【佳學(xué)基因檢測】胚胎植入前遺傳學(xué)診斷/篩查技術(shù)專家共識（2018版）
本文轉(zhuǎn)載自“中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志”。
基因解碼導(dǎo)讀：隨著輔助生殖技術(shù)臨床開展規(guī)模的日益擴(kuò)大，以及細(xì)胞及分子遺傳學(xué)診斷技術(shù)的快速發(fā)展，胚胎植入前遺傳學(xué)診斷(PGD)和植入前遺傳學(xué)篩查(PGS)技術(shù)迎來了快速的增長和發(fā)展。為使該項(xiàng)技術(shù)更加規(guī)范且有效地實(shí)施，經(jīng)中國婦幼保健協(xié)會生育保健專業(yè)委員會、中國醫(yī)師協(xié)會生殖醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會、中國醫(yī)師協(xié)會醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分會、中國遺傳學(xué)會遺傳咨詢分會和中國婦幼健康研究會生殖內(nèi)分泌專業(yè)委員會專家討論，結(jié)合國際發(fā)展動態(tài)和國內(nèi)臨床應(yīng)用的實(shí)際情況，達(dá)成以下臨床和實(shí)驗(yàn)室專家共識。
更先進(jìn)部分PGD/PGS的臨床流程與質(zhì)控
1 適應(yīng)證和禁忌證
1.1 PGD的適應(yīng)證
1.1.1 染色體異常
夫婦任一方或雙方攜帶染色體結(jié)構(gòu)異常，包括相互易位、羅氏易位、倒位、復(fù)雜易位、致病性微缺失或微重復(fù)等。
1.1.2 單基因遺傳病
具有生育常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X連鎖隱性遺傳、X連鎖顯性遺傳、Y連鎖遺傳等遺傳病子代高風(fēng)險的夫婦，且家族中的致病基因突變診斷明確或致病基因連鎖標(biāo)記明確。
1.1.3 具有遺傳易感性的嚴(yán)重疾病
夫婦任一方或雙方攜帶有嚴(yán)重疾病的遺傳易感基因的致病突變，如遺傳性乳腺癌的BRCA1、BRCA2致病突變。
1.1.4 人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)配型
曾生育過需要進(jìn)行骨髓移植治療的嚴(yán)重血液系統(tǒng)疾病患兒的夫婦，可以通過PGD選擇生育一個和先前患兒HLA配型相同的同胞，通過從新生兒臍帶血中采集造血干細(xì)胞進(jìn)行移植，救治患病同胞。
1.2 PGS的適應(yīng)證
近期高通量遺傳檢測技術(shù)(PGS 2.0版)的研究和發(fā)展，對PGS的臨床意義提出了新的質(zhì)疑，包括不同程度和部位胚胎染色體異常嵌合型的存在、臨床檢測技術(shù)的正確性、對移植胚胎的選擇和放棄的標(biāo)準(zhǔn)、PGS的活產(chǎn)率計(jì)算方式及其應(yīng)用價值等，提示PGS的循證證據(jù)尚需進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證，其指征也面臨修正和更新。目前PGS可應(yīng)用于以下幾個方面：
1.2.1 女方高齡(advanced maternal age，AMA) 女方年齡38歲及以上。
1.2.2 不明原因反復(fù)自然流產(chǎn)(recurrent miscarriage，RM) 反復(fù)自然流產(chǎn)2次及以上。
1.2.3 不明原因反復(fù)種植失敗(recurrent implantation failure，RIF) 移植3次及以上或移植高評分卵裂期胚胎數(shù)4～6個或高評分囊胚數(shù)3個及以上均失敗。
