PGD、PGS、NIPT傻傻分不清楚？一文讀懂！

丁丁 轉化醫學網

隨著社會和科技的發展，晚婚晚育等現象的出現，有生育障礙或者高齡的產婦呈現上升趨勢，輔助生殖和產前篩查越來越成熟也越來越受到重視，前景非常廣闊。

今天我們來聊聊PGD、PGS、NIPT的應用。

一PGD/PGS  首先我們來說說PGD、PGS。

試管嬰兒技術始於1978年，至今已經有38年的歷史，在整個發展經歷中技術不斷在革新與提升，現在已經發展到了第三代試管嬰兒(PGD/PGS)技術。

試管嬰兒技術給不孕不育夫婦們帶來了希望，越來越多無法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒，並成功擁有了自己的寶寶。

科學研究發現，要想成功妊娠，健康胚胎很關鍵。

而通過試管嬰兒方法獲得的胚胎有40-60%存在染色體異常，且隨著現在孕婦年齡增大，胚胎染色體異常的風險也在增高。

染色體異常是導致妊娠失敗和自然流產的主要原因。

因此，健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步，所以植入前遺傳學篩查技術開始越來越受到重視。

PGD/PGS便應運而生，這兩種技術都用於第三代試管嬰兒胚胎植入前檢查，我國近年來開始陸續成功應用PGD/PGS進行了試管嬰兒，那麼PGD和PGS技術有什麼區別，都用在什麼地方呢?這不僅是專業生殖醫生需要知道的事，廣大患者更需要知道。

什麼是PGS/PGD？  PGS是胚胎植入前遺傳學篩查(Preimplantation Genetic Screening)，在胚胎植入之前，利用PGS對早期胚胎進行染色體數目和結構異常的檢測，主要檢測胚胎的染色體結構、數目的情況是否正常。

PGD是胚胎種植前基因診斷(Preimplantation Genetic Diagnosis)，主要用於檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因。

在精子卵子結合形成受精卵並發育成胚胎後，在其植入子宮前使用PGD技術進行基因檢測，使體外授精的試管嬰兒避免一些遺傳疾病。

目前植入前遺傳診斷已經能診斷一些單基因遺傳病，比如遺傳性耳聾、多囊腎等疾病。

這兩種技術都可以直接篩除有問題的胚胎，從而淘汰不健康的胚胎，挑選正常的胚胎植入子宮，以期獲得正常的妊娠，提高患者的臨床妊娠率。

PGS和PGD有什麼不同？  PGS和PGD都是用於篩查移植前胚胎的健康狀況，但是最顯著的不同是：PGS是一種遺傳學篩查，PGD則是診斷。

PGS是遺傳學篩查，其針對胚胎所有染色體的篩查，可以查看染色體的對數是否有缺失、形態結構是否正常等。

PGS在受精卵形成胚胎(培育第3天)，或形成囊胎(培育第5天)後進行篩查。

染色體有問題的胚胎很難自然發育到成熟，一般常見的情況是會在第5、6個月停育流產。

即便胚胎能夠存活到自然生產，未來生育出來的嬰兒也極有可能發生健康問題。

因而PGS對於高齡、反覆流產等孕婦是非常有價值的一項技術。

PGD是基因診斷，主要用於檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因。

精子卵子在體外結合形成受精卵，並發育成胚胎後，要在其植入子宮前進行基因檢測，以便使體外授精的試管嬰兒避免一些遺傳疾病。

目前我國植入前遺傳診斷能診斷一些單基因遺傳病，比如遺傳性耳聾、多囊腎等疾病。

如果父母患有這種單基因遺傳病，則極其可能把這種疾病遺傳給下一代。

這種檢查的進行方式與 PGS 相同，但實驗室檢查的不是染色體，而是特定的致病突變基因。

通過PGD技術可以判斷出哪些屬於正常胚胎，這樣就能避免單基因病的遺傳，生出健康的寶寶。

為了讓非專業人士更好地理解PGD/PGS，我們不妨做個形象的比喻。

人類正常細胞有46條染色體，比喻為46條珍珠項鍊；每條染色體上有很多個基因（總共數萬個），比喻為項鍊上的珍珠。

項鍊（染色體）的數目是否正常決定了個體是否能夠存活，或者發生染色體遺傳病；珍珠（基因）是否正常決定了是否發生單基因遺傳病。

PGD就像是珠寶店老闆，它關注每一個珍珠是否有瑕疵；PGS就像是珠寶店保安，它的職責只是看好這46條項鍊，看看有沒有多一條或者少一條，有時也能看到某條項鍊是不是明顯多出來一截或者少了一段（大片段重複或缺失），至於單個珍珠的狀態，就不是它的職責範圍了。

