高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断和筛查技术规范(试行)（2016）

2017-05-25 23:02:46默博士

中华医学会生殖医学分会第四届委员会

执笔人：徐艳文

负责人：周灿权

规范编写专家委员会：孙莹璞、黄国宁、孙海翔、范立青、冯云、沈浣、刘平、卢文红、张云山、王秀霞、张松英、黄学锋、伍琼芳、全松、周灿权、周从容、师娟子、邓成艳

根据国家卫生和计划生育委员会发布的《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》要求，特制定《高通量基因测序植入前胚胎遗传学诊断技术规范（试行）》（以下简称本规范）。本规范针对“高通量基因测序技术在人类胚胎植入前遗传学诊断(pre-implantation genetic diagnosis, PGD)和植入前遗传学筛查（pre-implantationgenetic screening, PGS）的临床应用”（以下简称“本项技术”），明确开展本项技术的基本要求、组织管理、临床流程与质量控制等方面的基本的要求。实施高通量基因测序技术（以下称本项检测）在人类PGD/PGS的临床应用的机构须遵守本规范。

第一部分基本条件

一、机构设置条件

1.本项技术须在医疗机构实施；

2.该医疗机构必须是经省级医疗行政管理部门批准正式并规范运行体外受精-胚胎移植技术、卵母细胞质内单精子显微注射技术和植入前遗传学诊断技术且是实施本项技术的试点或正式运行单位（以下简称“机构”）；

3.机构须具有省级临床检验行政管理部门审批核发的临床基因扩增检测检验实验室资质，相关工作开展符合《临床基因扩增检验实验室工作规范》的规定。

二、设备条件

机构须具备细胞遗传学实验诊断的设备和上述第一部分第“一”条第“3”款所要求的相应设备。在此基础上，机构应同时具备经卫生行政管理部门批准试点或正式临床应用于植入前胚胎遗传学诊断专业的高通量测序技术相应的核心设备（如与第三方合作可由第三方提供）。各种设备的种类、数量须与实际开展的项目与工作规模相匹配。

三、人员条件

1.实施本项技术的医疗机构必须建立与本项检测工作相适应的专业技术人员团队，其中包括：具备从事产前诊断技术资质的副高职称以上的临床医师2名以上（含2名，下同）；具备临床检验资质的中级职称以上的实验室技术人员1名以上；具备医学、生物学或遗传学本科及以上学历的专业技术人员3名以上；

2.实施本项检测工作的专业技术人员必须具有基因扩增实验室技术人员上岗培训合格证；

3.实施本项技术的专业技术人员中2人（其中1人可来自第三方合作机构）以上必须有生物信息学的专业背景，具备检测结果分析与判读的知识和能力。

四、场所条件

1.具有符合PCR诊断实验室标准的PGD专用的实验场所，包括样品处理区、试剂配制区、全基因组扩增区、文库构建及检测区、测序区和产物分析区等；通过了省临检中心的审查，获得“临床基因扩增检验实验室技术验收合格证书（PCR证书）”；

2.胚胎活检场地布局合理，符合辅助生殖技术胚胎培养室的洁净要求；

3.工作场所须符合医院建筑安全要求和消防要求，保障水电供应。各工作场所应具备必要的消毒和空气清洁设施。

第二部分组织管理

一.高通量测序PGD/PGS的组织管理

1.实施本项技术的医疗机构及其人员，必须遵守国家人口和计划生育法规和条例的规定，并与患者签署《高通量测序技术进行PGD/PGS知情同意书》和《高通量测序技术进行PGD/PGS妊娠后随访和接受产前诊断知情同意书》；

2.机构必须预先认真查验接受本项技术的夫妇的身份证、结婚证和符合国家人口和计划生育法规和条例规定的生育相关证明原件（以下简称“三证”）并备案其纸质复印件；涉外婚姻夫妇及外籍人员应出示护照及婚姻证明并备案其纸质复印件；

