植入前遗传学检测技术在单基因病和染色体平衡易位中的应用进展

植入前遗传学检测(PGT)应用于单基因病、染色体病、高龄和反复流产的患者,阻断了遗传缺陷向子代传递,提高了临床妊娠率。近年来,微阵列芯片和二代测序等PGT技术不断发展,提高了检测准确性,降低了误诊率,但仍然存在检测时间长、成本高、等位基因脱扣和无法识别染色体平衡易位等问题。针对以上问题,近来有新的技术方法应用于临床,能准确识别携带致病基因的染色体,鉴别易位携带状态的胚胎,提高异常胚胎的检出率,改善子代的临床结局。本文从PGT技术的发展进程、PGT技术在单基因病阻断和染色体平衡易位胚胎识别中的应用等方面进行综述。

新发突变家系植入前遗传学检测的单倍型构建方法探索

目的在单基因病胚胎植入前遗传学检测(PGT-M)中采用2种单倍型构建策略,判断3例新发突变家系中胚胎是否携带致病变异。方法收集3例新发突变家系,其中2例为男方新发突变,1例为女方新发突变。经过促排卵、体外受精及胚胎培养后,对所获得的囊胚进行滋养层细胞活检,活检细胞利用多次退火环状循环扩增技术(MALBAC)进行全基因组扩增(WGA),分别利用单精子测序技术及胚胎互推策略进行家系的单倍型构建,判断胚胎是否携带致病变异,最后选择健康的胚胎进行移植。妊娠中期进行胎儿羊膜腔穿刺产前诊断验证PGT-M结果准确性。结果3个家系的单倍型构建成功,移植后均获得了妊娠且得到了产前诊断。其中1例已分娩未携带亲本致病变异新生儿,2例仍在妊娠中。结论对于无法采用常规的单倍型分析方法的家系而言,利用单精子测序及胚胎互推策略可以使新发突变的夫妻从源头上阻止患儿的妊娠。

单基因病植入前遗传学检测的研究进展

单基因病种类及患病率的不断增加,给患者家庭造成了沉重的身心压力和经济负担。单基因病植入前遗传学检测(PGT-M)作为单基因病的一级预防手段可有效阻断其垂直传递,避免相关缺陷儿的降生。一系列PGT-M检测技术的发展促使单基因病诊断能力不断提高,同时伴随人口结构及生育意识的改变.其临床应用范围和市场需求不断扩大.也引发了相应的伦理争议。文章对PGT-M检测技术的发展历程、应用范围和现状以及相关伦理问题等进行了综述。

脊髓性肌萎缩症2+0型案例分析与胚胎植入前单基因病检测的临床应用

目的探讨胚胎植入前单基因病检测在特殊的脊髓性肌萎缩症(SMA)2+0型中的临床应用。方法回顾性分析2020年10月19日于广州医科大学附属第三医院就诊的1例特殊SMA家系资料。利用多重连接探针扩增技术和分子标签连锁分析对夫妇双方及其胎儿进行SMN1基因型的鉴定,并借助二代测序(NGS)、分子标签连锁分析以及染色体微阵列分析3种方法对该夫妇的11枚胚胎进行单体型分析和结果验证。结果明确了女方为特殊的SMN1[2+0]携带型,产前诊断确定胎儿为SMA患者,最终通过行胚胎植入前单基因病遗传检测成功筛选出4枚未携带SMN1致病变异和X染色体缺失的胚胎。结论胚胎植入前单基因病遗传检测能够有效阻断上述SMA 2+0型患者的特殊遗传变异的传递,为家系再生育提供指导。

先天性心脏病相关TBX5突变的研究进展

先天性心脏病(congenital heart diseases,CHDs)严重影响人类健康,遗传因素与CHDs的发生密切相关。在辅助生育过程中,利用极体活检、卵裂球活检和囊胚活检等方法,结合单细胞DNA扩增及高通量测序技术,能够准确检测出着床前胚胎中与单基因遗传疾病相关的致病突变。T盒转录因子5(T-box transcription factor 5,TBX5)是心脏和上肢发育的重要转录因子,已报道有227种TBX5突变与CHDs相关。通过植入前单基因遗传病检测(preimplantation genetic testing for monogenic disease,PGT-M),检测胚胎中是否存在CHDs相关性TBX5突变,对于预防CHDs的发生有重要意义。本文系统整理了已报道的TBX5突变相关信息,并结合家族性遗传数据、动物模型、诱导多潜能干细胞疾病模型和预测软件,对TBX5错义突变进行了综合分析,以期为CHDs相关TBX5突变的PGT-M提供参考。

