PGS/PGD标准指南及市场监管
2016/07/07
PGD/PGS,即胚胎植入前遗传学诊断/胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Diagnosis/Screening),是指在辅助生殖过程中,对胚胎进行种植前的活检和遗传学分析,以选择无遗传学疾病的胚胎植入子宫,从而获得正常胎儿的诊断/筛查方法。

PGD/PGS,即胚胎植入前遗传学诊断/胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Diagnosis/Screening),是指在辅助生殖过程中,对胚胎进行种植前的活检和遗传学分析,以选择无遗传学疾病的胚胎植入子宫,从而获得正常胎儿的诊断/筛查方法。

• PGD用于筛查单基因遗传病以及人组织相容性抗原的配型,避免后代发生已知的遗传病;

• PGS则是筛查胚胎的染色体数目是否正常(非整倍体筛查),以增加怀孕的成功率。


为了让非专业人士更好地理解PGD/PGS,我们不妨做个形象的比喻。人类正常细胞有46条染色体,比喻为46条珍珠项链;每条染色体上有很多个基因(总共数万个),比喻为项链上的珍珠。项链(染色体)的数目是否正常决定了个体是否能够存活,或者发生染色体遗传病;珍珠(基因)是否正常决定了是否发生单基因遗传病。PGD就像是珠宝店老板,它关注每一个珍珠是否有瑕疵;PGS就像是珠宝店保安,它的职责只是看好这46条项链,看看有没有多一条或者少一条,有时也能看到某条项链是不是明显多出来一截或者少了一段(大片段重复或缺失),至于单个珍珠的状态,就不是它的职责范围了。


今年医药行业最火的一个词莫过于“精准医学”四个字。何为精准医学?就是利用现代化的遗传技术、分子影像技术、生物信息技术,结合患者的生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类以及诊断,制定具有个性化的治疗方案。为什么现在大力推动精准医学?背后的大逻辑就是因为人类基因组学技术的革新和大数据分析工具的出现。

二代基因测序作为PGS/PGD的检测手段:准确+高效

PGS/PGD的通用检测手段包括PCR、荧光原位杂交(FISH),比较基因组杂交(array CGH)以及单核苷酸多态性(SNP)、二代测序(NGS)检测。其中CGH、SNP关联分析以及二代测序方法使得检测更为准确、高效。例如,仅仅使用一次切片检查,Illumina的24sure 微阵列芯片可以在12小时之内完成24条染色体的筛查。最新的测序技术可以达到同时检测单基因病和染色体非整倍性的诊断目的,其准确率已经超过了99%(来自Carolina Conceptions)。随着测序技术成本大幅度降低、遗传学机制研究的推进以及生物信息数据分析的深入,相信二代测序技术对试管婴儿的开展更具临床价值和更大市场空间。

辅助生殖是基因测序又一项意义重大的应用,我国市场接近百亿

在辅助生殖过程中,利用二代基因测序技术对胚胎进行遗传学筛查和诊断,比传统方法更加准确和高效,可以同时诊断单基因疾病和染色体疾病,按照每次胚胎筛查/诊断2500元计算,我国潜在市场约80亿元。

虽然PGD和PGS可以避免常规产前诊断所带来的人工流产或引产,但在实际临床应用中,该技术仍然存在许多问题值得重视。PGD和PGS是通过对胚胎进行侵入性操作获得最终诊断,对子代需要长期大样本的随访。此外,PGD过程中,胚胎的弃留也存在许多争议。比如,对于X连锁的隐性遗传病进行性别筛选时,将有一半的健康男胚被丢弃,还有一半的女性携带者胚胎被保留;而对于常染色体隐性遗传病来说,杂合子胚胎是否进行移植也一直存在争议。对于PGD的一些指征,也一直存在争议,比如一些家族性肿瘤(如家族性结肠息肉病、乳腺癌等)的易感性分析、HLA选型来救治已有的血液病患儿等等。

值得重视的是,PGD之前的遗传咨询十分重要。ESHRE对他们收集的2009年PGD数据分析,PGD的平均妊娠率只有23.04%。因此,医生应该客观地交待PGD过程及结果,而不是过分夸大其成功的结局,这样会更受到患者的青睐。要清楚地告知夫妇PGD的误诊可能,同时,也建议夫妇如果妊娠后应该进一步做常规产前诊断。PGD的诊断不应随着胚胎移植入母体而结束,而要继续随访至产前诊断乃至对日后出生的婴儿也应该继续随访。Kalfoglou等的调查表明,即使PGD误诊,最终导致致病婴儿出生,医院对其随诊也将明显改善患者的满意度。

