優生三劍客——PGS、PGD和NIPT

新浪博客

無論選擇在國內「做試管嬰兒」，還是在國外，我們總會遇到一些問題，尤其被一大堆英文簡寫的技術繞暈。

更有無良中介會從中偷換概念，那病人的無知當牟利的籌碼。

今天，我們深入淺出地談談較為常見的3個英文簡寫。

它們分別是：

1.PGD，即胚胎植入前遺傳學診斷；

2.PGS，即胚胎植入前遺傳學篩查

3.NIPT，即產前無創檢測。

一、PGD/PGS的由來

首先我們來說說PGD和PGS。

試管嬰兒技術始於1978年，其技術在發展經歷中不斷發展進化，至今已經發展到第三代。

這也就是我們常說的「第三代試管嬰兒技術」，這9個字就是業界乃至病人對PGD和PGS的統稱。

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。

而無論是自然妊娠，還是採用一代或二代試管嬰兒技術，所獲得的胚胎中有40-60%存在染色體異常的問題。

並且，染色體異常率會隨著孕婦年齡增大而提高，而染色體異常是導致妊娠失敗和自然流產的主要原因。

這也就是為什麼高齡女性，尤其是在37歲以後，懷孕的幾率很低，流產的幾率很高。

（寫到這兒，我想起曾經看到過的一些評論。

有些鍵盤俠說：有些女性四十多了，也能生孩子，生下來的孩子也挺健康。

並且聲稱試管嬰兒技術不過是一種營銷噱頭。

但我想說的是，你們看到的只是個案。

從機率上說，高齡女性當然可以健康生育。

但如果讓這些鍵盤俠花一天時間，在大城市大醫院的輔助生殖科門口看看，就會直到自己的想法有多可笑，多井底之蛙。

）

因此，健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步，檢測胚胎遺傳物質異常的技術也越來越受到重視，PGD/PGS便應運而生。

那麼這兩種技術有什麼區別，都用在什麼地方呢？這不僅是醫生們需要知道的事，更是病人們需要知道的事。

二、究竟什麼是PGS？什麼是PGD？

PGS是胚胎植入前遺傳學篩查（PreimplantationGeneticScreening），即在胚胎植入子宮之前，利用PGS對早期胚胎（體外培養至3到5天）的染色體進行檢測，主要檢測染色體的數目和結構是否正常。

實際上，染色體的數目異常已經可以被完全篩查出；而結構異常中，仍有部分複雜的結構異常很難被檢測出。

PGD是胚胎種植前基因診斷（PreimplantationGeneticDiagnosis），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（體外培養至5-6天）使用PGD技術進行基因檢測，從中選擇出不攜帶致病基因的胚胎植入子宮，從而達到遺傳優生的目的。

目前植入前遺傳診斷已經能診斷一些單基因遺傳病，約70-110種，比如地中海貧血、遺傳性耳聾、多囊腎等遺傳疾病。

三、PGS和PGD有什麼不同？

PGS和PGD都用於檢測胚胎的遺傳狀況，但是最顯著的不同是：

「PGS是一種遺傳學篩查，PGD則是診斷。

」

為了便於病人們去理解，，我們在這裡將「篩查」和「診斷」統一替換為「檢測」，其目的都是查出胚胎中是否有異常。

PGS「檢測」的目標是染色體，檢測染色體的「數量」是否正常、形態結構是否正常。

由染色體數量異常導致的綜合徵（遺傳病）中，較為常見的就是唐氏綜合徵，即21號染色體三體綜合徵。

「三體」可不是劉慈欣的科幻小說，而是指21號染色體多了一條。

PGS在受精卵形成卵裂球胚胎（體外培育至第3天）或囊胎時（體外培育至第5天）進行檢測。

染色體異常的胚胎很難自然發育到成熟，多數會在孕期3個月內停育流產。

極少數情況下胚胎能夠存活到自然生產，但嬰兒會有嚴重的健康問題。

因而PGS對於高齡、反覆流產的孕婦是非常有幫助的。

此外，由於境外很多國家不禁止胎兒的性別選擇，PGS也成了國內夫妻選擇胎兒性別的唯一方法。

PGD「檢測」的目標是基因，主要用於檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷或致病的基因。

基因存在與染色體中，以一種獨特的雙螺旋分子結構存在。

所以檢測它們，無論是技術上還是精度上都遠高於PGS。

所以，一般在做PGD時，都會更傾向於選擇囊胚。

如果夫妻雙方攜帶有某種已知的單基因遺傳病，並且極有可能遺傳給下一代，造成嚴重的健康問題，則PGD技術可以幫助他們阻斷這種疾病在下一代身上的延續，從而生出健康的寶寶。

一個形象的比喻：

正常情況下，人類有46條染色體，我們把它們比喻為鋼琴上的46個琴鍵。

PGD就是調音師，檢查每個琴鍵的音是否準確；PGS用不著那麼專業，只要確保46個琴鍵不多不少就行。

四、NIPT

和PGD/PGS胚胎移植前診斷/篩查不同，NIPT是在「孕後產前」進行的無創檢測。

NIPT是Non-invasivePrenatal Testing的縮寫。

自2008年，基於高通量測序（NGS）的無創產前檢測（Non-invasive PrenatalTesting,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，近百萬孕婦選擇該檢測技術。

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，英文為Cell-freeFetalDNA，簡寫為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 ObstetGynecol.2013）總結了針對高風險人群NIPT的靈敏度與特異性，其中針對21-三體的靈敏度（又稱檢出率）為99.3%，特異性99.84%；針對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-highrisk 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。