曹現(xiàn)嶺，周宣佑，陳松長(zhǎng)，黃荷鳳，徐晨明

1.復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院婦產(chǎn)科遺傳中心，上海 200011；

2.復(fù)旦大學(xué)生殖與發(fā)育研究院，上海 200032

2020年全球腫瘤報(bào)告指出，預(yù)計(jì)到2040年，全球癌癥負(fù)擔(dān)將達(dá)到2 840萬(wàn)例，比2020年增加47%，將給社會(huì)帶來(lái)巨大負(fù)擔(dān)，努力預(yù)防癌癥的傳播，對(duì)全球癌癥控制至關(guān)重要［1］。遺傳性腫瘤是指因特定致病基因發(fā)生胚系變異后，其患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)明顯高于普通人群，并能傳遞給后代從而導(dǎo)致相關(guān)家庭成員患病。遺傳性腫瘤大部分為常染色體顯性遺傳［如家族性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblastoma，RB）、遺傳性乳腺癌/卵巢癌（hereditary breast/ovarian cancer，HBOC）］，少部分呈常染色體隱性遺傳（如著色性干皮?。?-3］。隨著腫瘤遺傳學(xué)和輔助生殖技術(shù)的進(jìn)步，腫瘤易感基因突變攜帶者不僅可以通過(guò)監(jiān)測(cè)和預(yù)防性治療來(lái)降低腫瘤死亡率，還可以通過(guò)選擇不同的生殖方式避免出生高危嬰兒，包括輔助生殖結(jié)合胚胎植入前遺傳學(xué)檢測(cè)（preimplantation genetic testing，PGT）和產(chǎn)前診斷（有終止妊娠的可能性），尋求配子捐贈(zèng)、收養(yǎng)孩子或不生育［4-5］。

PGT和產(chǎn)前診斷能使遺傳性腫瘤患者獲得無(wú)遺傳性腫瘤易感基因攜帶的生物學(xué)后代，而PGT的主要優(yōu)勢(shì)在于夫婦無(wú)需考慮受影響妊娠的終止，減少了中期妊娠終止給母體帶來(lái)的創(chuàng)傷［6-7］。隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和癌癥相關(guān)易感基因的不斷發(fā)現(xiàn)，遺傳性腫瘤的PGT應(yīng)用越來(lái)越廣泛，目前PGT已被用于10多種遺傳性腫瘤綜合征，如HBOL和林奇綜合征（Lynch syndrome，LS）等。本文簡(jiǎn)要介紹PGT技術(shù)在遺傳性腫瘤阻斷中的應(yīng)用及倫理爭(zhēng)議，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 常見(jiàn)的遺傳性腫瘤

目前已經(jīng)確定了50多種不同的遺傳性腫瘤綜合征，包括家族性腺瘤性息肉?。╢amilial adenomatous polyposis，F(xiàn)AP）、HBOC、RB、子宮內(nèi)膜癌（endometrial cancer，EC）、神經(jīng)纖維瘤和多發(fā)性內(nèi)分泌腫瘤（multiple endocrine neoplasm，MEN）等，目前常見(jiàn)的已知的癌癥綜合征及其特征見(jiàn)表1［4，7］。

表1 常見(jiàn)的癌癥綜合征及其易感基因和表型特征Tab.1 Common cancer syndromes and their susceptibility genes and phenotypic characteristics

1.1 FAP

FAP是由染色體5q22上的結(jié)腸腺瘤性息肉?。╝denomatous polyposis coli，APC）基因雜合突變引起的一種常染色體顯性遺傳性疾病，攜帶該突變的經(jīng)典型FAP（腺瘤數(shù)量＞100枚）和衰減型FAP（20枚＜腺瘤數(shù)量≤100枚）者患結(jié)直腸癌的終身風(fēng)險(xiǎn)分別為100%和80%，預(yù)估發(fā)病率為2/100 000～1/5 000，男女發(fā)病率相近［8-10］。APC是一種抑制Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的腫瘤抑制因子，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)700種不同的突變，其中超過(guò)90%的突變引入了一個(gè)過(guò)早的終止密碼子，導(dǎo)致蛋白質(zhì)產(chǎn)物被截?cái)啵M(jìn)而可能引起蛋白質(zhì)功能異常從而導(dǎo)致發(fā)病，針對(duì)FAP患者群體的治療需要詳細(xì)的生育和遺傳咨詢［9］。

