作者：李日升醫師
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前言
PGS / PGT-A，胚胎著床前染色體檢查，或稱胚胎著床前染色體整倍體檢查，也就是一般俗稱第三代試管嬰兒。
這個技術是藉由植入前檢查胚胎染色體是否正常，來提高胚胎植入後的懷孕率、或是來降低胚胎植入後的流產機會，來達成早日懷孕的目標。
這篇文章就來跟大家說明，PGS / PGT-A的好處、限制，以及要注意的地方。
PGS 胚胎著床前染色體檢查
胚胎著床前染色體檢查：
PGS：Pre-implantation （著床前） Genetic （基因）Screening（篩檢），
現在又稱
PGT-A：Preimplantation（著床前） Genetic （基因）Testing（檢查）for Aneulploidy （非整倍體）。
是藉由現代生物科技技術，在胚胎著床前檢查胚胎的染色體是否正常，來降低試管嬰兒流產的機會，進而提高試管嬰兒植入後的懷孕率。
高齡、重複性試管失敗、染色體異常夫妻，建議接受ＰＧＳ。
隨著女性年紀增長，卵子品質會開始下降。超過34歲就認為是高齡，而超過38歲試管的成功率就會開始急速下滑，如果超過40歲就會更加困難。
根據統計，女性卵子染色體異常機會與年齡是正相關。20歲女性每20顆卵子才有一個卵子含有正常染色體，30歲女性則是每30顆卵子才有一個卵子有正常染色體，而40歲女性就需要40顆卵子才有一個卵子正常。
因此，高齡女性接受試管嬰兒療程，可以考慮PGS優先剔除染色體不正常的胚胎，來降低胚胎植入著床後的流產率，並且提高單一次胚胎植入成功的機會。
一般來說，一次試管的懷孕率大約50％～60%，因此如果接受試管胚胎植入三次應該有80% ~ 90%的懷孕率。如果胚胎植入三次，都沒有胚胎著床成功，除了進一步檢查之外，應該考慮胚胎染色體是否不正常的比例偏高，所以應該就由ＰＧＳ來找出正常胚胎，來提高胚胎著床的機會。
一般正常人細胞內有23對（總共46條）染色體，男生是46XY，女生是46XX。
人體在製造卵子跟精子的過程中，染色體會進行減數分裂（也就是從46條，減少成23條）。各自帶有23條染色體的卵子與精子，結合受精之後，就會形成有46條染色體的胚胎，最後著床、發育、生產，就是一個正常的寶寶。
然而，在精卵製造的過程中，會有染色體分裂出錯的狀況，因而形成帶有不正常染色體的卵子與精子。這種不正常的精卵結合後，就會發育成不正常的胚胎。多數不正常的胚胎會自然淘汰（也就是不會著床）、或是會自然流產（著床後無法發育），少數不正常的胚胎會存活而生下染色體異常的寶寶，最常見的就是唐氏症。
而少部分夫妻，因為自身染色體有異常（可能是染色體微小片段缺失、可能是染色體反轉、可能是染色體鑲嵌型，但是不影響自身成長發育）。但是在精卵製造的過程中，無法自行修復，因此所產生的精子跟卵子有染色體異常的比例就很高，而精卵結合之後形成的胚胎也有異常。這樣的胚胎，無法正常著床、無法正常發育，幾乎百分之百會流產。
因此，ＰＧＳ可以預先知道這些異常的胚胎，進而降低胚胎植入後流產的機會。
傳統試管嬰兒的結果跟自然懷孕的過程也是相同。打針排卵刺激的卵子品質、跟先生取精的精子品質，其實跟一般狀況是雷同的。根據統計，傳統試管嬰兒的植入的胚胎中，即便是外觀品質最好的第五天5AA囊胚，植入後也有15 ％ ～ 20 % 的流產率。
流產的原因前面有提到，就是製造精子跟卵子的過程中，出現了問題，因此雖然外觀上看起來品質最好，但是胚胎內部的染色體是異常的，異常的胚胎流產的機會大大的提高。（當然，外觀越好的胚胎，染色體正常的比例越高。外觀越差的胚胎，染色體正常的比例越低。）
所以我們發現，傳統試管療程，隨著年紀越高，胚胎著床率越低、流產的機會也是越高。
是藉由現代生物科技技術，在胚胎著床前檢查胚胎的染色體是否正常，來降低試管嬰兒流產的機會，進而提高試管嬰兒植入後的懷孕率。
誰需要 PGS？
高齡、重複性試管失敗、染色體異常夫妻，建議接受ＰＧＳ。
高齡
隨著女性年紀增長，卵子品質會開始下降。超過34歲就認為是高齡，而超過38歲試管的成功率就會開始急速下滑，如果超過40歲就會更加困難。
根據統計，女性卵子染色體異常機會與年齡是正相關。20歲女性每20顆卵子才有一個卵子含有正常染色體，30歲女性則是每30顆卵子才有一個卵子有正常染色體，而40歲女性就需要40顆卵子才有一個卵子正常。
因此，高齡女性接受試管嬰兒療程，可以考慮PGS優先剔除染色體不正常的胚胎，來降低胚胎植入著床後的流產率，並且提高單一次胚胎植入成功的機會。
重複性試管失敗