孕前扩展性携带者筛查在中国汉族育龄人群中的应用价值

目的探讨孕前扩展性携带者筛查(preconception expanded carrier screening,PECS)在中国汉族育龄人群中的临床应用价值。方法回顾性研究2019年9月至2022年5月期间于郑州大学第二附属医院生殖医学中心采用序贯筛查模式进行PECS的不孕不育夫妇的基因检测结果,对单基因病致病基因携带率、高危夫妇携带率及高危夫妇的临床结局进行统计和分析。结果共有1565例患者接受PECS,均为汉族人群,其中接受扩展型108种单基因病检测的女性患者420例,男性患者84例,目标基因总体携带率为30.75%(129/420)。检出1对高危夫妇,携带率为1.19%(1/84),检测基因中携带率较高的分别是MMACHC[2.58%(13/504)]、ATP7B[(2.38%(12/504)]、SLC22A5[2.18%(11/504)]、GALC[1.79%(9/504)]、PAH[1.79%(9/504)]、MLC1[1.19%(6/504)],余下均不足1%。接受脆性X综合征FMR1基因检测的患者共555例,FMR1基因突变5例,占0.90%,对全突变患者直系亲属进行检测,其母亲为前突变携带者(CGG重复数为105)。接受脊髓型肌萎缩症SMN1基因携带者筛查的患者共502例,女性阳性携带者14例,男性阳性携带者2例,总体携带率为3.19%。结论单基因隐性遗传病在人群中携带率较高,孕前进行筛查可以为患者提供优生优育指导,选择胚胎植入前单基因遗传学检测(preimplantation genetic testing for monogenic/single gene disorders,PGT-M)和产前诊断,可避免患儿的出生。

胚胎植入前单基因遗传学检测患者胚胎整倍体率的影响因素分析

目的探讨胚胎植入前单基因遗传学检测(preimplantation genetic testing for monogenic diseases,PGT-M)患者中胚胎整倍体率的影响因素。方法回顾性纳入北京大学第三医院生殖医学中心行PGT-M的患者599例,按女方年龄分为3个亚组:<35岁、35~37岁和38~40岁。采用Spearman相关分析患者各临床特征与胚胎整倍体率的相关性,并采用广义线性回归分析两个或以上临床特征对胚胎整倍体率的影响。结果Spearman相关分析结果显示,在年龄<35岁组,胚胎整倍体率与获卵数呈负相关(r=-0.080,P=0.048);38~40岁组中胚胎整倍体率与获卵数呈正相关(r=0.279,P=0.011)。线性回归分析结果显示,在调整年龄因素后,<35岁组胚胎整倍体率与获卵数的相关性无统计学意义(P=0.865);而38~40岁亚组中胚胎整倍体率与获卵数呈正相关(β=0.234,P=0.037)。结论在PGT-M患者中未发现胚胎整倍体率的危险因素。在高龄(38~40岁)患者中,获卵数增加或可提高胚胎整倍体率。

