扩展性携带者筛查在辅助生殖领域应用进展及争议*

张 芳，谭建新，邵彬彬，王 亚，许争峰

[南京医科大学附属妇产医院(南京市妇幼保健院)产前诊断中心,南京 210004]

扩展性携带者筛查(expanded carrier screening,ECS)是指通过检测表型正常的夫妇是否携带同一常染色体隐性遗传病致病基因或女方携带X连锁隐性遗传病的致病基因[1-2]，从而进行生育风险评估及指导生育方式，最终达到降低出生缺陷的目的。该筛查模式不针对特定人群、种族或地域，可一次性筛查多种遗传病，通常针对单基因隐性遗传病的防控[3-4]。早期的研究显示，平均每个表型正常的个体携带2.8个致病变异[5]。据估算，在临床基因组数据库(Clinical Genomic Database,CGD)已列出的1800多种常染色体隐性遗传病中，每个人至少是其中20种疾病的携带者[6-7]。ECS作为一种新型优生优育策略，由于其更高的携带者检出率及性价比[5,8]，在国外越来越多地应用于辅助生殖领域[9-10]。流行病学调查研究显示，世界范围内不孕不育的发病率呈逐年上升趋势，发达国家达5%～8%，我国不孕不育的发病率约为18%[11]。近年来，随着分子技术的不断发展及优生优育观念日益深入人心，不孕不育人群对孕育遗传学上真正健康孩子的期望值也越来越高。作为辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)重要组成部分的胚胎植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing,PGT)技术已从单纯解决不孕不育问题转变成为优生优育的有利手段[12]。PGT包含3个子类，即：(1)PGT-A(Preimplantation genetic testing for aneuploidy),检测胚胎染色体是否存在非整倍体异常;(2)PGT-M(Preimplantation genetic testing for monogenic gene diseases),检测胚胎染色体是否携带单基因遗传病的致病突变基因;(3)PGT-SR(Preimplantation genetic testing for chromosomal structural rearrangements),SR指的是染色体结构异常，如平衡易位、倒位。自PGT技术诞生以来，预防单基因遗传病一直是PGT技术应用的重要方面。尽管ECS在辅助生殖领域中的应用已取得了不少研究成果[13-16]，但关于其应用存有诸多争议[17-19]。本文将从临床实用的角度出发，借鉴国外相关经验，探讨ECS在生殖领域临床应用中我们需要思考的问题。

1 通过ECS发现高危妊娠夫妇

目前，发现高危妊娠夫妇有通过先证者和对表型正常人群的携带者筛查两种方式[20]。由于前者只能避免再次妊娠的风险，于是携带者筛查显得更为重要。如果夫妇双方的致病突变在生育前没有及时检出，那么他们的第一个孩子可能罹患单基因遗传病。而ART夫妇对生育遗传学上健康孩子的愿望更为强烈，对他们来讲，预防单基因遗传病患儿的首发比再发更重要。因此，及时尽早发现致病突变的携带情况，给ART夫妇更多自主生育决策的机会，ECS的确是一种有效手段[10]。

2 ECS高风险夫妇的选择之一:PGT

ECS高风险夫妇指的是夫妻双方同为某一常染色体隐性致病基因携带者或女方为某一X连锁隐性遗传病携带者，每次妊娠胎儿都有25%的患病概率。这类夫妇有多种生殖方式的选择，如供精或供卵、PGT、领养、不生育等[21]。有遗传学家认为，PGT是解决ECS高风险夫妇在生育问题上最快的方式[22]。PGT作为生殖干预的一个重要手段，直接靶向已知致病遗传因素的检测，在胚胎植入前完成遗传学检测，从而阻断相关致病基因在家系中进一步传递[23]。与传统的产前诊断方法(如绒毛穿刺、羊膜腔穿刺)相比，PGT避免了后期胎儿发育异常选择性终止妊娠而对夫妇造成的精神和身体上的损伤，为遗传病高危妊娠夫妇一种理想的选择[24]。

对ECS高风险夫妇来讲，由于缺乏先证者而夫妇双方确实存在生育遗传病患儿高风险的情况下，我们至少需告知患者：(1)ECS的筛查包中包含的是常见疾病的常见突变位点，而新发突变是单基因遗传病致病基因中不可忽视的原因，占1%～2%[9,25]，即使做了ECS+PGT，仍有可能漏掉新发突变或罕见的遗传病；(2)应告知PGT的应用现状、利弊、可能的预后、技术缺陷、伦理道德问题及安全性问题，并及时纠正患者关于PGT技术选出的胚胎都是优质胚胎的认知偏见，做到充分的知情同意。

3 市面上ECS的筛查包是否适用于PGT

目前国外多个专业学会发布了ECS的相关指南或声明建议，就纳入病种的属性已有初步共识[26-29]：(1)早发型且表型严重的疾病；(2)人群携带率较高(ACOG推荐>1/100，但该阈值存在争议)；(3)表型定义明确；(4)外显率高；(5)能进行产前诊断。随着PGT技术的发展，目前已有近200种单基因遗传病可通过该方法进行阻断[30]。我们注意到，这些病种包含了很多显性遗传病、外显不全的甚至是迟发性疾病，显然，这些并不符合ECS病种的纳入标准。究其原因，ECS主要用于无家族史及表型正常人群的遗传病筛查，而临床上用PGT进行阻断的多为致病基因明确且有先证者的人群。