PGD/PGS都是對實驗室要求非常高的胚胎篩查/診斷技術，目前我國已經利用PGD/PGS技術成功移植健康胚胎，讓很多有單基因遺傳病或高齡、反覆流產的准媽媽擁有了健康的寶寶。

那麼PGD/PGS的意義以及其對胚胎移植的著床率、存活率會有很大的提高嗎？對於這個問題我們請教了長征醫院生殖中心的李文主任。

長征醫院李文主任：「50%以上的流產都是由於染色體異常引起的，30歲以下的女性在形態學上來說是優質胚胎，但仍然有30%左右經過活檢顯示染色體異常，所以在有條件有資質有指征的情況下，我們還是比較推薦做第三代試管嬰兒。

這部分病人如果沒有像多囊腎這樣明確的單基因遺傳病，就做PGS，即染色體篩查。

篩查後我們就選擇染色體正常的胚胎來進行移植，比如我們最常見的染色體數目異常的21三體染色體，俗稱唐寶寶。

所以有了第三代試管嬰兒，這個技術不僅對單基因遺傳病植入前的診斷有幫助，對那些高齡的，反覆移植失敗的患者也有很大的意義。

國外這項技術開展得很早，有研究顯示如果兩組患者情況相似，經過PGS篩查的胚胎持續妊娠率和活產率可提高十個百分點以上。

現在長征醫院接受PGD技術的主要為多囊腎患者，已經入組的有十幾例，正在進行中的有8例，2例已經種植成功，1例健康寶寶已經出生了。

因為試管嬰兒平均成功率為20-30%，為提高一次植入成功率，一般會同次植入2-3個胚胎，因此往往會出現一些多胞胎的現象。

多胞胎比單胎更具有風險性，這種危險對於媽媽和孩子來說都存在。

利用PGS技術選擇健康胚胎，提高試管嬰兒成功率，可以避免了因盲目地移植了多個胚胎以提高妊娠成功率，導致多胎妊娠而不得不在孕期實施減胎術造成的危害及倫理道德上的衝突。

」

問題和爭議

雖然PGD和PGS可以避免常規產前診斷所帶來的人工流產或引產，但在實際臨床應用中，該技術仍然存在許多問題值得重視。

PGD和PGS是通過對胚胎進行侵入性操作獲得最終診斷，對子代需要長期大樣本的隨訪。

此外，PGD過程中，胚胎的棄留也存在許多爭議。

比如，對於X連鎖的隱性遺傳病進行性別篩選時，將有一半的健康男胚被丟棄，還有一半的女性攜帶者胚胎被保留；而對於常染色體隱性遺傳病來說，雜合子胚胎是否進行移植也一直存在爭議。

對於PGD的一些指征，也一直存在爭議，比如一些家族性腫瘤(如家族性結腸息肉病、乳腺癌等)的易感性分析、HLA選型來救治已有的血液病患兒等等。

二NIPT  　　和PGD/PGS胚胎移植前診斷/篩查不同，NIPT是在產前進行的無創胎兒檢測。

下面我們來了解一下NIPT的相關內容。

什麼是NIPT？

NIPT是Non-invasive Prenatal Testing的縮寫，自2008年，基於高通量測序（NGS）的無創胎兒產前檢測(Non-invasive Prenatal Testing, NIPT )技術開發至今，已有數萬例的臨床驗證證明此方法的可靠性和穩定性，近百萬孕婦已選擇該檢測技術。

全球有超過十個機構提供NIPT服務，主要集中於美國和中國。

目前，商業化的NIPT檢測，其方法學上基本都是基於孕期母血中的游離DNA（其中胎兒來源的游離DNA，英文縮寫為Cff-DNA）。

通過對其進行測序（可以是全基因組測序，也可以選擇一部分區域進行目標區域測序），以及之後一系列信息分析算法，來判斷胎兒是否患有染色體非整倍體異常。

這裡我們一直說的「無創」，是指對胎兒沒有創傷，這是相對於傳統介入性檢測的一個概念（介入性檢查準確度高，但手術取樣操作會有一定胎兒流產風險，機率在0.5-1%左右）。