3.机构必须制定并严格实施避免非医学指征性别诊断的措施，杜绝非医学指征的性别鉴定。除性染色体存在有病理意义异常的病例，本项检测报告发布时必须隐去性别的检测结果。机构必须制定详细、可操作的在可用胚胎中选择移植胚胎的标准及其操作程序。选择移植胚胎的结论须由除遗传检测相关人员以外的临床正高职称和胚胎培养室副高职称以上共2名以上人员共同签署相同的意见。移植胚胎妊娠分娩或失败后凭相关资料及中心负责人签署的意见追溯所已经移植胚胎的性别诊断结果并在病案和数据库中记录；

4.机构可根据自身条件独立开展本项检测，也可择优与经卫生行政管理部门批准的高通量测序技术临床应用于植入前胚胎遗传学诊断专业的试点或正式运行的医学检验机构签订合作进行本项检测的服务协议，将测序交由对方进行。

（1）独立开展本项检测的机构，必须采取必要措施保证本项技术的质量并定期进行评价，按本规范开展工作。

（2）与上述合作医学检验机构在本机构内共建联合实验室或交由上述合作方进行本项检测的医疗机构，由双方合作开展本项技术。医疗机构与合作方须签订合作协议，明确双方权责。①对外合作的医疗机构必须是符合本规范第一部分基本要求所规定的医疗机构；②医疗机构负责临床医疗行为，包括病例的筛选、PGD/PGS方案的确定、检测前的咨询、签署知情同意书、样本采集、报告签署和发放、结果解释、临床处理、质量评价、医疗风险管理等；③与医疗机构合作的医学检测机构负责提供有效的检测技术，包括检测技术平台的建设、技术人员的培训、技术支持、检测的质量控制、提供检测结果及其解释等；④医疗机构负有对合作的检验机构的资质、场所、设备、人员、技术等条件和检测能力进一步核实的责任，合作的检验机构须无条件提供有关材料并配合该项核实工作。合作的检验机构须建立有效可行的措施保本项检测的质量；双方应定期对此进行评价，并按本规范开展工作。

5. 如卫生行政管理部门指定机构进行本检测技术的实验室室间比对等质量控制工作，各机构须予以全面配合，其质控结果应定期上报卫生行政主管部门指定的有关部门或机构。

二、定期报告

实施本项技术的医疗机构必须定期进行自查，定期将实施本项技术的工作量及其结果和各项技术指标包括高通量测序结果的各项指标如检出率、阳性率、阴性率、误诊率等数据上报卫生行政管理部门指定的相关部门或机构。

三、定期评估

机构必须接受卫生行政管理部门组织的专家组对本项技术实施的指导、监督和对各机构的质量控制、场所、设备、试剂、人员、技术、筛查方案、筛查效果、管理制度的执行等事项的定期评估，执行根据评估情况提出的调整或改进的建议以及暂停、终止机构实施本项技术的意见。

第三部分高通量测序技术PGD/PGS的临床流程

壹

一、适应证和禁忌证

1.适应证

（1）高通量测序PGD的适应证：包括多种遗传疾病如基因性疾病、非平衡的染色体结构异常、染色体数目异常，以及染色体微小片段插入、缺失与重复等。

（2）高通量测序PGS的适应证：自然流产3次及以上、或2次自然流产且其中至少1次流产物检查证实存在病理意义的染色体或基因异常的患者，反复种植失败（移植优质胚胎3次及以上，或移植不少于10个可移植胚胎）的患者，也可用于>38岁的高龄且需要采用辅助生殖技术的患者。

2. 禁忌证

有如下情况之一者，不得实施PGD技术：

（1）患有《母婴保健法》规定的不宜生育的遗传性疾病；

（2）患有目前无法进行胚胎植入前遗传学诊断的遗传性疾病；

（3）其它不适宜实施辅助生殖技术的情况。

贰

二、工作程序

对具备适应证的患者，医师应在其夫妇双方签署知情同意书后，予以核查并备案三证，进行术前检查并排除禁忌症；建立病历档案；按辅助生殖技术程序促排卵后经阴道穿刺取卵，行单精子卵胞质内显微注射受精，胚胎培养，择时行胚胎活检，获取样本进行高通量测序、生物信息学分析，确定胚胎的相关遗传性状是否适合进行胚胎移植，适时向接受本项技术的夫妇双方报告并解释胚胎的高通量测序检测结果，选择胚胎进行宫腔内移植；成功妊娠后须跟踪患者妊娠情况，择时进行产前诊断，根据产前诊断结果作相应处理，并随访妊娠最终结局和子代情况。具体流程可参考附件一制定。