1.2 HBOC

HBOC分為HBOC1和HBOC2，分別是由染色體17q21上的BRCA1基因和染色體13q13上的BRCA2基因突變引起。BRCA1和BRCA2突變攜帶者患乳腺癌的終生風(fēng)險(xiǎn)約為70%［11-12］。BRCA1和BRCA2屬于抑癌基因，編碼的蛋白質(zhì)參與DNA修復(fù)、轉(zhuǎn)錄、修飾及細(xì)胞周期調(diào)控，加速DNA損傷細(xì)胞的凋亡，抑制細(xì)胞癌變［11］。BRCA1和BRCA2突變是遺傳性乳腺癌中最常見(jiàn)的兩個(gè)基因突變，占所有病例的80%～ 90%，預(yù)防性卵巢切除術(shù)可以有效地降低HBOC及相關(guān)婦科惡性腫瘤的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，但是會(huì)對(duì)育齡期女性生育能力產(chǎn)生影響，針對(duì)BRCA1和BRCA2進(jìn)行PGT也是有效降低子代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的方法之一。

1.3 其他

神經(jīng)纖維瘤?、蛐停╪eurofibromatosis type Ⅱ，NF2）是由編碼神經(jīng)纖維蛋白2的基因雜合突變引起的一種常染色體顯性多發(fā)性腫瘤綜合征，該基因位于染色體22q12上，多數(shù)NF2患者在20～ 30歲死亡，發(fā)病率約為1/25 000，其表型多樣，60歲疾病外顯率為100%［13］。LS是目前最常見(jiàn)的一種遺傳性結(jié)直腸癌綜合征，也是唯一已知的遺傳性EC綜合征，是由錯(cuò)配修復(fù)基因（mismatch repair genes，MMR）的雜合突變引起的一種常染色體顯性遺傳病，普通人群中發(fā)病率約為1/400［14-15］。

RB是由染色體13q14上RB1基因的雜合胚系突變和另一個(gè)等位基因上的體細(xì)胞突變引起的一種常染色體顯性遺傳病，是一種視網(wǎng)膜起源的胚胎惡性腫瘤，大部分發(fā)生在兒童早期，并且通常是雙側(cè)的，發(fā)病率為1/18 000～ 1/21 000，約89%的患兒在3歲前發(fā)?。?6］。MEN特點(diǎn)是MEN1和RET基因突變導(dǎo)致發(fā)生涉及兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)分泌腺的腫瘤，也表現(xiàn)為非內(nèi)分泌性腫瘤，發(fā)病率為1/5 000～1/50 000［17-18］。