1.2.4 嚴(yán)重畸精子癥
1.3 PGD的禁忌證 有以下情況之一者，不得實(shí)施PGD技術(shù)：
1.3.1 目前基因診斷或基因定位不明的遺傳性疾病。
1.3.2 非疾病性狀的選擇，如性別、容貌、身高、膚色等。
1.3.3 其他不適宜實(shí)施PGD的情況。
1.4 其他幾種特殊情況
1.4.1 性染色體數(shù)目異常
如47，XYY、47，XXX等，產(chǎn)生性染色體異常后代的幾率較低[1,2]，不建議實(shí)施PGD；而47，XXY生育后代染色體異常風(fēng)險增加[3]，可酌情考慮是否實(shí)施PGD。
1.4.2 對于常見的染色體多態(tài)
如1qh＋、9qh＋、inv(9)(p12q13)、Yqh＋等，不建議PGD。
2 遺傳咨詢和知情同意
患者夫婦在選擇實(shí)施PGD/PGS前，需要接受至少一次的遺傳咨詢，使其充分了解自身的生育和遺傳風(fēng)險，知曉現(xiàn)階段可能的醫(yī)學(xué)干預(yù)措施及其利弊，自愿選擇治療方式，并保存相關(guān)咨詢記錄資料。
2.1 病史采集及家系分析
包括收集患者及相關(guān)家系成員的原始臨床資料及遺傳檢測結(jié)果，繪制系譜圖；詢問夫婦雙方的疾病史、生育史、?？茩z查及健康評估結(jié)果；對于HLA配型者，需評估患兒目前的病情及診治情況，判斷其病情是否允許等待。
2.2 風(fēng)險評估
結(jié)合家系調(diào)查和遺傳檢測結(jié)果，以及相關(guān)疾病的一般遺傳發(fā)病規(guī)律，充分評估夫婦的再生育風(fēng)險。
2.3 知情選擇
根據(jù)評估的生育風(fēng)險告知可能的干預(yù)措施，如產(chǎn)前診斷、PGD/PGS、配子捐贈等，以及現(xiàn)階段不同干預(yù)技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，讓夫婦自愿選擇生育干預(yù)措施。夫婦在選擇PGD/PGS周期治療前，需充分知曉整個過程中的各類風(fēng)險，涉及常規(guī)體外受精的治療過程、PGD/PGS技術(shù)造成的胚胎活檢、冷凍復(fù)蘇損傷、個別胚胎可能診斷不明、檢測后無可移植胚胎、染色體嵌合型胚胎發(fā)育潛能的不確定性、無法常規(guī)鑒別染色體結(jié)構(gòu)異常的攜帶者、由于胚胎自身的生物學(xué)特性以及檢測技術(shù)的局限性可能導(dǎo)致誤診的風(fēng)險、以及若獲得持續(xù)妊娠，需行產(chǎn)前診斷確診等。
3 胚胎移植
3.1 行PGD/PGS檢測后的胚胎，建議行單胚胎移植。
3.2 當(dāng)本周期無有效正常的可移植胚胎時，患者經(jīng)遺傳咨詢和知情同意后，可自愿選擇移植非整倍體嵌合體異常胚胎[4]，并依順序優(yōu)先選擇移植不良風(fēng)險較小的嵌合型胚胎。
3.3 在對單基因疾病實(shí)施PGD時，攜帶致病基因突變但很可能不發(fā)病的胚胎可作為備選移植胚胎。
3.4 可選擇新鮮周期移植或者復(fù)蘇周期移植。
4 隨訪
PGD胚胎移植后獲得持續(xù)妊娠者，需進(jìn)行侵入性產(chǎn)前診斷?，F(xiàn)階段不建議采用產(chǎn)前篩查的方法，并應(yīng)隨訪妊娠的結(jié)局以及新生兒的情況。
5 臨床質(zhì)控
5.1 夫婦在進(jìn)入PGD/PGS治療周期前，需接受至少一次遺傳咨詢，并保存完整的咨詢記錄、知情同意書和病案記錄。
5.2 確定接受PGD/PGS周期治療的夫婦的臨床指征合理且充分。
5.3 PGD獲得持續(xù)妊娠者，產(chǎn)前診斷結(jié)果與胚胎檢測結(jié)果符合率>98%。
5.4 對PGD/PGS的臨床結(jié)局分析，建議使用活產(chǎn)率/每起始周期的統(tǒng)計(jì)方法。