叁

三、实施高通量测序PGD/PGS前的临床咨询和知情同意书的签署

本项技术的实施应坚持知情选择、自愿的原则，接受本项技术的患者应签署知情同意书。

1.应用高通量测序技术进行基因疾病PGD是确认诊断，而PGS是排除性诊断。医师应该事先告知患者及其家属PGD/PGS的性质、目的、意义和方法及其局限性，以及确认诊断和排除诊断的差异及其可能的风险。应告知患者及其家属现存可行的替代方法及各自的优势和局限；

2.签署知情同意书之前，医疗机构应该有专门负责的医师对患者进行遗传咨询并解释知情同意书的要点。遗传咨询意见书可参考附件二、知情同意书可参考附件三制定。

（1）机构应告知患者本项技术通常能够达到的检出率、误诊率及其可能的原因等，应强调经本项技术后的妊娠须适时进行介入性产前诊断以进一步确诊，避免误诊的危害；

（2）告知患者本项检测有失败的风险，必要时需要重新进行活检；

（3）应告知本项检测的局限性，如在染色体相互易位的携带者中可能无法区分正常和平衡携带的胚胎，目前尚难以进行5Mb以下的拷贝数变异的诊断等；

（4）解释医师对病例个案认为应该说明的问题以及患者提出的其他疑问。

肆

四、临床资料的收集和胚胎遗传物质的活检

1.临床资料的收集

临床医师应详细询问患者的遗传病的家族史、先证者的诊断和治疗情况、致病基因的检测方法和结果以及孕产史等情况。其必要的原始资料或其复印件应保存在医疗档案中。

2. 胚胎活检

（1）依据技术体系的差异，PGD和PGS的胚胎遗传物质的采样可进行极体、卵裂球或囊胚滋养外胚层细胞等遗传物质的采样。根据现阶段的循证医学资料，建议采用囊胚滋养外胚层细胞的活检；

（2）采用唯一编号对活检的胚胎生物样本进行编号；

（3）活检样本的处理按全基因组扩增试剂盒说明书进行；

（4）填写高通量测序检测申请单。申请单可参考附件四。

3. 胚胎活检生物样本的储存和运输

（1）已进行全基因组扩增的样本运输：样本在4-8℃冷藏条件下冷链运输，运输时间建议在4小时内；在0℃以下的冷冻运输不超过72小时；

（2）已进行全基因组扩增的样本的长期保存应在-80℃，保存过程中尽量避免反复冻融。

伍

五、高通量测序检测及其结果的审核和发放

1.本项检测应在接收到待检物的30个工作日内完成并出具检测报告，其中发出因检测失败需再次采样的通知应不长于15个工作日；

2. 本项检测应形成规范的正式报告。报告应包括以下信息：

（1）患者的姓名、年龄、采用本项技术的适应证；

（2）胚胎的编号、胚胎的状态、采样日期和报告日期；

（3）检测的项目和检测方法以及测试的检测级别分类（A、B、C）；

（4）检测报告应对每个被检胚胎的检测结果以标准的专业方式描述。常染色体隐性遗传性基因疾病的PGD应明确是正常、致病基因杂合子或纯合子或致病基因复合杂合子（重型）胚胎，常染色体显性遗传性疾病的PGD应明确是正常或重型胚胎，染色体病的PGD以是否出现易位和非易位染色体数目和/或结构的改变来表示，PGS以是否出现染色体非整倍体的改变来表示。必要时根据检测结果辅以其它的描述或说明。

（5）检测报告应包括每个胚胎的测序深度。PGD的报告还应该报告致病基因的测序深度和覆盖度及其上、下游可用于单体型分析的SNP位点数，以及ADO率和基因重组等信息。

