PIMS技术改变了过去依靠经验根据胚胎形态选择胚胎的方法，大大提升了试管婴儿活产率，减少了移植周期次数，既减轻了患者痛苦，又节省了家庭和社会经济负担。

唐氏综合征是较为常见的出生缺陷，PIMS可以筛查唐氏综合征等遗传学疾病。印记基因疾病在试管婴儿中出现的比例高，是唐氏综合征的3倍以上，但原来的方法无法检测印记基因疾病。PIMS还可以筛查印记基因疾病等表观遗传疾病，因此可以大大降低出生缺陷的比例。

有业内专家推测，PIMS技术的推广可使中国每年多生10万以上婴儿、减少近万出生缺陷、节省临床费用上百亿元人民币，会让更多家庭受益。

原创技术 解决难点

据国家统计局数据显示，我国不孕不育率逐年攀升，已达到18%，近3,300万个家庭存在生殖障碍。解决出生障碍的***佳方式是辅助生殖技术（试管婴儿），但当前全球辅助生殖的出生率不足30% (Lancet, 2021)。根据《中国出生缺陷防治报告》统计，我国出生缺陷发生率为5.6%，国家每年要消耗超过万亿元来应对出生缺陷。因此，提高试管婴儿的出生率和降低出生缺陷是临床上急切需要解决的问题。

胚胎植入前遗传学筛查（PGS）应用于临床已有30余年，虽然技术不断迭代，但仍然有超过一半以上的胚胎无法出生。这意味着除染色体倍数的异常外，还有其它的异常会导致胚胎不能正常出生。中科院北京基因组所和北京大学的早期研究发现相当比例的人类胚胎出现全基因组甲基化的异常，预示着DNA甲基化信息是筛查胚胎的潜在生物标志物（Li, et.al. JGG, 2017）。为了证明使用DNA甲基化筛查胚胎可以改善辅助生殖临床，科学家们进行了临床试验。该项研究纳入了182个家庭（包含800个囊胚），对每个囊胚进行活检并取3-5个滋养层细胞，利用微量细胞DNA甲基化建库方法，同时一套甲基化图谱的信息同时分析出胚胎的DNA甲基化状态和染色体非整倍性。

全新发现 硕果累累

表观遗传修饰DNA甲基化是胞嘧啶上的甲基化修饰，对基因的表达起开关的作用，DNA甲基化状态的正确与否决定婴儿能否顺利出生及是否健康。研究发现，DNA甲基化水平在0.25到0.27区间的胚胎的活产率对比不在该区间的胚胎显著提升（72.1% vs. 50.4%）,同时妊娠率也显著提高（76.7% vs. 59.8%;OR，2.21; CI，0.95 to 5.51;P = 0.06），和流产率大幅降低（6.1% vs 15.7%;OR，0.35;CI，0.04 to 1.75;P = 0.22）（图 1）。该结果说明，应该优先选择DNA甲基化水平接近0.25–0.27的整倍体胚胎进行移植。

图1. 不同甲基化水平对应胚胎的妊娠率（a）、流产率（b）和活产率（c）。

现有PGT-A技术对年轻患者的累积活产率影响较少，该研究对年轻女性和高育龄女性胚胎的DNA甲基化水平进行比较，发现两者有相似分布趋势（图2）。在辅助生殖中，已有研究发现PGT-A可以提高高育龄女性的活产率，而对年轻女性的影响有限；与之不同，PIMS技术对高龄和低龄女性都有作用。

图2.（a）年轻女性和高龄女性胚胎的甲基化水平；年轻 (b) 或 高龄女性 (c) 具有不同甲基化水平的胚胎的活产率。

根据数据统计，全球有1.4‰的人口患有印记基因疾病以及相关出生缺陷，而通过辅助生殖出生的新生儿约有3‰的概率患病。研究数据显示，部分胚胎中已知卵子和精子的印迹控制区域（germline Imprinting Control Regions，gICRs）中具有异常的甲基化状态。例如，在其中一个未移植的胚胎中，GNAS ICR处于未甲基化状态，严重缺乏高甲基化片段（甲基化水平=0.07，P = 0.016）（图3）。因此，该研究表明，DNA甲基化检测可以排除ICRs内甲基化突变的胚胎，并且能潜在降低辅助生殖过程中印记基因疾病的发生率。

生物磁珠对细胞筛选的方法已日渐成熟，原理是将包被一抗的磁珠与细胞表面对应的分子特异性结合，或者将包被二抗的磁珠与已经与细胞表面分子特异性结合的一抗结合。磁珠携带与之结合的细胞吸附与分离柱或试管上，实现阳性细胞或阴性细胞的分离。洛阳吉恩特生物自主研发生产了各类生物磁珠，可以实现稳定的实验结果。