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胚胎植入前遗传学检测（Preimplantation Genetic Testing， PGT），又称为第三代试管婴儿, 是指在胚胎移植前，对体外受精的胚胎进行遗传物质分析，排除携带已知致病基因的胚胎，将从基因层面优选后的胚胎移植入宫腔，不仅能够提高体外受精-胚胎移植技术的成功率，而且避免了流产，治疗性引产带给女性身体及精神上的创伤。

尽管PGT该术语是由美国生殖医学学会（ASRM）、欧洲人类生殖和胚胎学会（ESHRE）等学术组织于2017年提出。世界范围内，最早依靠此技术诞生的婴儿可以追溯到1990年。英国学者首次利用鉴定Y染色体来减少生育母源性X连锁隐性疾病患儿的机会[1]。我国的第一例于1999年诞生。

PGT技术主要可分为以下三大类：

PGT-A (Preimplantation Genetic Testing for aneuploidy)胚胎植入前非整倍体遗传学筛查；

PGT-M (Preimplantation Genetic Testing for Monogenic) 胚胎植入前单基因遗传学检测；

PGT-SR (Preimplantation Genetic Testing for Structural Rearrangements) 胚胎植入前染色体结构变异遗传学检测。

每一类都有其针对性的适应症。抛开繁复的专业术语，简单来讲，该技术主要是在胚胎移植的基础上，针对胚胎染色体异常进行诊断和筛查。

染色体异常是造成早期流产和IVF反复失败的重要原因。染色体畸变既可能自然发生，也可由物理、化学和生物因素诱变而产生。常见的诱发因素包括辐射、病毒（如风疹、巨细胞、艾滋病毒等）感染及化学物质（如某些杀虫剂、铅汞苯等）。当然可能由亲代遗传而来，孕妇高龄也是导致新生儿染色体畸形的原因之一[2]。

染色体异常包含结构和数目畸变两大类，其中数目畸变又包含了整倍体，非整倍体和嵌合体三类，而PGT-A则是针对临床上最常见的染色体畸变类型-非整倍体进行诊断，其中最著名的21三体综合征，又称唐氏综合征，即21号染色体多出一条。

有研究显示，通过对早期自然流产胚胎的遗传学分析，发现染色体异常的概率可达50-60%[3]。

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PGT-A可用于：

女方高龄（年龄≥38岁）；

反复IVF种植失败（移植3次及以上，或移植高评分卵裂期胚胎数4-6个，或高评分囊胚数3个及以上均失败）；

反复妊娠丢失（不明原因自然流产2次及以上）；

严重畸精子症的患者。

有研究表明，对反复着床失败（Recurrent implantation failure， RIF）患者进行PGT-A检测后，其临床妊娠率可达到非RIF患者相近的水平（分别为68.3%和70.5%），而未进行PGT-A的RIF患者的临床妊娠率仅为21.2%[4]。因此，PGT-A旨在提高活产率、降低不良妊娠率，预防染色体综合征，出生缺陷的发生。

染色体的结构畸变更为复杂精细，可分为缺失、重复、倒位、异位等等。若夫妻任何一方或双方携带有异常结构的染色体，生育过染色体异常疾病患儿的夫妇均可以进行PGT-SR的检测，其目的是降低子代发生染色体结构异常的风险。

通常来讲，其适用于经核型分析诊断为异常的夫妻任何一方或双方。例如，染色体的相互易位及罗氏易位，又称为平衡易位，并没有遗传物质的丢失，智力、表型与正常人并无区别，然而孕育子代时，产生的配子由于不平衡，可能引起生育力下降、流产、胚胎发育异常等问题。通常采用原位杂交或高通量测序技术进行PGT-SR的检测。

PGT-M主要是针对致病基因明确的单基因病，如地中海贫血、血友病、杜氏肌营养不良、多囊肾等。此类遗传病多数为隐性遗传病，即两条同源染色体上均存在相同致病基因、或男性X染色体存在致病基因（X连锁）时才会发病的遗传病，仅一条染色体携带致病基因（X连锁除外）时不发病或症状不明显，称为致病基因携带者。

作为推荐，美国妇产科医师学会（ACOG）提出为每个孕妇或有怀孕计划的夫妇提供携带者遗传学筛查检测[5]。

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此外，作为PGT-M适应症的延伸，还包括：

1、夫妻任一方或双方携带严重疾病的易感突变基因，如遗传性乳腺癌卵巢癌的BRAC1、BRAC2致病突变。好莱坞影星安吉丽娜朱莉，由于遗传了家族突变的BRCA1基因，导致其患乳腺癌和卵巢癌的风险远高于正常人。因此，她接受了预防性的乳房切除和卵巢切除。

而PGT这一技术能够提前筛查出此种突变，其家族子代不仅患病风险大大降低，也无需进行预防性的手术切除，实现了在胚胎阶段就阻断突变基因的遗传。

2、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，可通过PGT-M选择生育一个和先前患儿HLA配型一致的同胞，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。

当然，任何筛查诊断技术都有其局限性，不能够进行PGT的情况：

目前基因诊断或基因定位不明的遗传性疾病；

非疾病性状的选择，如性别、容貌、身高、肤色等；

其他不适宜实施PGT的情况。

目前，人类已知的遗传病至少超过7000种，PGT能够筛查的仅百余种。PGT技术的发展也在一定程度上依赖于分子生物学技术的迭代更新，如测序、原位杂交、非侵入性活检等，人类对于遗传疾病，胚胎发育机制的进一步探索。只有充分了解其原理，严格掌握适应症和禁忌症，才能更精准地应用。

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参考文献：

[1] Handyside AH, Kontogianni EH, Hardy K, Winston RM. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y-specific DNA amplification. Nature. 1990;344(6268):768-770.

[2] 顾鸣敏, 丁之德, 徐洪. 医学遗传与胚胎发育[M].人民卫生出版社. 2016.

[3] Elhady GM, Kholeif S, Nazmy N. Chromosomal Aberrations in 224 Couples with Recurrent Pregnancy Loss. J Hum Reprod Sci. 2020;13(4):340-348.

[4] Sato T, Sugiura-Ogasawara M, Ozawa F, et al. Preimplantation genetic testing for aneuploidy: a comparison of live birth rates in patients with recurrent pregnancy loss due to embryonic aneuploidy or recurrent implantation failure. Hum Reprod. 2019;34(12):2340-2348.

[5] Committee Opinion No. 691: Carrier Screening for Genetic Conditions. The American College of Obstetricians and Gynecologists. 2017 Mar; 129(3):e41-e55.

作者：汤汤，原创文章

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