增加了2016年的2429例，其中700例为 单基因病。诞生了中国首例“无癌宝宝”
传学诊断。
• 优点：最成熟最常用的活检方法。 缺点： 活检出卵裂球后降低了胚胎的发育潜能； 细胞数少，容易发生检测失败(细胞固定及 杂交失败，扩增失败，ADO等)。
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。 缺点：大部分情况下（除非可以在24小时之内出结果） 需将活检后的囊胚冷冻保存。
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。
（一）荧光原位杂交（FISH-PGD）
技术流程
罗氏易位的遗传风险
罗氏易位产生6种配子类型，包括1中正常，1中平衡易位型， 其余4种不平衡分离配子，这类不平衡配子往往导致流产。
探针选择策略：
理论上，每条染色体选1个 探针即可以区分4种异常胚 胎和平衡的胚胎
normal
balanced
disomy 21
遗传病的生殖干预：
不孕症
ART助孕/其它治疗
自然流产
没有异常
遗传检测
有异常
健康孩子
遗传性出生缺陷 产前诊断/植入前诊断/供 精/供卵/抱养/其它治疗
（一） PGD/PGS的概念
（1）定义
PGD 胚胎植入前遗传学诊断 (Preimplantation Genetic Diagnosis)，又称为孕 前遗传学诊断(preconception genetic diagnosis)。 指在胚胎植入前，利用DNA分析技术对显微活检的胚胎细胞进行染色体 异常或遗传性疾病进行诊断，选择正常的胚胎植入。 PGS 胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Screening)。 指胚胎植入着床之前，对早期胚胎进行染色体数目和结构异常的检测， 当前指通过一次性检测胚胎23对染色体的非整倍体，挑选正常的胚胎植 入子宫，提高患者正常的临床妊娠率，降低流产率，降低多胎妊娠率。
（2）意义
预防遗传性出生缺陷的积极性优生策
略
➢ 克服宫内产前诊断所带来的选择性流产； ➢ 减少遗传性出生缺陷； ➢ 提高正常妊♘率，降低自然流产率。
传统的产前诊断
植入前诊断
（3）期望解决的问题
染色体异常
• 罗氏易位 • 相互易位 • 倒位 • 非整倍体筛查（高龄、反复植入失败、反复自然流产，特别是染色
• 包括针对基因异常和染色体异常进行的植入前遗传学 诊断（PAT-M 和 PGT-SR ）和植入前遗传学筛查 （ PGT-A）。
Brezina PR, Brezina DS, Kearns WG. Preimplantation genetic testing. 2012，BMJ
PGT 的分类和适应症
有已知单基因遗传病生 育史或家族史的夫妇； HLA配型选择； 有明确的遗传性肿瘤易感基因突变的携带者或患者；
夫妻双生 或之生 携带有染生 体异常； 包括染生 体的结构异常和数生 异常， 常生的包括平衡易位携带者，罗生 易位携带者等 生 龄孕妇(年龄≥35岁)， 反复生 然流产史(生 然流产≥ 3次)， 反复胚胎种植失败(失败≥ 3 次)，
胚胎植入前遗传学诊断
内容概要
植入前遗传学诊 断(PGD )的概念
植入前遗传学诊 断的临床应用
植入前遗传学 诊断的管理
植入前遗传学诊断（PGD）的概念 PGD检测流程及关键技术
FISH-PGD 全基因组扩增 基于全染色体筛查的 PGD/PGS 单基因病-PGD
PGD的产前诊断管理
一、植入前遗传学诊断的概念
FOR
BETTERB ABI ES
A campaign to increase preimplantation genetic diagnosis could put the country on the path towards eliminating certain diseases.
BY DAVI DCY RANOS KI
➢ 2017年8月，《自然》杂志以《中国积极推进更好的宝宝》为题，指出中国在通 过积极实施孕前诊断技术帮助阻断遗传性疾病已经后来居上，处于全球领先地位
➢ 2016年中信湘雅进行了41000个IVF周期，约占美国总数的1/4。植入前检测的数 量在两年内增长了277%，从2014年的876例增加了2016年的2429例，其中700例为 单基因病。诞生了中国首例“无癌宝宝”
传学诊断。
• 优点：最成熟最常用的活检方法。 缺点： 活检出卵裂球后降低了胚胎的发育潜能； 细胞数少，容易发生检测失败(细胞固定及 杂交失败，扩增失败，ADO等)。
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。 缺点：大部分情况下（除非可以在24小时之内出结果） 需将活检后的囊胚冷冻保存。