（6）PGS检测报告还应包括测序反应总读数，唯一比对上人类基因组参考序列的条数百分比和标准差（SD值），以及染色体区域内校正后的数目散点图。

（7）检测中发现的拷贝数变异，应根据目前的资料对其进行分类，包括致病性的（5类）、可能致病性的（4类），以及从临床意义不明到可能良性和良性的（1-3类）；

（8）检测者、审核者；

（9）其它相关提示。

3. 根据上述检测报告，由机构具副高级及以上职称、熟悉并从事本项技术的医师审核后摘要以书面形式发放至患者。机构的医务人员应事先告知患者获取该报告的时间和地点。该报告可参考附件五制定；

陆

六、检测后的临床咨询

医疗机构应直接向患者夫妇解释各胚胎的检测结果，根据检测结果明确胚胎的处置方式并根据具体情况为患者提供专业建议，对于结果为可移植的低风险胚胎，应提示不排除误诊的可能。

柒

七、移植后妊娠结局的追踪随访

1.对PGD/PGS受术者及其子代的随访率必须达100%；

2.随访内容包括：胚胎移植后妊娠的情况、产前诊断的结果、产科情况、妊娠结局、胎儿或新生儿的表型等情况以及遗传学诊断和其它的临床诊断。

3. 各阶段应根据具体情况为患者提供进一步处理的建议。

捌

八、资料与标本的保存

实施本项技术全过程相关的原始资料，包括患者的病案、知情同意书、本项检测的申请单及其检测报告单等均应在医疗机构保存30年以上，本项检测的原始实验数据记录、相关的电子信息文档及剩余胚胎生物扩增样本应保存至产后2年以上。必要时重新进行本项检测以进一步核实检测结果。

第四部分本项技术的临床及实验室质量控制

一、为了切实保障患者及其子代的利益，提高人口素质，参与本项技术的各机构须严禁本项技术商业化，严禁本项技术被滥用于进行无医学指征的胚胎性别选择。

二、活检的胚胎及其扩增的生物标本采用唯一编号并与申请单及报告单保持一致，标示清晰无破损或污染。

三、应由临床和实验室专家制定“核心疾病基因列表”。

四、必须建立所检测的胚胎的全基因组低覆盖度测序技术分析拷贝数变异（CNV）的标准化检测流程。

五、必须建立检测的胚胎单核苷酸多态性（SNP）或基于短串联重复序列（STR）的胚胎单体型的数据库，并具备高通量基因测序技术结合单体型分析的标准化检测流程。

六、PGS测序产出的数据中能够唯一比对上参考序列的条数多于40万条。

七、基因性疾病的PGD测序平均深度至少需达到100X，并须同时进行靶基因上下游紧密连锁的SNP位点或STR分析，以通过相互印证、多途径确保最终诊断结果的准确性，降低误诊的发生率。

八、所有关键步骤的操作至少由2人完成，一人操作，一人核对并记录。

九、必须采取保障措施对所有相关数据进行恰当保存并备查。

十、基因性疾病和染色体病胚胎诊断的检出率不低于96%。PGS筛查的准确率不低于98%。

附件一：高通量测序技术进行PGD/PGS的工作流程图

附件二：遗传咨询模板

附件三：知情同意书模板

附件四：检测申请单模板

附件五：检测报告单模板

附件一：

附件二：

PGD/PGS遗传咨询意见书

女方姓名：__________

出生日期：___ __

男方姓名:________

出生日期： ___ __

G___P___A___

不良生育史：___________________________________________________

咨询原因：

1、单基因性疾病（AD / AR / XD / XR ）

女方：____________________

男方：____________________

2、染色体异常

核型：

女方：____________________

男方：____________________

3、其它遗传性疾病

女方：____________________

男方：____________________

4、PGS（复发性流产/反复种植失败/女性高龄）

咨询意见：

一、可能的生育选择：

1.植入前遗传学诊断（PGD)； 2.植入前遗传学筛查（PGS）； 3. 自然受孕结合产前诊断；4.使用供精或供卵；5. 不生育；6.其它

自然受孕虽不必经受复杂的PGD/PGS技术过程及其费用负担，但可能面临风险：受孕率低，流产率高，胎儿畸形、染色体异常、死胎等，可能需承受反复的人工终止妊娠。

单基因性疾病的说明：单方携带常染色体显性遗传性疾病基因的夫妇，理论上可获得约1/2正常的胚胎、1/2重型的胚胎；双方携带常染色体隐性遗传性疾病基因的夫妇，理论上可获得约1/4正常纯合的胚胎、1/2携带致病基因的胚胎，1/4致病基因纯合或致病基因复合杂合子的异常胚胎。

