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1、,基因芯片PGD/PGS技术的临床应用,染色体微阵列分析技术(CMA)胚胎植入前遗传学诊断和筛查(PGD/PGS)微阵列PGD/PGS的临床应用,染色体微阵列分析技术Chromosome microarray,CMA,染色体微阵列分析(CMA),临床生殖遗传学检测技术,G Band,FISH,aCGH、aSNP,微阵列比较基因组杂交技术(aCGH)Microarray comparative genomic hybridization 微阵列单核苷酸多态性分析技术(aSNP)Single nucleotide polymorphism array,高通量、微型化、集约化及标准化可对相关基因精确
2、定位,能够快速全面地分析染色体结构与数目的异常,染色体微阵列分析(CMA),微阵列比较基因组杂交(aCGH),6400个杂交位点,微阵列比较基因组杂交(aCGH),优点:同时检测46条染色体非整倍性 分辨0.5Mb以上的染色体结构异常 新鲜胚胎移植,无需冷冻胚胎缺点:不能检测出染色体平衡易位,亲代染色体异常复发性流产、反复胚胎着床失败女方年龄35岁不孕症患者伴性遗传,适应症:,2009年9月,世界上首例使用aCGH-PGS筛选诞生的婴儿,Fishel et al.Fertil Steril 2010,aCGH-PGS的临床应用,卵 母 细 胞 检 测,微阵列单核苷酸多态性分析(aSNP),微阵
3、列单核苷酸多态性分析(aSNP),优点:可以同时检测46条染色体非整倍性 可以分辨50kb以上的染色体结构异常缺点:不能检测出染色体平衡易位 不能进行新鲜胚胎移植,亲代染色体异常反复胚胎着床失败、复发性流产女方年龄35岁不孕症患者伴性遗传线粒体突变、单亲二倍体,适应症:,In fact,the first three babies born in the world from the SNP technology were from La Jolla IVF.Please see their photos below.,The first three babies born in the wo
4、rld from the SNP technology were from La Jolla IVF.CA.USA,常用检测技术的比较,胚胎植入前遗传学诊断和筛查PGD/PGS,胚胎植入前遗传学诊断与筛查(PGD/PGS),Joyce C.et al.Hum Genet(2012)131:175186,胚胎植入前遗传学诊断与筛查(PGD/PGS),PGD/PGS的适应症,PGD,单基因疾病:常显、常隐、X连锁染色体异常:结构、数目异常,PGS,染色体非整倍性异常,女方年龄35岁、复发性流产反复胚胎植入失败、不良孕产史严重男性不育症,微阵列PGD/PGS的临床应用,PGD,单基因疾病:常显、常隐
5、、X连锁染色体异常:结构、数目异常,K.Haapaniemi Kouru et al.Human Reproduction,Vol.27,No.9 pp.28432849,2012,瑞典斯德哥尔摩PGD中心1996年2009年256对夫妇569个促排卵周期,亲代染色体异常,我国普通人群染色体异常:0.47%不孕不育患者染色体异常:3%10%,显著增高,染色体结构异常:罗氏易位、平衡易位 倒位、缺失、重复染色体数目异常:21三体(嵌合型)性染色体异常:Turner综合征 XYY综合征,我院夫妇双方染色体G显带核型分析,备注:数目异常包括:Turner、Klinefelter、XYY、XXX、及其
6、嵌合体结构异常包括:易位,倒位,缺失、重复,其中易位占结构异常的44.4%,夫妇双方染色体G显带核型分析,数目异常,结构异常,夫妇双方染色体G显带核型分析,亲代染色体结构异常,夫妇一方或双方染色体异常复发性流产,不明原因复发性流产,Helen Flynn et al。J.Obstet.Gynaecol.Res.Vol.40,No.1:109116,January 2014,Chromosomal abnormality and repeated miscarriage,1992.01-2011.03,Helen Flynn et al。J.Obstet.Gynaecol.Res.Vol.40,
7、No.1:109116,January 2014,The cumulative live birth rate,总流产率55.6%,F.Fiorentino et al.Human Reproduction,Vol.26,No.7 pp.19251935,2011,F.Fiorentino et al.Human Reproduction,Vol.26,No.7 pp.19251935,2011,Nathan R.Treff,et al.Fertility and Sterility Vol.95,No.5,April 2011,女方年龄35岁、复发性流产反复胚胎植入失败、不良孕产史严重男性不
8、育症,PGS,AMA:高龄 RM:复发性流产 RIF:反复种植失败 SMF:严重男性因素,Human Reproduction Update,Vol.18,No.3 pp.234-247,2012,欧洲人类生殖与胚胎学协会PGD联盟19972007年57家中心超过27000个周期,复 发 性 流 产(Recurrent Spontaneous Abortion,RSA),概 念:与同一配偶连续发生3次或3次以上临床妊娠 流产称为复发性流产。发病率:1015%,其中80%为早期流产病 因:能够识别的仅占一半;包括 免疫功能异常、内分泌异常、染色体异常、母体生殖道异常,Franco Causio
