胚胎著床前基因檢測(Preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT-A)是近年來試管嬰兒治療中的一項常見相關技術,即胚胎在體外培養至囊胚期時,抽取少量滋養層細胞(即所謂「胚胎切片」),再送檢分析該胚胎染色體套數是否為異常的非整倍體(正常為整倍體),大致分為單倍體或三倍體,或者有片段的缺失或增加。胚胎切片後進行冷凍,後續再根據檢測結果選擇適合的胚胎解凍植入。此項檢測技術在發展的過程中不斷的演進,從過去的第三天分裂期胚胎切片,到目前的囊胚切片,檢測分析平台從之前的aCGH,再到目前的NGS,而這些改變再加上施行的適應症,如女性高齡、多次著床失敗、重覆性流產、精蟲問題等等是否會影響到檢測的結果?仍有待進一步了解。另外,同一對夫婦不同施術週期檢測的結果之間是否相關?之前的檢測結果若皆為異常,之後是否仍有正常的機會?
為了探討以上問題,西班牙一位學者進行了一項回溯性分析,收集了一集團共17家生殖中心於2011-2019年期間共13,209位婦女,19,026個試管嬰兒週期,並在同一實驗室進行PGT-A檢測共64,071顆胚胎的結果進行分析,檢測結果若異常比率£30%歸為正常整倍體(euploidy),>30%為異常非整倍體(aneuploidy)。其中,第3天分裂期胚胎和囊胚,各佔48.32%和51.70%;而檢測分析平台在 2011年6月-2017年3月期間主要為aCGH,2016年6月-2019年9月主要為NGS,兩者分別各佔51.70%和42.85%。
主要分析結果如下:
- 在所有檢測的胚胎中,異常的非整倍體率為 67.75%,其中
- 35 歲以上女性者顯著高於35 歲以下女性,分別為71.76%和47.44%。
- 第3天分裂期胚胎高於囊胚,分別為77.51%和58.62%。
- 非整倍體中,三倍體/單倍體的比率:
- 第21對染色體三倍體(唐氏症)存在於4.9%的胚胎中,第三天胚胎為5.53%,囊胚為4.32%。
- 非整倍體最常涉及的染色體:依序以第22、16、21、15、18對為最常見,第3天胚胎和囊胚結果亦類似。
- 在非整倍體胚胎中,單顆胚胎涉及單一或多對染色體的概率曲線呈指數遞減,越多對染色體涉及的概率越低。
- 整體而言,正常整倍體的概率約在30%左右,囊胚為40%,而第3天胚胎為20%。
- 囊胚在10顆切片胚胎後出現至少一顆正常整倍體胚胎的累積概率為94.79%,而第3天胚胎為80.61%。
- 適應症方面:女性高齡(大於38歲)非整倍體率遠高於其他適應症,而其他適應症的結果相近,包括非整倍體率和涉及哪對特定的染色體。
結 論
囊胚的非整倍體率比第3天胚胎低,在單倍體尤為明顯,過去研究分析流產組織的結果顯示三倍體率高於單倍體率,作者認為有可能單倍體的胚胎在發育早期就被淘汰了。而非整倍體所涉及的染色體以第22、16、21、15、18對最常見。在適應症方面,女性高齡非整倍體率明顯較其他適應症高,而其他適應症之間則無顯著差異。另外,即使先前已連續多顆胚胎檢測結果為非整倍體,但後續仍有相當機會的整倍體率,不容輕忽。
臨床上的應用
PGT-A目前在臨床上的使用日益普遍,但仍有其侷限性,目前國際上的建議仍是在懷孕後進行羊膜穿刺檢查胎兒染色體,以作進一步的確認。此研究比較了兩個胚胎發育階段和兩種檢測分析平台的結果,而近年以囊胚切片和NGS為主,此研究的相關數據可做為臨床上諮詢病人的參考,如囊胚做NGS的非整倍體率約為六成,整倍體率約四成。另外,雖然該研究顯示''女性高齡''是施行PGT-A一項重要的適應症,但對於超高齡的婦女也許不是那麼實際,因為超高齡婦女卵少,形成囊胚的機率較低,若有胚胎形成即建議積極進行植入,如第二或第三天,同時避免侵入性切片技術或冷凍技術可能造成的胚胎損傷,以提高整體累積懷孕率。