辅助生殖技术现状

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英国盖·圣托马斯医院遗传学中心于7月1日报告了一种新型移植前胚胎遗传学诊断(PGD)方法,即在辅助生殖过程中,用移植前遗**倍体分析(PGH)技术对胚胎进行遗传病筛查。他们用该方法对7对已知患单基因遗传病夫妇的胚胎进行了筛查,现已有5位参试者成功妊娠。
    辅助生殖早已不是生僻名词,其不仅可解决人类传宗接代的基本需求,更可为优生提供牢靠的技术保障。全球第一例试管婴儿迄今已年满28岁。
    目前中国有约1亿育龄期家庭,按现有研究数据报告的1%~10%的不育症发生率计算,我国约有100万~1000万不育家庭,这个数字显然大得惊人,而在儒家思想的影响下,很多家庭都有迫切的生育愿望。在所有不育症患者中,有70%可通过较简单治疗后成功妊娠,比如无排卵的女性患者服用促排卵药,输卵管不通的患者接受通液治疗,**活力不够的男***用药物治疗等。而剩下的30%则需要接受人工授精、试管婴儿等复杂辅助生殖技术治疗。
    各有侧重的三种试管婴儿技术
    试管婴儿技术的发展已跨越了3个阶段,分别为传统的体外受精联合胚胎移植(IVF-ET)、针对男方严重少、弱精的胞浆内单**注射(ICSI)和针对遗传性疾病的移植前遗传学诊断(PGD)。
    传统IVF-ET 该技术主要用于女方在通液、造影和腹腔镜检查后均证实输卵管难以再通的患者。现在,对严重子宫内膜异位症和难以治愈的排卵障碍(使用多种促排卵方法后均不能诱发排卵)等患者也均可行IVF-ET。

     ICSI 男性**量极少时适用于ICSI,该方法不受**浓度和活动性的限制,被注射的**可来自新鲜或冻融的**,也可来自附睾、睾丸穿刺取出的**。

     PGD 该技术是从体外受精后8细胞胚胎上取1~2个细胞,用分子生物学方法或荧光原位杂交(FISH)技术对DNA或特定染色体进行筛查,再将确无遗传病的胚胎移植入子宫,从而在胚胎被植入前完成遗传病筛查。既往PGD已被用于3类遗传病的诊断:①用聚合酶链反应(PCR)检测单基因疾病;②用FISH检测X染色体连锁遗传病;③用FISH检测染色体重排、易位等。

     现在开展的PGD技术需要知道特定的已知基因位点,而人的基因变异纷繁复杂,每种遗传病的致病性突变位点更是多种多样,而我们在只能取1~2个细胞的情况下很难对多个突变位点同时进行检测。多数致病基因常仅存在于一条染色体上,而在检测过程中如果仅检测单倍体,则可能导致对致病基因的漏检,即同源基因丢失。现对不会发生同源基因丢失的性别染色体鉴定的准确性仅能达到95%左右,因此,对复杂疾病鉴定的准确性就更不能保证。我国现有5~6家辅助生育中心能做PGD,筛查最多的疾病为地中海贫血。
     英国科学家近日公布的PGH技术的原理与现有PGD技术有一定差异,其优势在于:①其用多重置换扩增(MDA)技术将单一细胞中的遗传物质在短时间内扩增106倍;②它不再完全依靠已知位点进行疾病检测,而是用亲子鉴定时使用的DNA指纹技术检测染色体中的重复序列,对染色体携带的缺陷基因进行筛查。但使用这种方法时,研究者至少需得到一位先证者的遗传样本,否则便无法鉴定。目前PGD技术尚不成熟,因为在对有限的细胞进行采集、制片和固定等操作过程中,很可能对细胞造成损伤并导致遗传物质丢失。理论上,MDA确可将染色体的单倍体扩增至较大数量,但分子生物学实验的特点就是在整个操作过程中都看不见反应物质,因此,在样本稀少而珍贵的情况下,这种技术仍需经实验反复验证后方可投入临床应用。
    在试管婴儿技术的成功率方面,最主要的影响因素是女性的年龄,女性<30岁时,新鲜胚胎移植的单次成功率约为50%,而女性>40岁时单次成功率仅为5%左右,可见试管婴儿的成功率并不高,日后往往还需行第二次甚至更多次。绝大多数人在一次促排卵并做胚胎移植后均会有剩余的胚胎,胚胎冷冻技术有助于实现单次取卵,多次移植。北京协和医院妇产科辅助生育中心冷冻胚胎的移植成功率可达60%~70%,高于新鲜胚胎,这可能是因为在促排卵过程中需要应用大量激素类药物,这些药物对体内的内分泌环境造成了很大的影响,而冷冻胚胎复苏后,胚胎可在机体自然或接近自然的内分泌环境中被植入。要注意,接受促排卵治疗后患者会出现一些并发症,比如卵泡过度**综合征。如在取卵周期患者未能成功妊娠,这种并发症引发的症状多会持续两周左右,有些患者会因雌激素水平急剧升高,导致血管通透性增加,进而发生血液浓缩、水肿及胸腹水等,严重时甚至会危及生命。因此在这段时期内,要对患者进行很好的支持治疗,帮助其顺利渡过危险期。
    辅助生殖的质量控制要靠实验室环境、实验室所用物品和医护人员技能的控制等几个方面共同实现。卫计委颁布的《人类辅助生殖技术管理办法》中在这些方面均做出了严格规定,能达到卫计委相关标准的辅助生育中心均应该是可信任的。
    试管婴儿技术首先要解决的问题就是提高操作的成功率。前面已介绍,即便是成功率较高的冷冻胚胎,其移植成功率也仅能达到60%~70%,远未达到理想状态。这需通过多方面努力才能达到,比如改进胚胎培养体系、实验室环境及患者接受促排卵前后的黄体支持治疗等。总体而言,这方面技术的提高较困难,在试管婴儿技术近30年的发展过程中,胚胎生存率和妊娠率的提高尚无质的飞跃。

