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PGS 的另一选择: 极体细胞切片 (Polar Body Biopsy)

吴劭颖 副院长 / 基因体医学中心

随着分子生物科技的进步,近年来胚胎植入前的染色体数目筛检 (Preimplantation genetic screening-PGS) 已成为试管婴儿疗程的重要一环。 PGS可以在胚胎发育至第三天进行胚叶细胞切片,或是在更理想的状况下培养至囊胚期再进行滋养层细胞切片。最近已有研究发现,有做PGS 的族群不论是在胚胎着床率或是临床怀孕率都显著优于对照组1。而在囊胚期的切片可以更加准确的预测胚胎染色体套物是否正确,主要原因为胚叶细胞切片发生镶嵌现象 (mosaicism) 的比例较高,所以比较无法代表整个胚胎染色体的实际状况。目前已有大型研究证实第三天的胚胎染色体有高达45%会出现镶嵌现象2。

 

以上所提到的主要是针对胚胎时期检查,事实上卵子本身也可以接受 PGS 检查染色体套数是否正确。成熟卵子在排卵前会完成第一次的减数分裂,同时会产生第一个极体细胞(Polar body 1, PB1) ; 授精后卵子会再产生第二个极体细胞(Polar body 2, PB2 ),在正常的减数分裂过程中两个极体细胞和卵子会具有相同染色体套数。相对的,染色体数目异常的卵子所产生的极体细胞也会带有相对应的变异,因为极体细胞本身并无任何实质上的生理功能,所以我们可以藉由极体细胞切片(Polar Body Biopsy ) 来间接分析卵子的染色体套数是否正确。

 

 

极体细胞切片的优点:

  • 切片过程中不会移除胚胎本身细胞
  • 较无细胞镶嵌的问题
  • 取卵当天即进行切片所以较有充裕时间分析,甚至可新鲜周期植入
  • 只要成熟卵子几乎都可接受分析
  • 较无伦理争议 (部分欧洲国家有立法禁止胚胎时期的切片)
  • 冷冻卵子的疗程中可以只保留染色体套数正常的卵子,降低日后植入染色体异常胚胎的比例


极体细胞切片的缺点:

  • 无法侦测来自精虫(父源)的染色体异常
  • 无法侦测授精后细胞分裂时期的异常
  • 两个极体细胞均需要分析,花费较昂贵
  • 极体细胞构造较脆弱,切片技术较困难


到底极体细胞切片的结果能否准确地预测胚胎本身的染色体套数?

运用目前新的分子细胞学的检验技术,已有研究证实极体细胞切片侦测异常套数染色体的准确度可以到达94%-98.5%3,4,这些研究主要是把极体细胞切片后显示异常染色体套数的样本在不同发育时期再进行分析,看看是否和先前极体细胞切片的结果相吻合。不过也有部分研究发现,极体细胞切片所发现的异常有时会跟后续胚胎发育时期的染色体结果不完全相符5。另外需考量来自父源(精虫) 的异常染色体在临床上的比例,根据统计,约九成的胚胎染色体套数异常都是来自卵子(母源)6,不过在严重男性不孕症的个案中精虫本身染色体异常的比例也有显著上升7,8,9 。

 

最后,哪些族群是可以考虑接受极体细胞切片?

  1. 高龄冷冻卵子者: 提早确认卵子品质。
  2. 胚胎发育不良无法培养至囊胚期者: 因为第三天胚叶细胞的镶嵌比例很高,但碍于胚胎品质而无法培养至囊胚期再进行切片者,可退而求其次做极体细胞切片。
  3. 配偶无男性不孕症因素 / 精虫异常者。


参考文献

Lee E et al. Hum Reprod 2015;30: 473-483.
Munne S et al. Reprod Biomed Online. 2002 May-Jun;4(3):223-32.
Geradts J et al. Human Reproduction, Vol.26, No.11 pp. 3173–3180, 2011.
Christopikou D et al. Human Reproduction, Vol.28, No.5 pp. 1426–1434, 2013.
Capalbo A et al. Human Reproduction, Vol.28, No.2 pp. 509–518, 2013
Nicolaidis P, Petersen MB. Hum Reprod 1998;13:313–319
McInnes B et al. Hum Reprod 1998;13:2787–90.
Aran B et al. Fertil Steril 1999;72:696 –701.

 

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