第二部分胚胎實(shí)驗(yàn)室的顯微操作與質(zhì)控
1 授精方式的選擇
1.1 卵胞漿內(nèi)單精子注射(intracytoplasmic sperm injection，ICSI)
PGD/PGS周期建議采用ICSI授精方式，以賊大限度地減少母源顆粒細(xì)胞和父源精子對下游遺傳學(xué)檢測正確性的干擾，特別是下游檢測擬采用核酸擴(kuò)增技術(shù)者。
1.2 常規(guī)體外受精(in vitro fertilization，IVF)
使用熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization，FISH)方法進(jìn)行胚胎遺傳學(xué)檢測時，也可采用IVF授精后形成的囊胚，但應(yīng)警惕精子和其他細(xì)胞核的污染。
2 活檢的時機(jī)
2.1 極體活檢
通過極體活檢進(jìn)行PGD/PGS，可分析判定母源遺傳信息。
2.1.2 更先進(jìn)極體活檢：可在取卵后實(shí)施，也可在ICSI后0.5～2 h進(jìn)行。
2.1.3 第二極體活檢：在ICSI后8～14 h第二極體排出后進(jìn)行。
2.1.4 在ICSI受精后8～14 h內(nèi)，可同時活檢獲取更先進(jìn)極體和第二極體。
2.2 卵裂期活檢
卵裂期活檢一般在授精后66～70 h進(jìn)行，對此時發(fā)育至6～8細(xì)胞、碎片含量< 30%的胚胎進(jìn)行活檢。通常活檢1個卵裂球，賊多不超過2個。在卵裂期活檢后，胚胎仍可繼續(xù)生長發(fā)育2～3天，成為囊胚。在該時間段內(nèi)若能完成胚胎遺傳學(xué)診斷，則可實(shí)行新鮮周期移植。
2.3 囊胚活檢
囊胚活檢對胚胎發(fā)育的潛力影響較小，已成為目前PGD/PGS的主要活檢方式。囊胚期活檢是在授精后第5～6天、囊胚充分?jǐn)U張后進(jìn)行。建議活檢囊胚評分應(yīng)在4BB以上，活檢細(xì)胞數(shù)以5～10個為宜。通常囊胚活檢后的胚胎需立即冷凍保存，待胚胎遺傳學(xué)分析完成后，擇期對結(jié)果正常的胚胎進(jìn)行復(fù)蘇移植。
3 胚胎活檢
3.1 透明帶打孔
3.1.1 透明帶打孔的方法有機(jī)械法、Tyrodes酸法和激光法。目前激光法更為常用，在活檢時應(yīng)盡量避免對細(xì)胞造成熱損傷。
3.1.2 機(jī)械法打孔和激光法可以用于授精前的極體活檢，Tyrodes酸法可能對紡錘體產(chǎn)生不利影響。
3.1.3 卵裂期或囊胚期活檢可以采用機(jī)械法、Tyrodes酸法和激光法。
3.1.4 囊胚活檢的透明帶打孔可以在授精后第3天、第5天、活檢前4 h或活檢時進(jìn)行。
3.2 活檢細(xì)胞的數(shù)目
應(yīng)根據(jù)遺傳檢測的要求，單獨(dú)或同時移取更先進(jìn)或第二極體；卵裂期活檢應(yīng)移取1～2個細(xì)胞。若需移取2個細(xì)胞，則活檢胚胎應(yīng)包含≥ 6個細(xì)胞；囊胚活檢采集的滋養(yǎng)細(xì)胞數(shù)目應(yīng)控制在5～10個。
3.3 二次活檢
反復(fù)活檢將影響胚胎的發(fā)育潛力。但在新穎活檢診斷不明時，可以考慮二次活檢(包括卵裂期胚胎和囊胚)；如果胚胎活檢后已冷凍，可以考慮復(fù)蘇后再次活檢[5]。
3.4 選擇活檢的細(xì)胞
在卵裂期活檢卵裂球時，應(yīng)選擇移取有核且為單核的細(xì)胞，囊胚活檢應(yīng)選擇遠(yuǎn)離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的部位。
4 活檢胚胎的冷凍
