利用囊胚期晶片式全基因分析来提高试管婴儿怀孕率

胚胎染色体正常与否,应该是影响成功率的最关键因素之一,相较于一般试管婴儿,有做著床前染色体筛检的三代试管婴儿在著床率及怀孕率表现较好。利用囊胚晶片式全基因分析的方式,便可以达到「给我一个好囊胚,许您一个健康宝贝」的最终理想目标!
2011-08-29 2019-08-08
作者 送子鸟生殖中心

自从1978年世界第一个试管婴儿诞生之后,人工生殖科技的进步,怀孕率从以往只有不到两成的机率,30年后已经可以达到5成左右的成功率;许多专家无不用心想找出最好的方式,来增加受孕的机会。在现阶段要提升试管婴儿的怀孕率,大多数是先挑选品质优良的胚胎在第三天植入;甚至持续在体外培养,等到囊胚期的胚胎再行植入。然而在临床上,即便是外观正常及品质优良的胚胎,却不一定能著床,也可能在早期怀孕便流产,无法持续正常怀孕;另一方面,原本看似品质不优的胚胎,却能「意外」著床怀孕成功。这样的状况在临床上屡屡出现,也让医师往往為了增加怀孕率,放入多个胚胎,却也产生多胞胎的个案数过多,造成家庭及社会经济的负担。因此,胚胎染色体正常与否,应该是影响成功率的最关键因素之一。现今,基因工程技术已经发展成熟,可以利用胚胎切片进而了解胚胎的染色体或是基因,如此一来,便可以提升胚胎的著床机会。

一般而言,年纪越大的妇女产生出来的卵子,可能有超过一半以上是染色体异常的。曾经有一份研究调查显示,试管婴儿所产生出来的胚胎,染色体异常率高达50-65%,比自然怀孕的还高;所以选一个染色体正常的胚胎,才能有机会顺利著床怀孕。在胚胎实验室中,通常会「以貌取人」,优先考虑挑选外观正常、品质较优的胚胎植入;也确实在许多研究中发现,这些外观判定较优的胚胎,其染色体正常率比较高,但是仍然无法达到令人满意的怀孕结果。若将第三天的胚胎继续培养至囊胚期,胚胎染色体的异常率便会降低,但最多也只有将近60%而已。因此理论上挑选一个染色体正常的胚胎,才能有比较高的怀孕机会。

现今检查胚胎染色体,目前有三种方式。

极体(polar body)切片:

卵母细胞在减数分裂后,会产生出大小不对等的新细胞:一个相对很大的卵子(成熟卵细胞)和一个微小的极体。两个新细胞各自含有23条染色体,且是相同基因的染色体,因此如果此染色体不正常,代表后续分裂胚胎的染色体也会不正常,在诊断上便可以知道胚胎的结果。虽然这种方式的优点是,移除极体并不会影响胚胎的发展,但是只能表现卵子分裂异常染色体的状况,却无法侦测胚胎分裂后所产生出异常的染色体,因此预测怀孕的准确度相对地降低。

第三天胚胎细胞(blastomere)切片:

绝大部分胚胎切片会选择在第三天执行,原因在于在技术层面上比较熟悉。然而,第三天胚胎切片遇到三个问题:第一、在胚胎6至8细胞阶段取出一至两个细胞,采样的细胞染色体情形是否一定代表全部细胞的状况,可能有所谓的染色体镶嵌现象(mosaicism),意即极有可能采样细胞与剩余细胞染色体不同的状况发生,因此准确度受到质疑。第二、当取出一至两个细胞后,此胚胎剩余细胞数只剩原本的2/3至3/4,减少细胞质量的胚胎,可能造成胚胎伤害,导致未来发展异常,甚至停止发育。第三、胚胎发展至第三天后,其实具有自我修复的能力。很多研究发现,第三天染色体不正常的胚胎,至第五天囊胚的时期,胚胎会自我校正(self-correction)而回复正常的状态,反之正常的也会有变得不正常的机会。从这三个缺点来看,似乎此阶段进行胚胎切片,对于试管婴儿治疗的怀孕结果并没有太大的助益。

第五天囊胚滋养层细胞(trophoectoderm)切片:

由于胚胎经过了前四天的筛检及自我修正,第五天的囊胚是最具代表胚胎染色体最终的阶段,因此利用囊胚滋养层细胞切片,不仅准确度最高,且因囊胚细胞数量已达几百个以上,取出十几个细胞并不会影响胚胎后续发展,相信未来胚胎切片将会以此阶段方式為主。

送子鸟诊所统计从2010年10月至2011年3月半年时间,针对34位病患,以第五天囊胚利用晶片式全基因(array comparative genomic hybridization, aCGH)分析胚胎染色体,最后将染色体正常之胚胎植入子宫。从总共228个胚胎切片结果来看,发现染色体正常比例為52%;若以囊胚的等级来进一步分析,染色体正常与否与等级没有直接相关,不过发育较慢的囊胚,染色体异常率的确较高。利用捐卵者的卵子来做对照,年纪轻的胚胎染色体正常比例确实比较高。相较于同时期一般试管婴儿的治疗,有做囊胚晶片式全基因切片这组在著床率及怀孕率表现较好,且放入胚胎数量明显地降低,多胞胎比例也相对减少。

总而言之,如果想要提高试管婴儿治疗的怀孕率,又能避免早期流产,更能确保一个染色体正常的健康胎儿,利用囊胚晶片式全基因分析的方式,便可以达到我们「给我一个好囊胚,许您一个健康宝贝」的最终理想目标!

*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