PGT活检技术对妊娠围产结局及子代健康影响的分析研究

目的:探讨胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)技术对妊娠围产结局及子代健康的影响。方法:回顾性病例对照研究分析2015年1月至2021年8月期间在海军军医大学第二附属医院生殖医学中心进行PGT和卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)助孕、冷冻复苏周期单囊胚移植的患者资料,纳入882例患者,共行1081个冻融胚胎移植(frozen-thawed embryo transfer,FET)周期。其中PGT组399例患者,行527个周期,ICSI组483例患者,行554个周期。根据PGT技术指征不同,将PGT组又分为染色体结构异常检测/单基因遗传学检测(PGT for structural rearrangements/monogenic defects/single gene defects monogenic,PGT-SR/M)亚组和胚胎染色体非整倍体检测(PGT for aneuploidies,PGT-A)亚组,分别与ICSI组比较临床妊娠率、流产率、活产率。对移植后临床妊娠者进行分析,以活产作为观察终点,其中PGT-SR/M亚组共102例行189个周期,PGT-A亚组共184例行338个周期,ICSI组268例,分别比较围产结局以及子代安全性。结果:PGT-SR/M亚组的临床妊娠率[71.96%(136/189)]高于ICSI组[61.73%(342/554),P=0.011],而PGT-A亚组的临床妊娠率[64.50%(218/338)]与ICSI组差异无统计学意义(P>0.05)。PGT-SR/M亚组与PGT-A亚组的活产率高于ICSI组,但差异均无统计学意义(均P>0.05)。各组间流产率、早产率、妊娠并发症发生率差异均无统计学意义(均P>0.05)。另外,PGT-SR/M亚组与PGT-A亚组在新生儿低出生体质量率、巨大儿出生率、出生缺陷发生率等方面差异也均无统计学意义(均P>0.05)。PGT组儿童2岁内的生长发育曲线正常,与ICSI组相比,PGT组的身高和体质量差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论:相同授精方式下,侵入性的胚胎活检操作并未增加妊娠围产相关并发症的发生,而且,暂未发现PGT对子代的生长发育有不利影响。

我国通过植入前胚胎遗传学检测技术阻断罕见遗传病的发展现状

出生缺陷是我国乃至全球所面临的严峻挑战,指婴儿出生前发生的身体结构、功能或代谢异常,与环境、遗传因素密切相关,其中遗传因素又包括染色体异常与基因突变[1]。罕见遗传病作为出生缺陷的重要组成部分,80%~85%具有遗传基础,且绝大多数由基因突变导致[2]。根据世界卫生组织(WHO)的定义,罕见病为患病人数占总人口的0.65%~1%。的疾病或病变山,目前全球已知约6000~8000种.50%在出生或儿童期即发病.仅有少于6%的罕见病具备有效治疗方法.患者生存及生活质量严重受损[2,4]。

极体活检在胚胎植入前遗传学检测中的临床应用价值

极体是卵母细胞减数分裂的副产物,含有和卵细胞相对应的遗传物质,对极体进行遗传学检测可以推测出相应卵细胞的染色体和基因状态。极体活检具有对胚胎损伤小、伦理上易被接受等特点,是一种安全、有效的胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)取材方法。极体分析主要用于母源单基因遗传病、染色体非整倍体和染色体结构重排的PGT,在女方新发变异、家系成员缺失或生殖腺嵌合的单基因病检测、线粒体遗传病的阻断和高龄女性的染色体非整倍体筛查方面具有优势。与囊胚期检测相比,极体检测能够避免囊胚培养失败造成的胚胎浪费,提高胚胎利用率,可能对卵巢功能不全的女性更有利。此外,极体检测将检测时间前移,能够实现新鲜胚胎移植。本文对极体活检在PGT中的研究进行整理和归纳,旨在揭示其临床应用价值。

单基因病胚胎着床前遗传学检测专家共识

随着分子生物学技术、遗传诊断技术的发展以及相关术语的更新,单基因病胚胎着床前遗传学检测(preimplantation genetic testing for monogenic/single gene disorders, PGT-M)技术不断进步和更新,广泛应用于临床以避免遗传病患儿的出生和阻断致病基因的家族传递。目前,关于PGT-M的共识还很少,为了规范PGT-M的应用,中国医师协会生殖医学专业委员会精准辅助生殖研究学组及中国医师协会医学遗传医师分会部分专家,包括生殖医学、遗传学和心血管医学专家,共同制定了这一共识。共识包括PGT-M的适应证、禁忌证、诊断策略、遗传和生殖咨询、报告形式、结果解释、知情同意和患者随访等。这一共识将使更多相关的临床工作者和研究人员获益,供临床及实验室参考使用。