在等待PGD/PGS遺傳學(xué)檢測結(jié)果時，需要對活檢后的胚胎進(jìn)行冷凍保存。建議采用玻璃化冷凍技術(shù)，活檢后的卵裂期或囊胚期的冷凍方法與常規(guī)胚胎冷凍方法相同。
5 活檢樣本的預(yù)處理
5.1 核酸擴(kuò)增法檢測的預(yù)處理
下游采用核酸擴(kuò)增法進(jìn)行遺傳學(xué)檢測者，活檢所移取的細(xì)胞經(jīng)過洗滌后應(yīng)放入含有2.5 μL磷酸鹽緩沖液(或遺傳檢測試劑盒所要求的預(yù)裝試劑)的PCR管中，同時移取少許洗滌液到空白PCR管中作為空白對照。
5.2 FISH檢測的預(yù)處理
不同的細(xì)胞固定方法均可以獲得滿意的效果；在處理時應(yīng)注意做好固定液的隔離防護(hù)措施。
6 胚胎活檢實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制
6.1 胚胎活檢環(huán)境的質(zhì)量控制
6.1.1 同ICSI體外胚胎操作實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，在百級層流、37℃恒溫、覆蓋于無菌礦物油下的無菌培養(yǎng)液滴中進(jìn)行。
6.1.2 為減少胚胎之間的相互污染，必須盡力做到每個微滴中僅包含一個胚胎，活檢針和活檢材料轉(zhuǎn)移吸管須無活檢細(xì)胞成分的殘留。
6.2 胚胎活檢人員的質(zhì)量控制
胚胎活檢技術(shù)人員應(yīng)具備熟練的ICSI操作經(jīng)驗(yàn)，在操作中全程遵循嚴(yán)格的無菌原則，以防外源性污染。
第三部分遺傳實(shí)驗(yàn)室的遺傳檢測與質(zhì)控
根據(jù)胚胎遺傳檢測的靶標(biāo)，又可分為基因水平的檢測和染色體水平的檢測。
1 基因水平的檢測
1.1 適用范圍
經(jīng)過規(guī)范的臨床咨詢，明確具有單基因遺傳病高風(fēng)險的夫婦；夫妻雙方或之一攜帶有嚴(yán)重疾病明確的遺傳易感基因致病突變；HLA配型選擇。
1.2 檢測策略和原則要求
1.2.1 為避免因擴(kuò)增失敗、優(yōu)勢擴(kuò)增、等位基因脫扣(allele drop-out，ADO)、樣本污染等導(dǎo)致的誤診或診斷不明，建議PGD的胚胎基因檢測應(yīng)同時進(jìn)行突變位點(diǎn)的直接分析和遺傳多態(tài)位點(diǎn)連鎖分析[6,7]。
1.2.2 用于連鎖分析的遺傳多態(tài)位點(diǎn)可以是短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat，STR)或者單核苷酸多態(tài)位點(diǎn)(single nucleotide polymorphism，SNP)。
1.2.3 建議在致病突變位點(diǎn)上、下游1 Mb的范圍內(nèi)分別選擇至少2個可提供遺傳信息的多態(tài)位點(diǎn)，同時避免選擇同源性高、相鄰序列中GC含量高或有多聚核苷酸序列的SNP位點(diǎn)。
1.2.4 對于性連鎖遺傳病，建議加入性別指示位點(diǎn)的檢測。
1.2.5 對于HLA配型者，用于連鎖分析的遺傳多態(tài)位點(diǎn)需要覆蓋HLA-A、HLA-B、HLA-DRA和HLA-DQB1的上、下游，在每個區(qū)域中至少選擇5個可提供遺傳信息的多態(tài)位點(diǎn)。
1.2.6 在進(jìn)行遺傳多態(tài)位點(diǎn)連鎖分析時，需注意突變位點(diǎn)附近的基因組重組。
1.3 檢測方法
1.3.1 巢式PCR法
其中更先進(jìn)輪多重PCR應(yīng)擴(kuò)增多個目標(biāo)位點(diǎn)(含突變位點(diǎn)以及連鎖遺傳的多態(tài)位點(diǎn))。
1.3.2 全基因組擴(kuò)增(whole genome amplification，WGA)
