PGS中胚胎嵌合体的临床管理

胚胎植入前遗传学筛查（Preimplantation genetic screening，PGS）是指在试管婴儿治疗中，胚胎移植入子宫前，通过活检胚胎细胞对胚胎23对染色体进行分析，选择染色体正常的胚胎植入子宫，以期提高试管婴儿的成功率。

随着相关研究的报道，PGS对胚胎的诊断也不是“非黑即白”，而多了一个“灰区”需要被考虑，即嵌合体。随着PGS检测技术不断提高，二代测序（NGS）能较好的检测嵌合体。

胚胎染色体嵌合（Mosaicism），是指胚胎的组成细胞中具有2种或以上染色体数目不同的细胞系，这可能是由于受精或多种其他机制中的细胞有丝分裂造成的错误。

种植前胚胎的嵌合现象在胚胎卵裂期发生率较高（15%-75%），而在囊胚期相对较低（3%-24%），当然这可能是因为某些类型的染色体错误通常会伴随着发育停滞，也可能是胚胎发育过程中胚胎有自我纠正的潜能。正因如此，多数IVF实验室培养胚胎到囊胚期后再从中选择发育正常的胚胎，并通过活检少量的外滋养层细胞（TE细胞）进行染色体非整倍体检测。

目前，在临床PGS诊断报告胚胎的检测结果应该分为：

• 整倍体（Euploid）：具有高的种植发育潜能，优先选择移植；

• 嵌合体（Mosaic）：研究认为相对于整倍体胚胎，胎儿遗传异常和不良妊娠结局风险增加，同时流产风险增加，种植潜能显著下降，但不是为零，仍有少量受累胚胎可以成功妊娠；

2015年在《新英格兰医学杂志》上发表了一篇文章，研究者对PGS中没有完全整倍体胚胎的18个患者移植了嵌合体胚胎（嵌合度35%-50%），获得6例健康活产。

2017年《Human Genetics》报道了14例嵌合体胚胎的移植结果，其中8例成功移植，且无流产发生，最终的出生率为57.1% (8/14) 。

2017年《SystBiolReprod Med》研究者对1362例滋养外胚层活检进行了回顾性的再分析，发现183个囊胚（13.4%）是染色体嵌合性；与整倍体胚胎移植妊娠率（40.2%）相比，嵌合体胚胎移植（26.9%）的妊娠率降低，但两者不存在统计意义上的差异（p = 0.127），而生化流产率有增加的趋势（21.2% 嵌合体组 vs. 12.3% 整倍体组; p=0.102。发现移植某些嵌合体胚胎能获得足月妊娠。

• 非整倍体（Aneuploid）：种植发育潜能极低，极高的流产风险或出生缺陷风险，活产率极低，一般建议放弃。

胚胎嵌合体根据嵌合类型的不同，可分为：

1

非整倍体/非整倍体嵌合：即不同细胞系虽然染色体组成不同，但是均为染色体非整倍体，只是涉及不同染色体或倍性不同。这种类型嵌合胚胎一般不能发育为健康胎儿，对PGS诊断影响小。

2

整倍体/非整倍体嵌合：即部分细胞系染色体组成正常，而另一部分细胞系存在染色体非整倍体。这类型嵌合体胚胎发育潜能存在不确定性，对PGS的诊断影响较大。

2016年植入前遗传学诊断国际学会（PGDIS）对嵌合体胚胎移植发布了指南共识：

1

为了确保嵌合结果的可信度，我们至少要对5个细胞进行活检，同时要尽量避免微量的损伤。如果在活检的过程中用到了激光，则需特别注意，过度的使用激光会导致细胞DNA的损伤。

2

 只有经过验证的NGS平台才能定量的检测拷贝数，并可以被用于活检样本的嵌合率检测。理想情况下，NGS方法能够准确的可重复性的检测到已知样本中20%的嵌合率。

3

在报告胚胎检测结果时，超过20%的嵌合比例才应该被报告为嵌合体,低于这个水平则认为是正常(整倍体)，超过80%的嵌合比例是异常（非整倍体），而在20-80%范围内是嵌合体（整倍体-非整倍体嵌合）

