次世代定序(NGS),看得更细微选得更准确

随著女性的年龄越高,发生自然流产的机会也越高,根据统计有70%的自然流产原因是胚胎染色体套数的异常。PGS (胚胎著床前染色体筛检) 是针对胚胎染色体套数进行筛检的一项技术,可以让我们在植入胚胎之前先确认胚胎的染色体是正常的套数才做植入,避免植入染色体异常的胚胎,空等两星期后落榜的心理压力。
2016-01-14 2019-07-30
作者 送子鸟生殖中心

随著女性的年龄越高,发生自然流产的机会也越高,根据统计有70%的自然流产原因是胚胎染色体套数的异常(Aneuploidy)。PGS(Preimplantation genetic screening,胚胎著床前染色体筛检)是针对胚胎染色体套数进行筛检的一项技术,可以让我们在植入胚胎之前先确认胚胎的染色体是正常的套数(Euploidy)才做植入,避免植入染色体异常的胚胎,空等两星期后落榜的心理压力。

PGS的方法近年来也从aCGH(Array Comparative Genomic Hybridization,晶片式比较全基因体定量分析)升级到NGS(Next-Generation Sequencing,次世代定序)。与aCGH比较起来,NGS的解析度更高、解释性更强、操作更容易,送子鸟也在今年开始提供NGS技术,并在今年的台湾生殖医学年会上发表了使用NGS平台后的发现。

此研究蒐集了从2015年1月到5月进行NGS一共486颗囊胚的结果进行研究。第一部份先探讨镶嵌型染色体(Mosaicism)的特性:

造成染色体的异常的原因可分两种,一种是卵子或精子在进行减数分裂时发生错误,第二种是胚胎在有丝分裂时产生异常。第二种状况就是造成镶嵌型染色体的原因(图1)。

(图一)

 

 

 

 

 

 

在NGS平台上,大于50%的染色体套数增减并且有连续3个点的异常,异常的染色体≧10Mb即判读為Aneuploidy;而介于20%-50%的套数增减则判读為Mosaicism(图2)。

(图二)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在比较Aneuploid、Mosaicism及Euploid的一些特性上,发现Aneuploid和Euploid的胚胎在滋养层细胞的等级和胚胎发育速度上都有显著的差异(图3),整体上来说Aneuploid的胚胎滋养层细胞型态上较Euploid差,发育速度也稍慢。Mosaic胚胎的特性虽然没有明显的差异,但有较偏向Aneuploid特性的驱势。

(图三)

 

 

 

 

 

 

再进一步比较Aneuploid及Mosaicism的染色体异常部份,发现并没有显著的差异(图4)。

(图四)

 

 

 

 

 

 

由第一部份所得到的结论,Mosaicism的各项特性是和Aneuploid比较相近的。

第二部份的研究则是比较NGS平台与aCGH平台在Mosaicism的判读及植入后的结果:

由图5可看出,aCGH并不能够看出胚胎是否為镶嵌型,而NGS因解析度较高,可将镶嵌型胚胎区分出来。

(图五)

 

 

 

 

 

比较aCGH及NGS平台分别判读為Euploid的胚胎植入后的结果,NGS因為可以将镶嵌型的胚胎再区分出来,植入后的成绩是比aCGH平台更好的(图6)。

(图六)

 

 

 

 

 

 

 

在此研究中发现镶嵌型胚胎的各种特性—包括型态及染色体异常部份—是比较趋近染色体套数异常胚胎的,所以藉由NGS平台来排除镶嵌型胚胎再植入染色体套数正常的胚胎,怀孕率较植入由aCGH平台判读為染色体套数正常的胚胎还要高。

藉由NGS平台,可以再更精确的挑选出排除镶嵌型的正常胚胎,让怀孕率更上一层楼!

*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

谢佳琳 医师
谢佳琳 医师
  1. 受精卵发育到囊胚期间,细胞不断进行有丝分裂,若这个阶段发生分裂上的异常,便会造成胚胎带有镶嵌型染色体。
  2. 根据研究发现,镶嵌型胚胎的发育速度及胚胎染色体正常与否,对怀孕活产的影响甚钜,次世代定量分析(NGS) 平台,因解析度较高,能区分出带有镶嵌型染色体或非整倍体染色体的胚胎。针对高龄或反覆性流产或严重精虫状况不佳的难孕患者,可藉由PGS搭配NGS检测,能更精确挑选出正常胚胎,增加怀孕率,感谢Kim的分享。