又可分為基于PCR原理和非基于PCR原理的擴(kuò)增方法。WGA擴(kuò)增的產(chǎn)物可采用多種方法進(jìn)行突變位點(diǎn)及遺傳連鎖位點(diǎn)的鑒定，包括熒光PCR、Sanger測序、單核苷酸多態(tài)微陣列芯片(SNP array)[8,9]、高通量測序(next generation sequencing，NGS)[6]以及聯(lián)合檢測等。
1.4 PGD檢測前的驗(yàn)證
1.4.1 在施行PGD前，需要在家系樣本中對已知致病突變進(jìn)行驗(yàn)證。
1.4.2 應(yīng)選擇突變位點(diǎn)上、下游的多態(tài)位點(diǎn)，在家系樣本中進(jìn)行連鎖分析，從中選擇能夠提供遺傳信息的位點(diǎn)建立單體型圖。
1.4.3 在單個細(xì)胞水平驗(yàn)證PGD檢測方案的有效性
1.4.3.1 在實(shí)施PGD檢測前，需要在單個細(xì)胞上驗(yàn)證方案的見效率，評估目標(biāo)檢測位點(diǎn)擴(kuò)增的有效性以及ADO率。
1.4.3.2 驗(yàn)證樣本可以是淋巴細(xì)胞、顆粒細(xì)胞、口腔粘膜細(xì)胞、胚胎細(xì)胞等，應(yīng)注意來源的細(xì)胞可能影響擴(kuò)增的效率和ADO率。
1.4.3.3 采用卵裂期活檢者，每份驗(yàn)證樣本應(yīng)包含1個細(xì)胞；采用囊胚活檢者，每份驗(yàn)證樣本應(yīng)包含4～10個細(xì)胞。
1.4.3.4 若采用直接PCR擴(kuò)增法，建議在50份驗(yàn)證樣本(可能的話，包括攜帶有致病突變的細(xì)胞以及正常細(xì)胞)中進(jìn)行預(yù)驗(yàn)證檢測。
1.4.3.5 采用WGA法進(jìn)行更先進(jìn)步擴(kuò)增者，建議至少在10份驗(yàn)證樣本中進(jìn)行預(yù)驗(yàn)證檢測。
1.4.3.6 擴(kuò)增效率應(yīng)>90%，ADO率應(yīng)<10%。若ADO率較高，可適當(dāng)增加上、下游的連鎖遺傳多態(tài)位點(diǎn)進(jìn)行分析[10]。
2 染色體水平的檢測
2.1 適用范圍
夫妻雙方或之一攜帶有染色體異常；醫(yī)療目的的性別選擇；胚胎植入前的非整倍體篩查。
2.2 檢測策略和原則要求
2.2.1 對于夫妻雙方或之一攜帶有染色體異常者，PGD可以僅針對異常染色體進(jìn)行檢測，也可同時分析其他染色體的數(shù)目異常。
2.2.2 性別選擇可以用于基因診斷不明的性連鎖遺傳病。但對于基因診斷明確的家系，建議進(jìn)行突變基因分析，不建議單純進(jìn)行性別選擇。
2.2.3 對于Y連鎖單基因疾病，可僅進(jìn)行性別選擇。
2.2.4 對于染色體結(jié)構(gòu)易位，PGD檢測可不鑒別攜帶者。有條件的實(shí)驗(yàn)室可以提供攜帶者檢測，但需要充分評估檢測所采用的技術(shù)。
2.2.5 對于胚胎非整倍體篩查，建議采用能夠同時分析所有染色體數(shù)目異常的方法(comprehensive chromosome screening，CCS)，不建議采用FISH技術(shù)。
2.3 檢測方法
2.3.1 核酸擴(kuò)增法
2.3.1.1 巢式PCR法
首輪多重PCR應(yīng)同時擴(kuò)增目標(biāo)染色體的特異性位點(diǎn)，第二輪定量PCR應(yīng)進(jìn)行各染色體位點(diǎn)拷貝數(shù)分析[11]。
2.3.1.2 WGA結(jié)合高通量遺傳檢測技術(shù)
在WGA檢測后，可采用多種高通量遺傳檢測技術(shù)進(jìn)行染色體拷貝數(shù)檢測，如微陣列比較基因組雜交(array CGH)[12,13]、單核苷酸多態(tài)微陣列芯片(SNP array)[14,15]、高通量測序(NGS)[16,17]等。