2 遺傳性腫瘤的PGT

PGT是一種檢測(cè)胚胎遺傳物質(zhì)組成的方法，自1989年首次應(yīng)用于輔助生殖技術(shù)以來(lái)，PGT與外受精-胚胎移植（in vitrofertilization and embryo transfer，IVF-ET）技術(shù)相結(jié)合，在胚胎移植到母體之前檢測(cè)胚胎的遺傳異常，防止有遺傳性疾病的夫婦發(fā)生疾病垂直遺傳，即通常所說(shuō)的“三代試管”。最初“三代試管”被定義為胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（preimplantation genetic diagnosis，PGD）/篩查（preimplantation genetic screening，PGS），現(xiàn)統(tǒng)一定義為PGT。PGT包括PGD和PGS，根據(jù)檢測(cè)疾病類型不同PGT又分為非整倍體PGT（PGT for aneuploidies，PGT-A）、單基因病PGT（PGT for monogenic/single gene defects，PGT-M）和結(jié)構(gòu)變異PGT（PGT for chromosomal structural rearrangement，PGT-SR）［19-22］。隨著胚胎遺傳分析技術(shù)的不斷改進(jìn)，一系列諸如囊胚活檢、芯片檢測(cè)及二代測(cè)序等高新技術(shù)的應(yīng)用，更加全面和準(zhǔn)確的檢測(cè)方法在臨床上得以應(yīng)用。PGT-A能篩選整倍體的胚胎，從而降低植入失敗、異常妊娠和流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)［23］。PGT-SR主要用于染色體結(jié)構(gòu)重排攜帶者，可以避免不平衡染色體胚胎的植入，從而幫助這些夫婦生育染色體整倍體后代［21］。PGT-M能為家庭中攜帶有遺傳性單基因疾病的夫婦提供臨床服務(wù)，使這些夫婦可生育正?；螂[性致病基因攜帶者的子代［20，22］。隨著對(duì)疾病遺傳因素的認(rèn)知加深，PGT不僅可應(yīng)用于早年發(fā)病的遺傳性出生缺陷，還適用于具有遺傳易感性的遲發(fā)性疾病，包括癌癥和心臟病等。包括美國(guó)兒科血液學(xué)/腫瘤學(xué)協(xié)會(huì)、美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)倫理委員會(huì)、歐洲人類生殖與胚胎學(xué)學(xué)會(huì)等在內(nèi)的國(guó)際專業(yè)學(xué)會(huì)支持在致病性變異明確、患者知情同意的前提下，對(duì)遺傳性腫瘤進(jìn)行生殖干預(yù)［3，24］。

2.1 遺傳性腫瘤PGT的檢測(cè)技術(shù)及發(fā)展

遺傳性腫瘤的PGT檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了與經(jīng)典PGT-M一致的發(fā)展歷程［21］，由于PGT中的胚胎細(xì)胞活檢僅能獲得皮克級(jí)的DNA，使PGT的檢測(cè)成功率受限，且易發(fā)生等位基因脫扣、優(yōu)勢(shì)擴(kuò)增和擴(kuò)增失敗等問(wèn)題。為克服微量DNA擴(kuò)增過(guò)程中等位基因脫扣引起的誤診，早期遺傳性腫瘤的PGT多采用多重巢式聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）的方法擴(kuò)增致病性變異位點(diǎn)并同時(shí)引入與變異基因緊密連鎖的遺傳多態(tài)位點(diǎn)［如短串聯(lián)重復(fù)序列（short tandem repeat，STR）］進(jìn)行連鎖分析，但STR在人類基因組中數(shù)量有限，分布不均勻，在篩選有效的連鎖標(biāo)記位點(diǎn)時(shí)需要對(duì)家系特定的疾病進(jìn)行個(gè)體化設(shè)計(jì)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，近年來(lái)已較少應(yīng)用。全基因組擴(kuò)增（whole genome amplification，WGA）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)基因組的擴(kuò)增，增加了可供后續(xù)分析的DNA總量，被廣泛應(yīng)用于PGT的第一步預(yù)擴(kuò)增，也推動(dòng)著遺傳性腫瘤PGT技術(shù)的更新，WGA后靶向擴(kuò)增遺傳標(biāo)記及致病性變異位點(diǎn)和WGA后全基因組單體型分析先后應(yīng)用于臨床［25］?；趩魏塑账岫鄳B(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）芯片的核型定位技術(shù)可同時(shí)連鎖分析父母和先證者（或已知疾病狀態(tài)的參考個(gè)體）全基因組近30萬(wàn)個(gè)SNP位點(diǎn)，作為PGT-M的通用檢測(cè)體系，可對(duì)單基因疾病進(jìn)行檢測(cè)，也成為目前進(jìn)行遺傳性腫瘤PGT的一個(gè)主流技術(shù)平臺(tái)［26］。