9、et al,2002,Chromosome analysis of spontaneous abortions after in vitro fertilization(IVF)and intracytoplasmic sperm injection(ICSI),European Journal of Obstetrics&Gynecology and Reproductive Biology,免疫因素,内分泌因素,解剖因素,遗传因素,感染因素,病因不明,20%,20%,1216%,25%,12%,40%,复发性流产病因分布,胚胎染色体核型异常是RSA的常见诱因,胚胎染色体核型异常是RSA的常
10、见诱因,635 aborted products:normal karyotypes were 44.9%(n=285;euploid 280,translocation 5)abnormal karyotypes were 55.1%(n=350;trisomy 199,double trisomy 22,monosomy 25,polyploidy 38,tetraploidy 9,derivative of translocation 34,others 23),Pere Mir et al.J Assist Reprod Genet(2013)30:143149,Clinical ou
11、tcome after aCGH-PGS,aCGH-PGS技术在我中心的应用,连续发生3次或3次以上自然流产,且妊娠时间12周 夫妇双方染色体核型正常 女方催乳素、卵泡刺激素、黄体生成素、雌二醇、孕酮、睾 酮等水平正常,无内分泌疾病史 盆腔超声、子宫输卵管造影排除生殖道器质性病变 宫颈分泌物检查排除沙眼衣原体、解脲支原体感染,TORCH 检查排除近期感染 自身抗体检测为阴性 男方精液常规检查正常或治疗后恢复正常,复发性流产患者PGS纳入条件,截止2014.02.28,aCGH-PGS技术在我中心的应用,aSNP-PGS技术,23-chromosome single nucleotide pol
12、ymorphism(SNP)microarray preimplantation genetic screening(PGS)for recurrent pregnancy loss(RPL)in 687 in vitro fertilization(IVF)cycles and 5871 embryos,MATERIALS AND METHODS:Aretrospective review was conducted of all embryos that underwent PGS by 23 chromosome SNP microarrays from January 2010 to
13、April 2012.Patients underwent standard IVF and PGS primarilydue to a history of 2 spontaneous miscarriages.CONCLUSION:PGS using 23 chromosome SNP microarrays in women with RPL was superior to FISH PGS.Furthermore,performing the biopsy at the blastocyst stage was superior to cleavage stage biopsy.The
14、 applicationof dense microarray 23 chromosome PGS at the blastocyst stage may substantially improve pregnancy outcomes in couples suffering from RPL.,aSNP-PGS技术在我中心的应用,病史2008年结婚2006、2007年自然流产3次2010、2011年孕6月余均因胎儿畸形行引产术平素月经规律,周期25-35天,经期5天,痛经(-),女方:李XX,29岁;男方:崔XX,29岁,相关检查 2012年7月宫腔镜:正常宫腔。双方染色体均正常 男方精液
15、检查正常,治疗 2012年10月采用GnRH-a长方案行ICSI-ET治疗 COH 8天 HCG日:LH 2.45 miu/ml,E2 4537 pg/ml,P 1.43 ng/ml 获卵25枚,受精24枚,20枚达到活检要求 行aSNP-PGS筛查,1枚正常 冷冻胚胎移植1枚,15天后,血HCG 2047 miu/ml 孕39周,顺产一健康女婴,体重3800g,aCGH、aSNP是目前常用于PGD/PGS的微阵列技术。亲代染色体异常PGD患者以平衡易位、罗氏易位居多。此类患者经微阵列PGD检测后具有较高的临床妊娠率。不明原因复发性流产患者胚胎行微阵列PGS筛查,能 达到较高的临床妊娠率,大幅降低流产率。对于亲代染色体易位患者及不明原因复发性流产患者 微阵列PGD/PGS是较好的选择。,小 结:,PGS的发展方向:,更加安全:对胚胎发育影响小更加可靠:高DNA质量 降低嵌合影响,E.Greco et al.Advances in Reproductive Sciences 1(2013)7-14,卵裂期 囊胚期,PGS的发展方向:,更加精确:检测位点更多更加省时:优化实验流程降低成本,单细胞二代测序(NGS),谢 谢,