除了PGT-A检测，还有哪些胚胎植入前遗传学筛查方法？

胚胎植入前遗传学筛查(Preimplantation Genetic Screening, PGS)旨在检测胚胎染色体数目及结构异常，除 PGT-A(2017 年 WHO 将 PGS 更名为 PGT-A，即植入前基因检测 - 非整倍体筛查)外，根据技术原理、检测范围的不同，还存在多种衍生方法，以下从技术分类、原理、应用场景等维度展开解析：

一、按检测对象分类的筛查技术

1. 极体活检筛查（Polar Body Screening）

检测对象：卵细胞减数分裂产生的第一极体(PB1)和第二极体(PB2)。

技术原理：极体携带与卵细胞互补的染色体信息，通过分析极体染色体可推断卵细胞的染色体状态(如非整倍体)。

适用场景：

适用于年轻女性(≤35 岁)，卵母细胞染色体异常多由减数分裂错误引起;

避免胚胎活检损伤，尤其适合囊胚发育少的患者。

局限性：无法检测胚胎有丝分裂过程中产生的染色体异常(如嵌合体)，假阴性率约 10%-15%。

2. 卵裂球活检筛查（Cleavage Stage Biopsy）

检测对象：第 3 天胚胎(8-10 细胞期)的 1-2 个卵裂球。

技术原理：早期卵裂球理论上与胚胎具有遗传一致性，通过荧光原位杂交(FISH)或新一代测序(NGS)检测染色体数目。

临床应用：曾为 PGS 主流技术，但因以下缺陷逐渐被囊胚活检取代：

卵裂球嵌合率高(约 30%-40%)，易导致假阴性;

活检可能影响胚胎发育，妊娠率较囊胚活检低 5%-10%。

二、按技术方法分类的筛查体系

1. 荧光原位杂交（FISH）

技术特点：使用荧光标记探针与染色体特定区域杂交，直接观察染色体数目(如 13、18、21、X、Y 染色体)。

应用阶段：2000-2010 年为 PGS 主要技术，目前仅用于特定场景：

快速检测性染色体异常;

成本较低，适合资源有限地区。

局限性：

仅能检测 5-7 对染色体，漏检其他染色体异常;

分辨率低，无法识别微结构变异，假阴性率达 15%-20%。

2. 比较基因组杂交（CGH）

分代技术：

传统 CGH（Conventional CGH）：将胚胎 DNA 与正常对照 DNA 分别标记荧光，杂交至正常染色体玻片，通过荧光强度比判断染色体拷贝数变异(CNV)。

微阵列 CGH（aCGH）：将 DNA 杂交至含有数千个探针的芯片，可检测全染色体组非整倍体及 > 10Mb 的结构变异。

技术优势：首次实现全染色体组筛查，假阴性率较 FISH 降低至 8%-10%。

临床现状：因检测周期长(2-3 天)、无法检测嵌合体，已逐步被 NGS 取代。

3. 单核苷酸多态性微阵列（SNP Array）

技术原理：利用 SNP 探针检测胚胎 DNA 的等位基因分布，不仅可识别非整倍体，还能判断胚胎是否为纯合子、杂合子，甚至追溯染色体来源(父源 / 母源)。

独特价值：

检测嵌合体能力优于 aCGH(可识别≥20% 的非整倍体细胞);

结合父母 SNP 数据，可同时进行 PGT-M(单基因病检测)与 PGT-A。

局限性：对 DNA 质量要求高，活检细胞过少易导致等位基因脱扣(ADO)，假阳性率约 5%-8%。

4. 新一代测序（NGS）

技术核心：通过高通量测序对胚胎 DNA 进行全基因组分析，包括：

低覆盖度全基因组测序（LC-WGS）：测序深度 1-2X，检测全染色体组非整倍体及 > 5Mb 的 CNV;