2.2 常見(jiàn)的遺傳性腫瘤PGT

早年遺傳性腫瘤開(kāi)展的病例有限，根據(jù)歐洲人類生殖與胚胎學(xué)學(xué)會(huì)的PGT數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997—2007年開(kāi)展的PGT-M病例中僅少數(shù)病例為遺傳性腫瘤，其中只有FAP、NF和Von Hippel-Lindau綜合征為排名前20的適應(yīng)證。隨著PGT檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多具有遺傳易感性的疾病實(shí)行了PGT，2016—2017年BRCA1/2已經(jīng)成為PGT-M排名第2的常見(jiàn)適應(yīng)證（在亨廷頓病之后）［27］，但仍然存在爭(zhēng)議，需要進(jìn)一步研究［28］。

國(guó)際上首個(gè)報(bào)道的遺傳性腫瘤PGT干預(yù)病種為FAP，病史為1例34歲的女性因癌癥接受全結(jié)腸切除術(shù)后導(dǎo)致輸卵管阻塞而不孕，該家族的致病突變被確定為APC基因764密碼子的T插入，該位點(diǎn)通常與典型的FAP表型相關(guān)，通過(guò)PGT技術(shù)篩選了4個(gè)IVF胚胎中單個(gè)未受影響的胚胎進(jìn)行移植，但并沒(méi)有獲得妊娠［29］。近年來(lái)更多FAP的PGT-M被報(bào)道，有研究［30］在對(duì)7例從未生育的FAP患者的共42個(gè)PGT-M周期中獲得的106個(gè)胚胎進(jìn)行檢測(cè)后篩選出49個(gè)適合移植的胚胎，對(duì)4例患者進(jìn)行12次胚胎移植后，獲得了5次臨床妊娠，但是只獲得了1次健康活產(chǎn)。還有研究［31］報(bào)道，F(xiàn)AP患者進(jìn)行PGT-M后獲得了健康的三胞胎。FAP患者的PGT的臨床管理是復(fù)雜的，有研究［30］發(fā)現(xiàn)，來(lái)曲唑和高劑量FSH刺激卵巢能夠成功獲得相當(dāng)數(shù)量的卵母細(xì)胞，但1例患者在妊娠后出現(xiàn)了腸系膜硬膜瘤的快速進(jìn)展性生長(zhǎng)，在妊娠中期終止妊娠。因此，應(yīng)該根據(jù)患者的身體狀況、腫瘤的解剖位置和嚴(yán)重程度進(jìn)行個(gè)體化分析，由腫瘤科、消化科胃腸專業(yè)及生殖科醫(yī)師聯(lián)合遺傳學(xué)專家共同決策該患者是否適合胚胎移植。雖然目前尚缺乏關(guān)于卵巢刺激的短期并發(fā)癥及腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的公開(kāi)數(shù)據(jù)，但卵巢刺激對(duì)FAP患者總體是相對(duì)安全的，沒(méi)有顯著加速腫瘤生長(zhǎng)，對(duì)APC基因?qū)е碌腇AP患者進(jìn)行PGT-M阻斷FAP的子代傳遞是可行的，但是促排卵和胚胎移植方案及后續(xù)診療需要進(jìn)行個(gè)性化分析。

