一场回到过去的穿越剧-胚胎的时空旅行

利用胚胎缩时摄影培养箱观察,出现直接不对称分裂的胚胎,可能有较高的胚胎萎缩率及较低的著床率。
2020-03-13 2020-03-13
作者 送子鸟生殖中心

胚胎挑选的方式有很多,有依照Gardner、Schoolcraft等人的所发表的评断标准作為依据,按照胚胎外观做分级的方式,也有从滋胚层采样做著床前染色体筛检(PGS,PGT-A)等等的挑选方式。现在更是因為技术的进步,只要利用胚胎发育缩时摄影培养箱,便能在不打扰胚胎发育的情况下,观察到胚胎发育的速度是否正常以及其他相关指标。一般正常的细胞分裂过程,会经历染色体複製、染色体分离至细胞两端、细胞分隔,最后正式分裂成為两个子细胞。

而直接不对称分裂(Direct Uneven Cleavage, DUC)指的是ㄧ颗卵裂球(blastomere)从一颗细胞直接分裂成三颗或更多颗细胞的状况。其中DUC1定义為从一颗细胞直接分裂為三颗或四颗细胞;DUC2则定义為从二颗细胞直接分裂為五颗或六颗细胞(如下图)。

直接不对称分裂发生的可能机制為:

  1. 因為分裂时产生数量异常多的中心粒,导致形成三极中心粒(tripolar centrioles)(如下图)
  2. 富含中心粒的精虫颈部受损(可能于破坏精虫尾部协助受精时误将颈部伤害)

在2019年台湾生殖医学年会中,马偕纪念医院妇产部不孕症科洪子瑜医师分享了在胚胎培养的缩时摄影(time-lapse culture system)中,若是观察到胚胎发育过程中有直接不对称分裂(DUC)的情况发生,会导致后续胚胎发展和著床成功率受到影响。

先前的研究文献曾指出,相较于经由射精方式排出的精虫,从副睪手术取精与从睪丸手术取精的精虫有较高的机率会在后续胚胎发育的过程中诱导发生直接不对称分裂(DUC),两者发生直接不对称分裂(DUC)的机率分别為13.6%与11.4%,而经由射精方式排出的精虫发生直接不对称分裂(DUC)的机率则為9.1%。除此之外,在胚胎培养过程中若发生过直接不对称分裂(DUC),囊胚培养的结果与临床结果都会明显比未发生直接不对称分裂(DUC)的组别更差。讲者分享了胚胎在发育过程中经历直接不对称分裂(DUC)的发生率、胚胎萎缩率,以及后续的临床怀孕率和著床率,最后也提到直接不对称分裂(DUC)的发生率与精虫品质数据和受精方式(单一精虫显微注射受精或是标准自然受精)之间的相关性。

首先,在407颗胚胎中,发生直接不对称分裂(DUC)的有101颗。其中发生过DUC 1、DUC 2的胚胎,其胚胎萎缩率為76.5%(39/51)与48%(24/50),而没有发生直接不对称分裂(DUC)的胚胎,其胚胎萎缩率则為33.7%。

将发生过DUC 1、发生过DUC 2与没有发生过DUC的组别做比较,其囊胚型成率、好囊胚率、临床怀孕率与流产率分别如下图表:

 

DUC 1

DUC 2 Non DUC

胚胎数

51 50 377

囊胚型成率(%)

5(9.8) 11(22) 160(42.4)

好囊胚率(%)

3(5.9) 7(14) 129(34)

临床怀孕率(%)

0/5*(0) 4/11(36.4) 26/43(60.5)

流产率(%)

- 2/4(50) 4/26(15.4)

*包含Day 3胚胎植入

根据数据可以发现,发生过DUC 1的组别,其临床怀孕率為0%(0/5),而发生过DUC 2的组别则有36.4%(4/11)。

若以受精方式做為区分组别的条件,发现无论是使用单一精虫显微注射受精或是标准自然受精,都不会因為受精方式的不同而造成DUC的发生率有显著差异。

 

ICSI

IVF p

DUC

56/176(31.8%) 19/79(24.0%) 0.21

DUC 1

39/176(22.1%) 10/79(12.7%) 0.08

DUC 2

17/176(9.7%) 9/79(11.4%) 0.89

最后,观察精虫品质数据,发生过DUC的组别与没有发生过DUC的组别无论在精液体积、精液浓度、精虫活动力和精虫型态上,都没有显著差异,表示直接不对称分裂(DUC)的发生与精虫状态两者之间没有显著关係。

 

DUC

Non DUC  

Semen volume

2.3 ± 1.2 2.4 ± 1.8 NS

Concentration

56.9 ±40.3 

85.3 ± 42.7 NS

Motility

54.2 ± 26.5

56.9 ± 21.3 NS

Kruger

4.2 ± 2.7

4.1 ± 3.4 NS

最后,总结上述发现,讲者认為,DUC 1适合做為一种挑选胚胎植入的反向指标。因為在正常受精(2PN)的胚胎中,有11%是有发生过DUC 1的胚胎,而这些胚胎植入后的怀孕率為0。若能提早就知道哪些胚胎发生过DUC 1,便能预测这些胚胎未来植入后的结果都不会太理想,就可以先将这些不容易怀孕的胚胎剔除,优先选择没有发生过DUC 1的胚胎做植入,就能减少病患不必要的时间成本与疗程费用,同时也不必再重覆承受植入失败、期待落空的沮丧与失落感。

送子鸟一直以来有个「两快」哲学:第一快是「尽快」,第二快则是「愉快」。送子鸟持续不断努力于希望给予客户最友善的疗程与最满意的结果,借助试管婴儿三代普拉斯,怀孕率虽已高达80%,但送子鸟不会将脚步停歇于此。在未来导入胚胎发育缩时摄影培养箱时,便能根据已发表的文献,為客户精挑细选怀孕率最高的优良胚胎做植入,让客户能够尽快且愉快的带宝宝回家。

*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

Erin
Erin
  1. 试管婴儿透过科技辅助不孕的夫妻达成生育的目标,為了拉近与目标的距离,许多技术应运而生,举凡胚胎代谢产物分析、蛋白质体学、讯息传递分子、胚胎染色体筛检等,而本篇研究是透过发育型态学的分析,透过胚胎缩时摄影机(Time-lapse)进行观察,发现胚胎发育过程若出现不对称分裂的现象,植入后的怀孕率较低。
  2. 缩时摄影结合胚胎培养箱,除了用于发育型态学分析,完整的影像记錄,能得知受精现象出现的时间点,倘若更进一步结合人工智慧,还可用于胚胎分级判读,避免人為主观的偏差,而最有益处的是培养过程不需由胚胎师从培养箱取出胚胎进行观察,发育过程不受外界干扰,文献指出可有效提高囊胚形成的比例。
  3. 目前主流的染色体筛检(PGT-A)是进行单颗胚胎染色体分析,希望提高单次著床的机会,在挑选胚胎送检时,除了参考发育速度与囊胚等级,若能搭配胚胎发育缩时摄影,可提升挑到染色体正常的胚胎机会,尽快让客户带健康宝宝家。