    辅助生殖前景广阔

     我国试管婴儿技术的发展比国外晚约十余年,但在近四五年已有了突飞猛进的发展。现在我国在传统辅助生殖技术,如体外授精、胚胎移植和单**注射方面均与国外的技术水平相当。

     试管婴儿技术的应用前景是很广的,比如设计胚胎。如果一对夫妇已育有一例白血病患儿,但却找不到适合的骨髓移植来源,则可在这对夫妇再次妊娠前,选择HLA配型与患儿相符的胚胎植入患儿母亲的子宫。但这种技术在我国尚未开展,在国外也做得很少,毕竟试管婴儿本身成功率就不高,如在操作过程中再加入其他影响因素,势必会使胚胎的生存率和妊娠率更低。

     另外,遗传学诊断的发展前景也是很可观的,很多疾病尚无法得到准确的遗传学诊断,待更多新技术问世后,让所有遗传病患者拥有自己健康的孩子将不再是一句空话。PGH便是这样一项新技术,它虽不能算作重大的技术革新,但毕竟也在遗传学诊断的道路上又向前迈进了一步。

     体外培养的胚胎还可被用作克隆研究,因为从胚胎内,特别是内细胞团中可分离出多能干细胞,这种细胞具有多种分化潜能,如果可通过调控其生长环境使其定向发育,便可实现用实验室培养的器官进行器官移植。干细胞培养已不再是一项困难的工作,但定向分化仍是很困难的,这个难度超过了让全能干细胞向完整的人的方向发展。

    辅助生殖中的伦理学问题

     辅助生殖技术对正常的生育过程施加了人为干预,这必然会涉足伦理学的问题。经辅助生殖技术生出的婴儿,其遗传学的父亲和(或)母亲并非其社会学的父亲和(或)母亲,那么这个孩子日后是否有权知道自己的遗传学父母是谁呢?这是很严肃的伦理问题。从孩子的角度讲,他确实有权知道,但他的这种意愿肯定会与其社会学家庭相悖,一旦这层窗户纸被捅破,必定会引发很多有关抚养权利及义务和遗产继承等方面的纷争。

     前面提到的设计胎儿也存在伦理学隐患。人为根据基因检测确定哪个孩子能出生、哪个孩子不能出生的方法,实际上剥夺了不能出生孩子的生存权。即便是对能出生的孩子,如果他出生的理由仅仅是为了给自己的哥哥或姐姐提供器官(骨髓)移植的材料,那么这种生育方式及做法显然也没有尊重孩子的意愿,这也是普遍存在争议的伦理问题。 再有,日后用做器官定向培养的胚胎,如果不进行人工干预,应该能够发育为一个完整的人,而在人为干预下,却仅发育成了一个器官,这也是一个值得深思的严肃伦理问题。

     目前这种技术的应用在我国还不普及,但随着科学的发展、辅助生殖技术的日趋成熟和全能细胞定向分化技术的发展完善,人们迟早要面对这个问题。
    人类基因组计划完成后,基因组学的发展势如破竹,成为生命科学及相关产业的先遣学科,也为临床医学的发展带来了空前的机遇。遗传病,尤其是单基因遗传病是人们对抗命运时率先开启的一扇挑战之门,尽管以目前的科技水平,改变、修饰致病基因尚属梦想,但探查致病基因早已不是纸上谈兵,在辅助生殖的过程中及早进行基因诊断为有效干预遗传病在人群中的代代相传提供了可能。随着越来越先进的辅助生殖和基因诊断技术用于临床,人类必将以更健康的方式繁衍生息。
日期：2006-12-13