年龄的秘密 女性年龄与胚胎染色体异常

著床前染色体筛检 (PGS) 适用于高龄、反覆性流产及带有遗传性疾病风险的族群,其目的是為了在胚胎植入前确认胚胎染色体是否正常,藉此筛检增加胚胎著床率进而增加试管婴儿 (IVF) 成功率,而影响胚胎染色体正常与否的关键因素是甚么呢?
2016-11-04 2019-07-30
作者 送子鸟生殖中心

著床前染色体筛检 (preimplantation genetic screening, PGS) 适用于高龄、反覆性流产及带有遗传性疾病风险的族群,其目的是為了在胚胎植入前确认胚胎染色体是否正常,藉此筛检增加胚胎著床率进而增加试管婴儿 (IVF) 成功率,而影响胚胎染色体正常与否的关键因素是甚么呢?

年龄一直是女性生育力的天敌,2016 年台湾生殖医学年会 (TSRM) 口头报告中,讨论到年龄与胚胎染色体异常及嵌合体异常的影响,将年龄层区分為 <35 岁、35~37 岁、38~40 岁及 >40 岁,由统计结果显示胚胎染色体异常率随著年龄增长而上升 (图一),此外若将年龄区间区分更细,胚胎染色体异常率同样地随著年龄增长而上升,且超过 34 岁后这样的趋势更為明显 (图二)。

(图一)

(图二)

此外,Eu/cycle 作為另一个指标,代表著每个试管婴儿治疗週期可获得染色体正常的囊胚数,由统计的结果显示 Eu/cycle 与女性年龄呈现负相关关係,女性年龄越大,Eu/cycle 越低,说明了女性年龄越大,每一治疗週期可获得染色体正常的囊胚数越少。其中由分龄结果显示具有最高的 Eu/cycle 值為 27 岁,34 岁后 Eu/cycle 值明显下降 (图三)。

(图三)

而 Mosaicism 為嵌合体,為染色体异常的一种,是属于低比率的异常 (Low-rate aneuploid),由统计的结果显示,总合的嵌合体染色体异常的机率 (Total mosaicism rate) 在各年龄区间比率大约维持在 25% 左右,并不会随著女性年龄增加而有所改变 (图四)。

(图四)

因此作者认為卵子在受精后发育至囊胚的过程,初级卵子 (Primary oocyte) 经过第一次减数分裂 (Meiotic),之后卵子不断分化,带有极体 (Polar body) 的卵子具有受精能力,与精子进行受精作用后,进行第二次减数分裂 (Meiotic),形成受精卵,之后细胞不断分裂,此阶段的细胞分裂為有丝分裂 (Mitotic),细胞不断分裂后最终形成囊胚。而染色体发生异常主要是在这两个细胞分裂的阶段,染色体发生 Nondisjunction 或 Anaphase lagging 而使染色体异常。由以上的统计结果,推论胚胎染色体异常 (Aneuploid) 是发生在减数分裂 (Meiotic) 阶段,此阶段染色体异常主要与卵子的品质有关,因此年龄越大卵子品质越差,发生染色体异常 (Aneuploid) 的机率越高。而嵌合体染色体异常则发生在有丝分裂阶段,此阶段染色体发生有丝分裂错误 (Mitotic error) 与年龄没有关係,而是可能与胚胎的培养环境、男性不孕因素或与胚胎相关的一些其他因素有关 (图五)。

(图五)

总而言之,胚胎染色体异常 (Aneuploid) 与女性年龄呈现正相关关係,女性年龄越大胚胎染色体异常 (Aneuploid) 机率越高,对于高龄的族群怀孕的机率则大大降低,因此对于高龄难孕的妇女在胚胎植入前搭配著床前染色体筛检 (PGS),藉此筛选到染色体正常的胚胎,可以提升怀孕机率。

 

参考资料:

TSRM, Effects of maternal age on 1736 blastocyst aneuploidy and mosaicism analyzed with preimplantation genetic screening based on next-generation sequencing. 陈志彦, 庄子璇, 李孟儒, 谢佳琳, 王怀麟, 赖兴华

*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

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  1. 「35」这是一个关键数字,当女性年龄达到 35 岁时,卵子数量开始变少,品质也开始下降,连带最后形成染色体正常的胚胎也变少,因此造成怀孕率降低。著床前染色体筛检可以检查胚胎的染色体是否正常,藉由植入染色体正常的胚胎提高怀孕率。
  2. 嵌合体 (Mosaicism) 胚胎的发生率越来越受到重视,2016 年 7 月在欧洲生殖医学会也有一篇口头发表,是比较两家不同的生殖医学中心嵌合体胚胎的发生率,结果竟然发现有 32% 比 60% 接近两倍的差异。由此可知胚胎的培养环境,很有可能是决定嵌合体胚胎发生率的关键因素,我们的嵌合体胚胎发生率是 25%,虽然有比这两家欧洲的生殖中心好,但是我相信还是有可以进步的空间。
  3. 感谢同仁的统计及分享,期待后续在嵌合体胚胎方面能有更深入的分析研究。