近年基於Cff-DNA的檢測有了快速發展，無創檢測的準確性有了大幅度提高，目前大部分場合下，人們提到NIPT主要指的是基於孕期母血中游離胎兒DNA的檢測。

NIPT的出現，改變了整個產前診斷領域的格局，也獲得國內外相關領域專業學會及專家的高度關注。

美國、中國、加拿大、義大利、日本先後就這一新技術的臨床應用，發表臨床指導方針與意見。

什麼是胎兒染色體非整倍體？  NIPT主要是在產前檢測胎兒的染色體非整倍體異常，那麼什麼是胎兒染色體非整倍體呢？

染色體是細胞內具有遺傳性質的物體，易被鹼性染料染成深色，所以叫染色體；其主要化學成分是脫氧核糖核酸（DNA）和蛋白質，是遺傳物質基因的主要載體。

人類的體細胞為二倍體,共有23對染色體。

所謂二倍體，通俗的說，就是有兩套染色體，一套來自父方，另一套來自母方，加起來一共為46條染色體。

這裡提到的體細胞，是相對於生殖細胞的概念，是指身體中除生殖細胞以外的細胞。

當細胞中的染色體發生了數目或者結構變異，統稱為染色體異常。

由染色體數目或結構異常所引起的疾病稱為染色體病。

染色體非整倍體是指細胞中個別染色體的增多或減少形成的染色體數目異常。

目前產前檢測最常見的胎兒染色體非整倍體異常有21-三體（唐氏綜合徵）、18-三體、13-三體綜合徵等。

染色體整倍體改變多導致流產，而非整倍體改變則導致可以出生能存活的出生缺陷兒。

因此，檢測胎兒非整倍體異常是許多孕婦接受產前診斷的主要原因。

NIPT的應用

NIPT在臨床應用中主要針對高風險孕婦。

綜合數據顯示，在高風險人群使用NIPT開展針對21-三體(T21)、18-三體(T18)和13-三體(T13)的檢測可以發現99%的異常，假陽性<1%。

2013年的一篇國外NIPT綜述 (Benn P et al. Ultrasound Obstet Gynecol. 2013.) 總結了針對高風險人群NIPT的靈敏度與特異性，其中針對21-三體，靈敏度（又稱檢出率）為99.3%，特異性99.84%；18-三體的靈敏度為97.4%，特異性99.85%，還是相當準確的。

國際上的NIPT臨床應用指南，大多建議在現階段宜將NIPT作為二級篩查技術應用於高風險人群；同時也指出，將NIPT應用於普通人群，是下一階段努力方向。

這裡提到的高風險人群，主要是指傳統胎兒非整倍體篩查檢測結果為高風險的孕婦；而普通人群範圍更廣，無論其是否進行過傳統篩查或結果如何都屬於普通人群，也包括傳統篩查結果為低風險的這部分孕婦。

這兩組人群最大差別在於，胎兒非整倍體的發病率在普通人群中要大大低於高風險人群，這就意味著在普通人群中開展NIPT對檢測技術有更高的要求。

實際上，國際上已經有若干家機構在普通人群或者非高風險孕婦（Non-high risk pregnancy）中開展了NIPT的應用，進行大樣本臨床檢測的探索與實踐。

目前的數據顯示，NIPT應用於普通人群同樣有效，與高風險人群有相似的準確性。

長征醫院生殖中心李文主任說：「NIPT是通過抽母體的血液，在母親的血液中能夠找到胎兒的dna，來檢測胎兒的染色體數目和結構的情況，現在這項技術最常見得應用範圍就是唐寶寶的篩查，未來的適應症會越來越廣。

2、30年前我們一直在致力於NIPT的研究，通過技術的發展，這項技術目前已經很成熟了，準確率也很高，據我所知準確性可以達到98%以上。

現在中唐和早唐的篩查也是通過影像學超聲查胎兒的頸項皮膚的厚度，進行血的蛋白抗原的分析，這是間接的預測，沒有NIPT技術那麼直接，相信NIPT隨著我們國家指導性的政策，收費的一些政治性的變化，我想這項技術會完全地推向臨床，甚至可能會進入各大醫保，這是很必要的。

」

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