PGD技術專題：如何區分平衡易位攜帶胚胎與正常胚胎

生物探索：人類有23對46條染色體，染色體的數量、結構相對恆定。

由於染色體平衡易位僅有位置的改變，沒有可見的染色體或基因的增減，所以平衡易位攜帶者在生活中表型與普通人沒有區別。

然而，染色體平衡易位攜帶者自然妊娠風險非常大，所以對於這類攜帶者，推薦通過人類輔助生殖技術進行生育，可避免生育風險。

什麼是平衡易位

兩條不同源的染色體各發生斷裂後，互相變位重接而形成兩條結構上重排的染色體稱相互易位。

這種易位大多數都保留了原有基因總數，對基因作用和個體發育一般無嚴重影響，故稱平衡易位。

平衡易位是人類中最多的一類染色體結構畸變，在新生嬰兒中的發生率約為1/500～1/625。

羅氏易位是一種特殊的染色體重排類型，是指兩個近端著絲粒染色體在著絲粒或其附近斷裂後，短臂丟失，染色體長臂融合成為一條染色體，結果染色體數目減少，長臂數不變，但短臂數減少兩條的現象。

羅氏易位主要發生在5條近端著絲粒染色體（13、14、15、21和22號染色體）上。

人群發生率約為1/1000。

平衡易位的風險

人類有23對46條染色體，染色體的數量、結構相對恆定。

由於染色體平衡易位僅有位置的改變，沒有可見的染色體或基因的增減，所以，平衡易位攜帶者在生活中表型與普通人沒有區別。

然而，平衡易位的攜帶者與正常人婚後生育的子女中，卻有可能得到一條衍生的異常染色體，繼而導致某一易位節段的增多（部分三體型）或減少（部分單體型），由此引起的遺傳物質減少或增加就會破壞遺傳物質的平衡，最終導致胎兒畸形或自然流產。

具體來說，在平衡易位染色體分離形成配子的過程中，會形成一種叫作四射體的結構，考慮到分離規律以及交換重組的情況，這種四射體最終可能產生18種配子，這就導致最終產生的胚胎中，只有一種為完全正常，一種為表型正常的染色體平衡易位攜帶者，其餘16種均為異常胚胎。

因此，染色相互易位攜帶者獲得完全正常胚胎的幾率只有1/18。

平衡易位攜帶者配子類型示意圖（以2號染色體與5號染色體發生易位為例）：

註：字母A、B、C和D代表染色體末端（端粒）

染色體平衡易位攜帶者自然妊娠風險非常大，主要以早孕期自然流產為主，所以對於染色體平衡易位攜帶者推薦通過人類輔助生殖技術進行生育，挑選正常的胚胎植入，從而避免生育風險。

檢測難點

目前的胚胎植入前染色體篩查多用於篩查由於易位產生的種種遺傳物質不平衡的胚胎，如何進一步將易位攜帶者和完全正常胚胎區分開，還存在一些問題：

1)需求/倫理：攜帶者表型多正常，平衡易位導致在臨床上正常生育的機率高於理論上的1/9，而且這種機率還會受到包含哪兩條染色體、斷裂點的位置及染色體易位攜帶者的性別等因素的影響；

2)技術局限：平衡易位攜帶者本身未發生基因數量的缺失，一般的高通量測序和晶片技術難以區分易位型胚胎與完全正常胚胎；

3)檢測難點：斷點精確位置的不易確定，為後期的胚胎區分帶來困難。

指南與共識

由於還沒有一個非常成熟的技術，目前對於易位型胚胎的區分國內外各協會均並沒有出台指南規範或專家共識；並且由於易位型胚胎染色體的特殊性，目前單純依靠一種方法無法區分正常胚胎與易位型胚胎， 2010年ESHRE（European Society of Human Reproduction and Embryology，歐洲人類生殖及胚胎學會）發布的《基於螢光原位雜交的PGD最佳實踐指南》中指出，單純基於螢光原位雜交的PGD技術不足以分辨正常和攜帶平衡易位的胚胎，2013年ACOG（American College of Obstetricians and Gynecologists，美國婦產科醫師學會）出台的《染色體微陣列分析在產前診斷中的應用推薦》中指出，單純依靠CGH技術不能識別平衡易位。