单精子测序技术在新发突变单基因遗传病家系胚胎植入前遗传学检测中的应用

目的探讨单精子测序技术在新发突变单基因病家系胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)中的应用效果和价值。方法针对3个携带新发突变的常染色体遗传病家系,采用多重置换扩增技术(multiple-displacement amplification,MDA)对单精子进行全基因组扩增(whole genome amplification,WGA),通过检测扩增产物的变异位点以及目的基因上下游2M范围内有效单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)位点信息,构建携带突变的风险单体型与不携带突变的正常单体型。对待测胚胎进行WGA,产物进行高通量测序,结合单体型信息判断胚胎致病位点的携带状态,选择不携带致病变异的胚胎进行移植。结果共挑取16份有效单精子样本,在原发性高草酸尿症、Kabuki综合征、遗传性大疱性表皮松解症3个新发突变单基因病家系中成功构建单体型。胚胎植入前单基因遗传病检测(PGT for monogenic disorders,PGT-M)结果提示有10枚胚胎携带父源致病变异;6枚胚胎不携带父源致病变异,其中2枚胚胎检出染色体拷贝数变异。除原发性高草酸尿症夫妇外,其余两个家系的夫妇共获得4枚正常胚胎,移植后均未妊娠。结论对于家系中男性携带新发突变的夫妇,可以利用单精子测序技术构建单体型,进而进行PGT。

心血管系统单基因病胚胎着床前遗传学检测

心血管疾病是全世界发病率和死亡率最高的疾病之一,其中单基因遗传性心血管疾病是由单个基因突变引起的遗传性疾病,目前已知的达百余种。许多单基因心血管遗传病具有较高的猝死风险,发病后严重影响患者生存质量,并且部分疾病无有效治疗手段。单基因心血管疾病的遗传阻断是预防疾病发生、阻断疾病向下一代传递的重要预防手段,其中单基因病胚胎着床前遗传学检测(PGT-M)因能够避免产前诊断终止妊娠给孕妇及家庭带来的痛苦和负担得到广泛的应用,成为心血管单基因病遗传阻断的重要措施。

单基因病临床意义不明变异实施植入前遗传学检测的策略研究

目的探讨单基因病临床意义不明变异(variants of uncertain significance,VUS)实施胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)的策略。方法招募2018年至2020年期间因携带VUS前来中信湘雅生殖与遗传专科医院进行生育咨询的单基因病病例,根据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)发布的《ACMG遗传变异分类标准与指南》(以下称ACMG指南)及贝叶斯分析法,对VUS致病性进行重分析,分类为"致病/可能致病变异""倾向于致病的VUS""致病性仍不明确的VUS"及"倾向于良性的VUS"。在夫妻双方自主自愿并充分理解风险的原则下,对VUS升级为"致病/可能致病变异"及分类为"倾向于致病的VUS"的家系实施胚胎植入前单基因遗传学检测(preimplantation genetic testing for monogenic disorders,PGT-M)。追踪随访妊娠胎儿、出生孩子的生长发育状况。结果①16例单基因病家系共检出25个变异,其中1个为致病变异(pathogenic variation,P),3个为可能致病变异(likely pathogenic variation,LP),21个为VUS。重分析后,11个VUS升级为LP(52.4%),7个重分类为"倾向于致病的VUS"(33.3%),2个VUS重分类为"致病性仍不明确的VUS"(9.5%),1个VUS重分类为"倾向于良性的VUS"(4.8%)。②14例单基因病家系进入PGT-M,包括VUS均升级为LP的家系9例,携带1个LP/P及1个"倾向于致病的VUS"家系2例,只携带"倾向于致病的VUS"家系3例。③PGT-M术后出生12个健康婴孩。根据疾病发病年龄随访出生后代,8个子代未表现出与先证者相同的症状,4个子代暂未见疾病症状,因尚未到发病年纪还需要持续随访。结论针对临床上的VUS,需要按ACMG指南主动寻找新证据并进行重新分析。升级为P/LP的VUS以及升级为倾向于致病的VUS可以在患者知情同意前提下开展PGT-M,为VUS携带者夫妇降低生育单基因病患儿的风险。