2008年，Jasper等［32］報(bào)道了BRCA1致病性變異攜帶者行PGT-M后獲得首例活產(chǎn)，病史為31歲健康的女性，有早期乳腺癌家族史，經(jīng)歷了3年的原發(fā)性不孕，基因檢測(cè)顯示存在BRCA1基因突變，接受PGT治療獲得3個(gè)胚胎，將2個(gè)不攜帶突變的胚胎移植后獲得了1個(gè)健康的男嬰。目前已有多項(xiàng)研究［28，33-35］報(bào)道了HPOC患者進(jìn)行PGT-M的有效性和成本效益，對(duì)有生育健康子代有要求的BRCA攜帶者進(jìn)行PGT-M是值得推薦的有效方法。BRCA致病性變異的PGT-M也面臨復(fù)雜的臨床問(wèn)題，除了BRCA致病變異具有不完全外顯的特征外，BRCA種系突變女性也存在較短的生殖窗口、較低的卵巢反應(yīng)性、化療藥物潛在的性腺損傷效應(yīng)及進(jìn)行卵巢刺激和懷孕的安全性等問(wèn)題［36］。BRCA種系突變攜帶者在選擇PGT-M之前需要進(jìn)行詳細(xì)的遺傳咨詢，使患者對(duì)PGT-M的臨床預(yù)期和獲益有一個(gè)正確認(rèn)識(shí)。

其他遺傳性腫瘤PGT也有成功的研究報(bào)道，如波伊茨-耶格綜合征、多發(fā)性內(nèi)分泌腺瘤、利-弗勞梅尼綜合征、范科尼貧血、NF1、NF2、馮希佩爾—林道綜合征、RB、后窩腦瘤、嗜鉻細(xì)胞瘤和LS等，還包括一些良性腫瘤但會(huì)增加惡變風(fēng)險(xiǎn)的致病基因PGT案例，如結(jié)節(jié)性硬化癥、多發(fā)性外生骨疣等［37-40］。但這些遺傳性腫瘤PGT的報(bào)道多為病例報(bào)道或小的隊(duì)列研究，因此在面對(duì)此類患者時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行個(gè)性化分析和遺傳咨詢。最近，用于普通人群篩查和中等外顯率遺傳變異鑒定的多基因pannel的出現(xiàn)使遺傳性腫瘤的PGT-M復(fù)雜化，迫切需要一種科學(xué)、無(wú)偏移和不同種族通用的方法［41］。

3 遺傳性腫瘤PGT的倫理問(wèn)題和爭(zhēng)議

PGT作為一種預(yù)測(cè)性技術(shù)，其本身就有眾多的倫理問(wèn)題。由于PGT需要經(jīng)歷卵巢刺激、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎活檢等治療程序，不僅醫(yī)療花費(fèi)高昂，并需要承擔(dān)PGT相關(guān)的所有風(fēng)險(xiǎn)，包括誤診的可能性、手術(shù)的未知風(fēng)險(xiǎn)和胚胎活檢等操作的長(zhǎng)期影響，因此PGT的納入標(biāo)準(zhǔn)有較為嚴(yán)格的限定。世界各國(guó)通過(guò)法律法規(guī)和行業(yè)監(jiān)管等形式，限制PGT的無(wú)指征濫用，除了禁止非醫(yī)學(xué)指征的性別鑒定或非疾病性狀（如容貌、身高、膚色等）的選擇外，對(duì)于非嚴(yán)重性、遲發(fā)性疾病進(jìn)行PGT存在較大的倫理爭(zhēng)議。與其他PGT-M不同，遺傳性腫瘤PGT排除胚胎的標(biāo)準(zhǔn)往往是患癌癥的易感性增加，而不是確切的腫瘤發(fā)生，而有些遺傳性腫瘤具有不完全外顯和表現(xiàn)度可變的特點(diǎn)，在許多情況下是可以預(yù)防或有效治愈的，對(duì)于這種成年發(fā)病，甚至終身不發(fā)病的腫瘤易感基因攜帶者夫妻，作出PGT的生殖選擇是復(fù)雜且困難的。隨著腫瘤多基因pannel測(cè)序技術(shù)和PGT變得越來(lái)越容易獲得，中等程度外顯甚至較低外顯易感也將會(huì)被檢出和排除，倫理爭(zhēng)議更突出。