2.3.2 FISH檢測
應(yīng)針對檢測的目標(biāo)染色體，選擇不同的核酸探針。在檢測染色體易位攜帶者所產(chǎn)生的胚胎時，所選的探針組合需要能夠識別所有可能的易位相關(guān)的染色體不平衡胚胎。當(dāng)染色體易位片段較小、超出高通量遺傳學(xué)檢測技術(shù)的有效分辨率時，應(yīng)優(yōu)先選擇FISH檢測。
2.4 臨床實(shí)施PGD/PGS前對于方案有效性的驗(yàn)證
2.4.1 array CGH、SNP array、NGS等技術(shù)已有商品化試劑盒，具有標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程和質(zhì)控參數(shù)，本地實(shí)驗(yàn)室在新穎臨床應(yīng)用前，需驗(yàn)證檢測平臺的有效性和穩(wěn)定性。通常無需對每個病例進(jìn)行臨床前預(yù)實(shí)驗(yàn)。
2.4.2 采用FISH進(jìn)行染色體拷貝數(shù)分析，需提前驗(yàn)證患者夫婦外周血中期染色體的核型，同時在間期核上檢測分析探針的熒光強(qiáng)度及特異性。
3 質(zhì)量控制
各臨床PGD/PGS實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自身的條件和特色，自主選擇檢測技術(shù)平臺。各種檢測方法均需建立標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(standard operating procedure，SOP)。不同的檢測技術(shù)平臺應(yīng)根據(jù)具體流程的需要在實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置質(zhì)控參數(shù)。本指南僅對PGD實(shí)驗(yàn)室的一般質(zhì)控措施提出以下建議：
3.1 采用核酸擴(kuò)增法進(jìn)行PGD/PGS檢測的實(shí)驗(yàn)室需嚴(yán)格遵照《臨床基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)范》的一般原則。
3.2 胚胎活檢的細(xì)胞及其在整個檢測流程中需具有清晰且先進(jìn)的編號，與胚胎一一對應(yīng)。
3.3 采用核酸擴(kuò)增法進(jìn)行PGD/PGS檢測時，新穎擴(kuò)增步驟需要設(shè)置細(xì)胞洗滌液空白對照以及擴(kuò)增試劑空白對照以評估可能的污染及來源。
3.4 各種檢測技術(shù)需均建立SOP文件并遵照執(zhí)行，并及時評估更新。
3.5 對于采用商品化試劑盒檢測技術(shù)如array CGH、SNP array、NGS等，需建立適用于本地實(shí)驗(yàn)室的SOP程序和質(zhì)控方法。
3.6 所有實(shí)驗(yàn)操作過程中需要嚴(yán)格的雙人核對，實(shí)時記錄并簽字。
3.7 檢測結(jié)果數(shù)據(jù)需要兩人獨(dú)立分析判讀，賊后由第三人審核判斷。未達(dá)成一致意見的胚胎應(yīng)判讀為診斷不明。PGD中診斷不明的胚胎不建議移植。
3.8 應(yīng)定期開展室內(nèi)比對和室間比對質(zhì)控，并做好記錄。
4 檢測報告
PGD/PGS報告需包括患者夫婦的姓名、年齡、檢測指征、胚胎編號、胚胎活檢階段、活檢日期、檢測方法和項(xiàng)目、檢測結(jié)果、檢測者、審核者、報告日期及備注說明。除醫(yī)療目的性別鑒定外，報告不準(zhǔn)提示胚胎的性別。
(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)