目前，市面上ECS的供应商多为商业化的实验室。由于缺乏监管，这些筛查包在病种的数量、报告解读策略及病种属性上存在显著差异[31-32]。有些公司为增强市场竞争力，受利益的驱动，在ECS的筛查包中加入了很多罕见病。由于这些罕见病的表型差异较大，会检测出很多临床意义不明的变异(variants of unknown significance,VUS)。这无形中增加了遗传咨询的负担及患者的焦虑[33-34]。对VUS的处理，目前较为一致的观点是不予报告，但必要时需对这些数据再分析[35]。由于ART患者本身可能存在较大的身体及心理压力，因此，为这类患者提供的ECS筛查包更应严格谨慎设计。

从辅助生殖角度看，这种盲目扩大筛查包的做法显然不可取，因为并未给生育决策带来优化[36]。我们注意到，在目前关于ECS的诸多争论中，通常没有关于ECS高风险夫妇后PGT的可用性及资格性的讨论。如果通过ECS筛查出的高风险夫妇他们可能认为可以通过PGT进行阻断，然而，事实并未如此[19]。目前，已有商业公司意识到了上述问题，据欧洲一个提供ECS服务的商业公司描述，他们在ECS筛查包的设计上就考虑了欧洲人类生殖与胚胎学会推荐的有PGT指征的单基因病[14]。对于ART这类特殊患者来讲，由于其接受ECS的意愿更强烈[22],因此，在ECS筛查包的设计上，应充分考虑到PGT的可行性,并根据情况适当调整，才能真正达到优化生育决策的目标。

4 ART夫妇筛查顺序的问题

传统的携带者筛查一般先从女方入手，在女方筛查结果阳性的情况下才会对其配偶进行筛查。大多数携带者检测所需的平均时间2～3周。然而，对于ART夫妇来讲，受人工周期等影响，夫妇同时筛查可能更有效率[2]。

5 对配子捐赠者是否需进行ECS

配子(精子、卵子)捐赠是一种涉及第三者参与的辅助生殖技术，受辅助生殖技术快速发展的影响，使用捐赠的配子孕育后代已逐渐获得一定的社会认可，帮助了许多无法拥有遗传学后代的夫妇成功生育了后代，但同时也为近亲结婚和乱伦埋下了隐患。文献报道，由于地域性的原因，男性不育症高发，不育夫妇集中于相对狭窄的区域，这就使得借助供精出生的后代有可能并非如我们所料散在分布于大基数人群中，而是有可能分布在相对狭窄的区域中，这就无形中增加了近亲结婚的风险[37]。如果配子捐赠者未接受遗传病的携带者筛查，那么就有可能孕育出遗传病患儿，目前已有不少相关病例的报道[38-40]。早在2013年，美国生殖医学会(Committees of the American Society for Reproductive Medicine,ASRM)和美国辅助生殖技术协会(Society for Assisted Reproductive Technology,SART)就发布了声明，建议对所有配子捐赠者进行基于捐赠者种族背景携带率高的常染色体隐性遗传病的携带者筛查[41]。

随着ECS的广泛开展，对配子捐赠者是否也要进行ECS是目前争议的热点话题之一[18-19,42]。先前有调查研究显示，配子受方并不愿意使用携带有常染色体隐性遗传病基因的捐赠者[43-44]。一项对配子捐赠者的ECS研究显示,这些捐赠者至少携带了一个或几个致病突变[45]。然而在实际临床工作中，把所有ECS结果阳性的捐赠者排除在外是不可行的。解决这种问题的折衷办法就是对配子的供受双方进行ECS并对检测结果进行综合分析，然后再决定是否配对[45]。研究显示，通过上述策略，3%的受赠者由于存在生育高风险而不得不更换已选定的配子捐赠者[9]。这种方法的优点是可最大程度地减少配子受方孕育遗传病后代的风险，同时也不会失去大量的配子捐赠者，但缺点是花费较高、涉及隐私及检测前后的遗传咨询比较复杂。关于检测后如何保护供受双方的隐私及子代的知情权等问题，全球尚无共识形成[17,35]。此外，还需说明的是，即使配子的供受双方做了ECS检测，仍存在残余风险。因此，检测前后的遗传咨询非常重要。

在国外有商业化的精子银行、卵子银行等，有些公司甚至把ECS作为一种营销手段，未携带致病基因的配子价格更高，并且关于配子的相关遗传信息通过经济手段也可披露给配子的受方[18]。而中国国情明显不同于欧美国家，我国现行法规是三盲原则：即配子供受双方，供方与子代，受供方与医务人员均保持互盲，也明确禁止买卖配子、合子和胚胎[46]。因此，应谨慎对待这一问题。总的来说，ECS在欧美国家已是大势所趋。目前我国已有ECS+PGT的先例及ECS应用于辅助生殖领域的报告[16,47]。对于ART这类特殊的患者来讲，及时尽早地发现自身致病突变携带情况，在遗传咨询和充分知情同意的基础上，再结合必要的生殖干预，对降低出生缺陷的发生有着重要且深远的意义。