遺傳性腫瘤PGT的支持者認(rèn)為，PGT-M為患者或攜帶者提供了生殖自主權(quán)。PGT可以為希望避免將突變傳播給后代的攜帶者或患者夫妻提供一個(gè)有效選擇，保護(hù)他們未來(lái)的孩子免受腫瘤易感致病基因突變帶來(lái)的影響，特別是那些因擔(dān)心腫瘤的遺傳風(fēng)險(xiǎn)而放棄生育的夫婦。從衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)說(shuō)，PGT-M可以通過(guò)遺傳阻斷來(lái)減輕整體疾病負(fù)擔(dān)，其成本比終身管理遲發(fā)性疾病的成本可能要低得多。目前對(duì)遺傳性腫瘤的PGT已達(dá)成一定共識(shí)，美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)等專業(yè)學(xué)會(huì)認(rèn)為當(dāng)病情嚴(yán)重且沒(méi)有安全、有效的干預(yù)措施，或干預(yù)措施不充分或有干預(yù)措施但過(guò)程復(fù)雜、負(fù)擔(dān)繁重時(shí)，對(duì)成人發(fā)病的疾病類型進(jìn)行PGT-M在倫理上是合理的。但對(duì)病情較輕或外顯率較低的致病基因類型，在選擇胚胎檢測(cè)前需要權(quán)衡受益和檢測(cè)技術(shù)與活檢帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，要防止胚胎被過(guò)度選擇，如腫瘤易感的低外顯率基因變異僅會(huì)輕微增加個(gè)體的患癌風(fēng)險(xiǎn)或?qū)δ承┉h(huán)境致癌因素的敏感性，在正常人群中也可存在，對(duì)這些人群進(jìn)行PGT無(wú)疑會(huì)因過(guò)度醫(yī)療而引發(fā)倫理沖突。

2018年發(fā)布的《胚胎植入前遺傳學(xué)診斷/篩查技術(shù)專家共識(shí)》［42］中將遺傳易感性的嚴(yán)重疾?。ㄈ邕z傳性乳腺癌的BRCA1、BRCA2致病突變）納入了PGT-M的臨床適應(yīng)證，并強(qiáng)調(diào)PGT在臨床實(shí)踐中需要遵循一些基本倫理原則，即知情選擇原則、保護(hù)后代原則和社會(huì)公益原則?？傮w來(lái)說(shuō)，遺傳性腫瘤的PGT仍是一個(gè)未被充分闡明的話題，遺傳性腫瘤PGT專門的倫理原則和規(guī)范還需要進(jìn)一步研究。

4 總結(jié)及展望

總之，腫瘤易感綜合征患者的PGT-M結(jié)果是令人滿意的，尤其針對(duì)早發(fā)性、高度外顯性疾病為特征的病例，PGT-M標(biāo)準(zhǔn)可能需要在不久的將來(lái)重新評(píng)估［43］。隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，PGT對(duì)腫瘤易感性提供的潛在醫(yī)療、心理和社會(huì)效益，可能以積極的方式革新腫瘤醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)。雖然PGT在遺傳性腫瘤中的應(yīng)用有著廣闊前景，但是遺傳性腫瘤PGT在醫(yī)療實(shí)踐中的應(yīng)用應(yīng)嚴(yán)格遵循專業(yè)實(shí)踐準(zhǔn)則和倫理規(guī)范，考量在何種情況下進(jìn)行PGT是適當(dāng)?shù)模苊膺^(guò)度使用，并且需要針對(duì)不同患者和疾病進(jìn)行個(gè)性化分析和指導(dǎo)。隨著越來(lái)越多的醫(yī)師利用基因檢測(cè)腫瘤易感性來(lái)指導(dǎo)生殖決策，需要腫瘤學(xué)醫(yī)師、生殖醫(yī)師、遺傳顧問(wèn)和護(hù)士等多學(xué)科專家的共同參與，整合快速發(fā)展的腫瘤遺傳學(xué)知識(shí)、輔助生殖和遺傳檢測(cè)技術(shù)，以促進(jìn)PGT技術(shù)在遺傳性腫瘤中的應(yīng)用和發(fā)展。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。