嵌合体胚胎的移植选择：

（1）建议优先移植单倍体/整倍体嵌合型胚胎而非三倍体/整倍体嵌合型胚胎；因为单倍常染色体一般高度不育，而某些三倍体结局是并发相关身体和认知障碍的活产。

（2）若打算将三倍体/整倍体嵌合型胚胎用于移植，PGDIS指南建议：

a. 优先考虑chr. 1、3、4、5、6、8、9、10、11、12、17、19、20、22、X、Y三倍体嵌合体；

b. 存在单亲二倍体可能，不考虑chr. 14、15三倍体嵌合体；

c. 存在宫内生长发育迟滞可能，不考虑chr. 2、7、16三倍体嵌合体；

d. 存在三体综合征活产可能，不考虑chr. 13、18、21三倍体嵌合体。

目前尚无关于诊断为节段性/部分性非整倍体嵌合型胚胎移植的指南。

综上所述，难以确定哪些非整倍体嵌合可能是“最安全”移植。虽然咨询患者：13、18、21三倍体以及涉及2、7、14、15、16染色体非整倍体有关的风险可能更直接明了，但必须强调涉及其他染色体全部或部分非整倍体可能未必是更安全地移植，当前对风险的了解不多。此外，囊胚活检通常获取4-8个滋养外胚层细胞，其嵌合比例不能完全代表剩余胚胎细胞的嵌合比例，所以，PGS中诊断为嵌合状态的胚胎其发育潜能存在一定的不确定性。

结果解释和患者咨询

当前研究数据支持优先移植整倍体胚胎；然而，许多PGS周期未产生整倍体胚胎。鉴于一些被诊断为嵌合型的胚胎是有发育成健康儿童的可能性，对于未收获整倍体胚胎但又不能或不愿尝试另一周期的患者可以考虑移植嵌合型胚胎。这些患者必须接受关于潜在妊娠风险和妊娠结局的全面遗传学咨询。临床数据显示嵌合型胚胎的植入率显著降低，但一些患者并未因此打消念头，应该让她们明白移植嵌合型胚胎可能与低妊娠率以及更高的流产率相关。明白这种风险和妊娠丢失可能对患者产生的重大情绪和经济影响是患者遗传咨询时必须要面对的一个重要部分。此外，移植嵌合体胚胎的患者产前诊断是非常有益且必要的，通过羊水细胞的染色体检测可以有效判断胎儿染色体整倍性。

以上内容参考以下文献和网络资料：

---

1. Mosaicism between trophectoderm and inner cell mass.Capalbo A, Rienzi L. FertilSteril. 2017 May;107(5):1098-1106. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.023. Epub 2017 Apr 19. Review.

2. Currentexperienceconcerningmosaicembryosdiagnosed during preimplantation genetic screening.Harton GL, Cinnioglu C, Fiorentino F. FertilSteril. 2017 May;107(5):1113-1119. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.016. Review. Erratum in: Fertil Steril. 2017 Sep;108(3):554.

3. Assessing the trueincidence of mosaicism in preimplantation embryos. Vera-Rodriguez M, Rubio C. FertilSteril. 2017 May;107(5):1107-1112. doi: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.019. Epub 2017 Apr 19. Review.

4. Diagnosis and clinicalmanagement of embryonicmosaicism.Sachdev NM, Maxwell SM, Besser AG, Grifo JA. FertilSteril. 2017 Jan;107(1):6-11. doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.10.006. Epub 2016 Nov 11. Review.

5. Preimplantation Genetic Diagnosis International Society. PGDIS position statement on chromosome mosaicism and preimplantation aneuploidy testing at the blastocyst stage. PGDIS Newsletter, July 19, 2016. Available at: http://pgdis.org/docs/newsletter_071816.html. Accessed July 19, 2016. 

6. PGS的迷局：胚胎嵌合体。沈鉴东

感谢陈创奇主任对本文的指导！

刘顿

临床医学检验师  遗传学博士

专业特长：辅助生殖的实验室技术

研究方向：不孕不育的遗传学因素。

作者：陈明颢