靶向测序（Targeted Sequencing）：针对染色体着丝粒区域或高频异常区域设计探针，提升检测效率。

临床优势：

分辨率达 1-2Mb，可识别微小 CNV，假阴性率 < 5%;

支持单细胞测序，减少活检细胞数量(1-2 个细胞即可);

结合生物信息学算法，可精确评估嵌合比例(如≥10% 的非整倍体细胞)。

主流应用：目前 PGT-A 的金标准技术，占全球临床应用的 80% 以上。

三、针对特殊需求的筛查技术

1. 染色体结构变异筛查（PGT-SR）

技术定位：独立于 PGT-A 的植入前基因检测，针对平衡易位、倒位等染色体结构异常携带者。

核心技术：

多重连接依赖探针扩增(MLPA)：检测染色体微缺失 / 微重复;

断裂点测序(Breakpoint Sequencing)：精确识别易位 / 倒位的断裂位点;

单细胞基因组重构：通过多个细胞的测序数据拼接，推断胚胎染色体结构完整性。

临床意义：避免因染色体结构异常导致的反复流产，妊娠率较自然妊娠提升 30%-40%。

2. 全基因组甲基化筛查（PGT-E）

技术拓展：非传统 PGS，通过检测胚胎 DNA 甲基化模式评估发育潜能，与 PGT-A 联合使用：

甲基化异常的胚胎即使染色体正常，着床率也降低 50%;

2023 年《Cell Stem Cell》研究显示，甲基化筛查可将临床妊娠率从 45% 提升至 58%。

四、前沿技术与未来方向

1. 无活检胚胎筛查（Non-Invasive PGS）

技术路径：

囊胚培养液 cfDNA 检测：分析培养液中胚胎释放的游离 DNA，2024 年临床研究显示其敏感性 92%，特异性 94%，但存在母源细胞污染风险;

外泌体 RNA 分析：通过囊胚分泌的外泌体 RNA 表达谱，间接预测染色体状态，尚处于临床前阶段。

优势：避免活检损伤，尤其适合优质胚胎少的患者。

2. AI 驱动的多模态筛查

整合维度：

形态学：胚胎发育速度、细胞碎片率等 Time-Lapse 参数;

遗传学：NGS 检测的染色体数据;

动力学：囊胚扩张的实时影像特征。

模型价值：2025 年最新研究表明，AI 模型可将传统 PGT-A 的假阴性率从 5% 降至 2.3%，并识别出 12% 因形态学优质被误判的异常胚胎。

五、技术选择与临床决策建议

技术类型检测范围适合人群假阴性率临床普及率NGS（PGT-A）全染色体组非整倍体高龄、反复流产、IVF 反复失败<5%高（80%+）SNP Array非整倍体 + 嵌合体 + 亲源追溯平衡易位携带者、需要 PGT-M+PGT-A5%-8%中（20%-30%）极体活检卵细胞减数分裂异常年轻女性、拒绝胚胎活检10%-15%低（<10%）PGT-SR染色体结构变异平衡易位、倒位携带者<3%中（15%-20%）

决策要点：

高龄或非整倍体高风险：首选 NGS-PGT-A，结合 AI 多模态分析;

染色体结构异常携带者：必须进行 PGT-SR，可联合 NGS 提升准确性;

优质胚胎少或担心活检损伤：考虑无活检筛查(如培养液 cfDNA 检测)，但需结合临床证据谨慎使用;

复杂病例（如反复着床失败）：建议多技术联合(如 NGS+SNP Array)，降低漏检风险。

总结，胚胎植入前遗传学筛查已从单一的 FISH 技术发展为多维度、精准化的检测体系。NGS-PGT-A 作为当前主流技术，在全染色体组筛查和嵌合体检测中表现优异，而 PGT-SR、无活检筛查等技术则针对特殊临床需求提供补充。未来，随着 AI 与多组学技术的融合，PGS 将向 “无损伤、全基因组、动态预测” 方向发展，进一步提升试管婴儿的妊娠成功率与优生质量。