液态检测大跃进! 非侵入性胚胎著床前染色体筛检

自染色体杂交晶片(aCGH)到次世代定序(NGS)的世代,胚胎著床前染色体筛检的分生工具不断进化,于少少五到十颗的胚胎切片细胞中见微知著的能力越趋强劲,也揭开试管婴儿「精准挑选」的里程碑。但对于外观不佳、发育较慢的囊胚,谁都没有把握这显微切割的力道有没有负面的影响,徘徊于切与不切的為难或许可藉液态检测的发展渐露曙光。
2023-04-27 2023-04-27
作者 送子鸟生殖中心

基因检测平台成熟所带来的精准医疗时代

自2015年,时任美国总统的欧巴马在国情咨文演说提出「精准医疗倡议」以来,全球相继掀起精准医疗的热潮。放眼生殖医学界,胚胎著床前染色体筛检(PGT-A,旧称PGS)开发以来,随著检测平台的不断进步,目前已成挑选胚胎正要的枢纽,亦是院内三代试管婴儿疗程不可或缺的检测标旗。然而,并不是所有的胚胎都适合切片,2017年送子鸟发表单一染色体正常胚胎植入的结果, 发现胚胎等级越差,生化怀孕率越低(下图),这代表切片对于耐受度不佳的囊胚仍有影响:

液态检测成為新显学

「液态检测」(Liquid biopsy)最早应用于肿瘤医学,為避免侵入性采检造成病人的不适,尝试由简单易得的体液进行检测為早期低侵入性筛检或诊断开啟了新契机。同理,原本属侵入性的胚胎滋养层(Trophectoderm) 切片是否也有机会被液态检测所取代,从2016年开啟了两派作法、三方辩证:

随著分生技术的演进,原本担忧的母源汙染、液体内DNA含量多寡渐渐看到解决的曙光。具备操作简单、对囊胚几无影响的胚胎培养液非侵入性筛检,开始成為研究的主流。 

当一致性相当时,减少囊胚的任何伤害或许渐成主流

2020年,持续致力于从一滴培养液看胚胎染色体组成的西班牙Carmen Rubio团队发表了最新的跨四大洲、15家医院的多生殖中心试验成果。如下表所示,培养液检测仍有一定比率的汙染率(12.5%),其整体与内细胞团或滋养层结果的一致率约八成以上(84.4%和87.5%)。培养液中的游离DNA来源有可能是滋养层或内细胞团,在镶嵌型胚胎中所具代表性或许比传统的单点切片更高。

纵然总体一致率不低,且培养液检测的敏感性(在异常检体中被检测微异常的比率)也大约普遍近八成,但其特异性(在正常检体中被检测為正常的比率)则在各个收检中心间相异甚大(如下表)。代表此项检测易受客观因素的影响(收检程序、培养系统、操作手法等),仍有不少进步的空间:

人人有机会的精准挑选,区分主要目标客群

总而言之,精准挑选染色体正常的胚胎植入已成现今试管婴儿的主流,但又面临并非个个囊胚适合切片的情况下,非侵入性的培养液检测似乎成為一项未来可期的替代性选择。若能克服目前碰到的挑战,包括: 降低外源性汙染、特异性偏低等因素,进一步提升可信度后,或许无论外型好坏、发育快慢的胚胎均有可能采用非侵入性的培养液检测,减少对滋养层的伤害且提高后续著床机率。

参考资料:
・Rubio C et al. Multicenter prospective study of concordance between embryonic cell-free DNA and trophectoderm biopsies from 1301 human blastocysts. Am J Obstet Gynecol. 2020;S0002-9378(20)30520-2.
・Rubio C et al. Embryonic cell-free DNA versus trophectoderm biopsy for aneuploidy testing: concordance rate and clinical implications. Fertil Steril. 2019;112:510-519

 

*医疗行為需与医师讨论进行,本篇文章仅反映当时治疗状况与建议

评论

Karen
Karen
  1. 目前市面上提供非侵入性染色体著床前检查检测服务以收集细胞培养液為主。细胞培养液容易受到环境汙染,此检测与侵入性检测相比,两者一致性约70~80%,容易有失真的情况。除此之外也有较高的DNA放大失败率。
  2. 非侵入性细胞培养液检测,收取细胞培养液的时间轴也是很重要的,此研究中收集细胞培养液的做法為:胚胎培养第四天时更换培养液,进行至少40小时的培养后,收集培养液进行检测。也就是说冻存的皆是第6/7天的胚胎。如何在不影响现行胚胎培养流程,又能获取足够的DNA进行检测,也是需要生殖中心谨慎评估。
  3. 非侵入性染色体筛检在不伤害胚胎的情况下,间接知道染色体结果,但一致率以及汙染的可能性也是我们需要去考虑的。若是能更加降低汙染,提高可信度,不适合切片的囊胚也能够进行染色体检测,挑选染色体正常的囊胚植入增加怀孕率。