染色体异常的说明：（1）、染色体相互易位携带者理论上可产生18种配子，其中1种为正常的配子，1种为相互易位携带的配子，其余16种均为异常配子，因此，形成的可移植胚胎的比例低；（2）、染色体罗氏易位携带者理论上其可产生6种配子，其中1种为正常的配子，1种为表型正常的易位携的配子，其余4种均为异常配子。因此，形成的可移植胚胎的比例也较低。

PGD/PGS可以明显降低反复流产及终止妊娠的痛苦，但面临以下风险：当全部胚胎被诊断为异常时，无可移植胚胎；染色体病PGD中，不能区分正常与平衡胚胎；早期胚胎有较高染色体嵌合现象，导致误诊；单细胞诊断不可能达到完全正确，存在误诊的可能，文献资料报道高通量测序技术进行PGD的诊断准确性约约为96%；目前临床妊娠率约为35-50%；植入后的胚胎在发育过程中受宫内、外环境的影响，可能发生染色体嵌合体异常或其它突变等。

其他情况说明：__________________

已详细告知各种生育方式的益处与风险，患者了解病情，要求__________________，愿意承担相关风险。

二、告知成功受孕后于孕8~10周预约产前诊断。

女方签名：__________________

男方签名：__________________

医生签名：__________________

日期：年月日

附件三：

病历序号：__________________

应用高通量测序技术进行胚胎植入前遗传学诊断/筛查知情同意书

应用高通量测序技术进行胚胎植入前遗传学诊断/筛查（PGD/PGS）是以体外受精—胚胎移植技术为基础，结合胚胎显微操作、高通量测序技术，对活检的极体或一到数个细胞进行遗传学诊断/筛查，选择合适的胚胎移植入宫腔的技术。__________________ 生殖医学中心（以下简称“生殖医学中心”）已为我们提供了相关的咨询服务，向我们详细地解释了高通量测序PGD的适应证：包括多种遗传性疾病如基因性疾病、染色体非平衡的结构异常、染色体数目异常，以及微小片段插入、缺失与重复等；高通量测序PGS的适应证：自然流产次数≥3次或自然流产2次且其中1次流产物检查证实存在病理意义的染色体或基因异常的患者、反复种植失败（移植优质胚胎3次及以上，或移植不少于10个可移植胚胎）的患者，也可用于高龄（>38岁）的需要采用辅助生殖技术的患者。我们要求采用应用高通量测序技术进行PGD/PGS技术的原因是__________________。医生告知我们：除 PGD /PGS外，目前也可以选择其它的途径获得正常的子代，如自然妊娠后的产前诊断技术或配子捐赠技术。医生还向我们详细解释了PGD/PGS的过程、费用、妊娠率和诊断的准确性以及目前的技术仍然存在误诊的风险等。

一、我们对以下内容充分理解：

1、PGD /PGS过程中可能出现常规IVF-ET技术的并发症；

2、PGD /PGS过程需要进行卵母细胞质内单精子注射受精；

3、PGD /PGS过程中可能因为可供活检胚胎数少甚至无胚胎活检，导致无法进行PGD /PGS。PGD /PGS的高通量测序检测也有失败的风险。因此，有可能需要重新活检胚胎或整个技术过程。

4、单方携带常染色体显性遗传性疾病基因的夫妇，理论上可获得约1/2正常的胚胎、1/2重型的胚胎；双方携带常染色体隐性遗传性疾病基因的夫妇，理论上可获得约1/4正常纯合的胚胎、1/2携带致病基因的胚胎，1/4致病基因纯合的异常胚胎。染色体相互易位携带者理论上可产生18种配子，其中1种为正常的配子，1种为相互易位携带的配子，其余16种均为异常配子。因此，形成的可移植胚胎的比例低；染色体罗氏易位携带者理论上可产生6种配子，其中1种为正常的配子，1种为表型正常的易位携带的配子，其余4种均为异常配子。因此，形成的可移植胚胎的比例也较低。如PGD诊断后如所有胚胎均异常，则无合适胚胎可供移植。