综上所述,单细胞的遗传诊断技术日新月异,引领着PGD和PGS领域快速前进。如果说1978年Louis Brown的诞生划时代地开启了人类辅助生殖技术的新篇章,那么单细胞遗传诊断技术的飞速发展则为许多存在着遗传疾病高风险的夫妇带来了福音与新的希望。近年来,欧洲和美国都相应制定了PGD和PGS的技术指南或建议,我国卫生和计划生育委员会也发布了《关于辅助生殖机构开展高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断临床应用试点工作的通知》,相关部门也已经着手制订详细的技术规范。随着单细胞遗传诊断技术的不断发展与完善,相信越来越多存在着遗传疾病高风险的夫妇将会从中受益。

行业分析

对某些慢性疾病治疗技术的开发和创新,如染色体非整倍体、遗传异常、单基因疾病、性别选择、人类白细胞抗原(HLA)分型、X连锁疾病和染色体畸变,是胚胎植入前遗传学诊断(PGD)市场的主要驱动力。高龄妇女妊娠的增加也刺激了PGD市场的需求增长。随着遗传性疾病发病率的上升,越来越多的患者为了拥有健全的后代,逐渐接受PGD,这也是未来一段时间内预计此市场发展的原因。不良生活方式带来的危害,如压力、污染、吸烟,导致生育率下降,因而体外受精(IVF)和PGD需求增加。

据世界卫生组织(WHO)报告,心血管疾病是造成1730万人死亡的原因,占全球死亡人数的30%。其中约730万人因冠心病死亡,620万人因中风死亡。世界卫生组织估计,在不久的将来,在各类心血管疾病之中,中风和冠心病造成的死亡人数最多。由于其高发病率和高死亡率,携带心脏疾病易感基因的夫妻双方在怀孕早期进行PGD,就无需担心生下携带这些疾病易感基因的孩子。此外,PGD也有助于早期诊断严重疾病,如进行性肌肉骨化症(FOP)。

应用分析

在临床检测方面,PGD市场可细分为X连锁疾病诊断、染色体畸变的发现、HLA分型、非整倍体筛查、单基因疾病和性别选择几部分。非整倍体筛查占PGD最大市场份额,主要用于确定染色体的数量是否正常。非整倍体筛查大大降低了从父母代遗传给子代的胚胎染色体异常的可能性。此外,HLA分型是PGD市场中使用率增速最快的一种检测方式。该检测主要适用于家庭中已有兄弟姐妹患有下列疾病的孩子:镰状细胞性贫血、范可尼贫血、β地中海贫血、X-连锁肾上腺脑白质营养不良(X-ALD)、X-连锁少汗性外胚层发育不良-免疫缺陷症(HED-ID)以及其它类似疾病。在未来一段时间内,随着此类疾病发病率的增加,人们对此类疾病诊断重要性的意识提升,以及HLA分型的突出优势,有望推动HLA分型市场份额的增加。

区域分析

从地域分布方面谈,PGD市场可细分为北美、亚太、拉丁美洲、欧洲等。欧洲占据PGD市场的最大份额。吸烟对妊娠有害并导致多种遗传疾病,例如婴儿性染色体连锁疾病引起的畸形。准父母们为了避免这些疾病的出现,会选择进行PGD。不良生活习惯(如饮酒、过量吸烟和药物滥用等)导致欧洲不孕不育发生率持续上升,而这正是推进PGD在欧洲市场上发展的主要因素。由于北美对新型方法的接受度较高,其不孕不育人口的增加和对先进治疗方法投资增加,使其有望成为一个利润丰厚的市场。

据美国疾病控制和预防中心(CDC)的调查显示,约20%的美国女性更倾向于在平均年龄35岁时生育第一胎。据估计,11%的女性(约670万人)在15岁~44岁时有怀孕困难问题。随着怀孕年龄的增加,由于孕妇的久坐生活方式以及不良生活习惯(如饮酒和大量吸烟),下一代出现肥胖和残疾的发生率高,这些都是导致北美新生婴儿出现残疾和妊娠并发症的重要原因。HLA分型应用的不断增加,对不孕不育和后代出现残疾的担忧,都有助于北美PGD市场不断发展壮大。

技术支持

本专题资料由苏州贝康医疗器械有限公司提供并参与校对。

苏州贝康医疗器械有限公司(下称贝康医疗)是一家专注于高通量测序技术在辅助生殖领域的研发和临床应用的高科技企业。针对目前PGD/PGS存在的问题,贝康医疗研发了胚胎植入前染色体检测试剂盒,基于高通量测序技术对体外受精的胚胎进行染色体检测,挑选染色体正常的胚胎植入到子宫,以提高试管婴儿的成功率。同时公司致力于该技术的临床应用推广,使更多的不孕不育患者受惠于此,特别是在目前中国二孩政策的前提下,对于降低出生缺陷,提高中国优生优育水平起到关键作用,可以降低老百姓生育缺陷儿的痛苦,提高中国人口质量。

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