国家统计局数据显示，目前我国不孕不育率逐年攀升，已达12-18%，目前近5000万的家庭面临不孕不育症的困扰。辅助生殖技术（试管婴儿）为不孕不育家庭带来了新的希望，然而当前全球辅助生殖的出生率不足30% (Lancet, 2021)。此外，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%。

辅助生殖技术和胚胎植入前筛查是解决不孕不育和出生缺陷的重要手段。当前人们通常通过筛查胚胎的染色体倍性状态来筛选高质量胚胎。然而其成功率仍有很大的提升空间，并且适用的患者年龄段也比较有限，因此急需寻找新的方法来筛选胚胎。

DNA甲基化作为重要的表观遗传学修饰，在人类胚胎发育过程中发挥了重要的作用。中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）、山东大学和广州女娲生命科技公司合作，在国际上首创了使用表观遗传信息来筛查胚胎用于临床的方法（PIMS），改变了过去依靠经验来观察胚胎形态，从而决定胚胎移植顺序的评价方法，使用了分子指标即DNA甲基化指标来优选胚胎。该研究成果于2023年5月8日在Cell Research期刊发表。

https://www.nature.com/articles/s41422-023-00809-z

该项临床试验入组了182对患者，共计产生了800例胚胎。利用特别优化过的微量细胞DNA甲基化建库方法，研究人员测量了胚胎的DNA甲基化状态和染色体倍性状态，并发现患者的胚胎中具有显著的DNA甲基化个体间差异。对于胚胎移植后结果的研究发现，不同DNA甲基化状态的胚胎的出生率等指标均具有显著差异，并且此规律对于全部年龄段的患者均有效。这表明DNA甲基化能够作为新的胚胎筛查指标来提高出生率，并且有着更广泛的适用患者人群。

基因印记等现象受DNA甲基化的调控，现有的辅助生殖技术难以对此进行检测。而基因印记异常会导致新生儿有严重的出生缺陷，并且这一现象在辅助生殖技术的新生儿中发病率更为显著。

研究人员通过检查胚胎的DNA甲基化图谱，能够直接发现具有这类异常的胚胎，从而避免为患者移植此类胚胎。这意味着利用DNA甲基化筛查首次实现直接诊断并避免印记基因缺陷的发生。此外，研究还发现了多个与不同临床结果显著关联的差异DNA甲基化区域，这些发现将引导研究人员进一步探究DNA甲基化对胚胎发育的深层次影响。

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。通过该技术筛选，优良胚胎的单胚首次移植的出生率可以达到70%，大大提升了试管婴儿成功率，减轻患者个人的心理痛苦和家庭社会经济负担。

值得关注的是，该项技术在测量DNA甲基化的同时，也能够提供目前常用的染色体倍性信息。因此，该项技术未来有望取代现有的染色体倍性筛查，带来更高的出生率，同时降低出生缺陷的发病率。

PIMS还可以筛查唐氏综合征等遗传学疾病。重要的是PIMS可以筛查原来无法检测的表观遗传疾病（包括印记基因疾病），而试管婴儿中印记基因疾病的比例是唐氏综合征的3倍以上（ French national health database）。

综上所述，PIMS技术是全新一代辅助生殖技术，能够有效筛选发育优良的胚胎，并减少表观遗传疾病的发病概率，实现优生优育。PIMS技术的推广使用，将使我国在辅助生殖领域实现弯道超车、处于国际领跑的地位。PIMS技术的使用将可以使我国每年新增10万个以上的健康试管婴儿，并避免近万例出生缺陷的发生，节省临床上百亿元的费用。PIMS的全球推广会使更多的不孕不育家庭受益，并能缓解全球人口负增长的趋势。

关于女娲生命

广州女娲生命科技有限公司是针对胚胎发育异常所导致的胚胎和母体疾病的一体化诊断和治疗的创新型综合解决方案引领者。广州女娲建立了全球领先的精确到单细胞的基因组和表观遗传组学研究与医学转化平台，围绕两大核心技术平台（微量细胞的全基因组DNA甲基化建库技术平台以及人类胚胎表观遗传数据库平台），在表观遗传领域纵向开发产品和市场，应用范围囊括了①辅助生殖的胚胎检测；②孕妇无创产前甲基化检测和孕妇羊水印记基因疾病的检测；③早孕期对产妇妊娠期疾病的预测和整体解决方案；④新生儿印记基因疾病检测。2022年，女娲生命被评为“广州市硬科技企业培育百强”企业，荣登“广州人工智能创新发展榜单”，被列为广州市重点扶持企业。