5、由于性染色体(X或Y)结构的特殊性，全基因组扩增效率及测序数据分析效率会受到影响，因而性染色体的检测效率及检测准确性不及其它常染色体，存在更高的胚胎误诊的可能。

6、植入前胚胎可能存在嵌合体，因此活检的细胞可能不代表胚胎内细胞团的全部遗传组成，存在活检的细胞诊断为正常，但移植的胚胎却是异常的可能。

7、PGD本身有一定局限性，受全基因组扩增效率影响或背景干扰时可能引起误差。此外，由于胚胎固有的因素如染色体嵌合型的存在，以及现行测序技术的限制，诊断不可能达到完全正确，存在误诊的可能。目前文献资料提示高通量测序PGD的诊断准确性约为96%。在染色体相互易位的携带者中难以区分正常和平衡易位携带的胚胎。目前尚难以进行5Mb以下的拷贝数变异的诊断，也不能确认新发生的染色体片段微缺失或微重复等。

8、PGD /PGS妊娠后有义务根据医生的安排和要求进行必要的产前诊断,如绒毛活检、羊膜腔穿刺或脐带穿刺等。

9、PGD /PGS所移植的“合适的胚胎”是指针对特定遗传性状进行诊断后所得到的、目前认为适宜妊娠的胚胎，并不代表是完全正常的胚胎。

10、由于PGD /PGS仅限于检测和诊断特定的遗传性状，而影响胚胎发育还存在许多已知和未知因素，因此在PGD /PGS后获得的妊娠，也有流产、宫外孕、胎儿畸形等异常的可能。目前资料提示其发生率与自然妊娠近似。

11、生殖医学中心近年来进行PGD /PGS的活检成功率约为___%，诊断率为___%，无胚胎移植的发生率约为___%。平均临床妊娠率为___%-___%左右。

二、我们在完全知情的情况下表示：

1.我们（请求）生殖医学中心为我们应用高通量测序技术进行胚胎植入前遗传学诊断/筛查。

2、我们充分（理解）并自愿（接受）以上可能出现的及其它不可预知的风险。

3、我们要求移植的胚胎为：

1）（无携带）特定疾病基因的胚胎。

2）无携带特定疾病基因的胚胎和/或（携带）特定疾病基因（杂合子）的可移植胚胎。

3）染色体核型 (正常）的胚胎。

4）染色体核型正常和/或（平衡易位）的胚胎。

4、我们（保证）在采用PGD /PGS技术获得妊娠后进行相关产前诊断，否则我们自行承担由此导致的一切后果。

5、我们（知道）我们有义务接受生殖医学中心对我们的妊娠情况及出生的后代进行随访，我们（保证）我们存留在生殖医学中心病历上的通讯地址、电话等个人信息是真实的。

其他情况说明：

我们相信生殖医学中心会采取目前适合的技术为我们进行胚胎植入前遗传学诊断/筛查，并尽可能避免上述异常情况发生。我们已认真阅读并完全理解了PGD/PGS治疗的有关细则，并就我们关注的问题与医生进行了讨论，且得到了满意的答复。我们了解我们的决定不影响其它任何的治疗，我们有权利在任何时候退出该项技术。我们声明，我们在没有任何压力和完全知情的情况下要求采用胚胎植入前遗传学诊断/筛查并自愿签署本知情同意书。

妻子签名：

____________日期：_________年_______月_________日

丈夫签名：

____________日期：_________年_______月_________日

医生签名：

____________日期：_________年_______月_________日

证人签名：

____________日期：_________年_______月_________日

附件四：

高通量测序技术进行PGD/PGS检测申请书

女方姓名：	男方姓名：
日期：	周期数：
指征：	医院：
活检方法：机械法 / 激光法	活检时间：送检时间：