一般來說，一次試管的懷孕率大約50％～60%，因此如果接受試管胚胎植入三次應該有80% ~ 90%的懷孕率。如果胚胎植入三次，都沒有胚胎著床成功，除了進一步檢查之外，應該考慮胚胎染色體是否不正常的比例偏高，所以應該就由ＰＧＳ來找出正常胚胎，來提高胚胎著床的機會。
染色體
一般正常人細胞內有23對（總共46條）染色體，男生是46XY，女生是46XX。
人體在製造卵子跟精子的過程中，染色體會進行減數分裂（也就是從46條，減少成23條）。各自帶有23條染色體的卵子與精子，結合受精之後，就會形成有46條染色體的胚胎，最後著床、發育、生產，就是一個正常的寶寶。
然而，在精卵製造的過程中，會有染色體分裂出錯的狀況，因而形成帶有不正常染色體的卵子與精子。這種不正常的精卵結合後，就會發育成不正常的胚胎。多數不正常的胚胎會自然淘汰（也就是不會著床）、或是會自然流產（著床後無法發育），少數不正常的胚胎會存活而生下染色體異常的寶寶，最常見的就是唐氏症。
而少部分夫妻，因為自身染色體有異常（可能是染色體微小片段缺失、可能是染色體反轉、可能是染色體鑲嵌型，但是不影響自身成長發育）。但是在精卵製造的過程中，無法自行修復，因此所產生的精子跟卵子有染色體異常的比例就很高，而精卵結合之後形成的胚胎也有異常。這樣的胚胎，無法正常著床、無法正常發育，幾乎百分之百會流產。
因此，ＰＧＳ可以預先知道這些異常的胚胎，進而降低胚胎植入後流產的機會。
傳統試管嬰兒的結果
傳統試管嬰兒的結果跟自然懷孕的過程也是相同。打針排卵刺激的卵子品質、跟先生取精的精子品質，其實跟一般狀況是雷同的。根據統計，傳統試管嬰兒的植入的胚胎中，即便是外觀品質最好的第五天5AA囊胚，植入後也有15 ％ ～ 20 % 的流產率。
流產的原因前面有提到，就是製造精子跟卵子的過程中，出現了問題，因此雖然外觀上看起來品質最好，但是胚胎內部的染色體是異常的，異常的胚胎流產的機會大大的提高。（當然，外觀越好的胚胎，染色體正常的比例越高。外觀越差的胚胎，染色體正常的比例越低。）
所以我們發現，傳統試管療程，隨著年紀越高，胚胎著床率越低、流產的機會也是越高。
PGS可以降低流產機會
但是，隨著生物科技的發展，ＮＧＳ（次世代染色體分析技術）的發明，配合胚胎切片及胚胎染色體檢查，我們可以藉由植入染色體正常的胚胎，來降低胚胎植入著床後的流產機會、也可以提高每次植入的懷孕率、也可以提高每次植入的活產率。
傳統試管 vs. 第三代試管嬰兒
我們來詳細比較「傳統試管」跟「ＰＧＳ胚胎著床前染色體檢查（第三代試管嬰兒）」的差異。
傳統試管，單一週期植入兩個胚胎（第五天好囊胚）的懷孕率大約50% ~ 60%，胚胎植入著床後的流產率大約15%，費用就是一般試管嬰兒費用，而從開始取卵到驗孕的時間大約一個月。
第三代試管嬰兒，胚胎植入週期植入一個胚胎的懷孕率有50%，胚胎植入著床後的懷孕率小於5%，整體的費用（包含打針、取卵、養胚、切片、染色體檢查、胚胎解凍植入等）大約可以做三次傳統試管嬰兒，時間最少需要三個月。
可以看到，第三代試管跟傳統比較，有高懷孕率、低流產率的優點，但是高費用、需時間長就是受到比較多限制的地方。
再次複習一下：胚胎植入前染色體檢查ＰＧＳ，植入染色體正常的胚胎，單一胚胎的懷孕率有50%，流產率小於5％。
ＰＧＳ的步驟
上面提到，ＰＧＳ從開始到胚胎植入驗孕需要三個月，我們來看看ＰＧＳ的步驟有哪些。
ＰＧＳ的步驟簡單可以分為三部分，每個步驟也可以分為三個細節，現在就來仔細瞭解一下。
ＰＧＳ三步驟
步驟1. ：打針、取卵、養胚胎
步驟2. ：胚胎切片、染色體檢查
步驟3. ：建立內膜、解凍胚胎植入
步驟1.
打針、取卵、養胚
這個階段就是為了要培養胚胎，也跟傳統試管嬰兒胚胎植入前的步驟雷同。
跟傳統試管一樣，MC見紅的第二天或是第三天開始接受排卵刺激，時間到注射破卵針刺激卵子成熟。就可以皆下一步。
跟傳統試管相同，接受靜脈全身麻醉、不用插管，接受取卵手術。取卵時間大約30分鐘，前面準備需時30分鐘，後面術後麻醉恢復需時一小時。取卵節術後，卵子就會交給胚胎技術師，開始後續胚胎培養的過程。
接受PGS的療程，精卵結合（也就是卵子授精）的方式是用ICSI（單一精蟲顯微注射），而非傳統精卵自然結合（Insemination）。使用ICSI可以避免額外精子的染色體影響後續染色體檢查的正確性。受精後的卵子就開始進入胚胎培養。
這個步驟是PGS最複雜的地方。養到第五天、第六天的胚胎，經過一連串的處理，準備接受檢查。
過去PGS的胚胎切片，多是取第三天的胚胎做胚胎切片。但是，近年國際文獻發現，第五天、第六天囊胚切片結果更為準確。因此，近年PGS國際標準建議是：第五天、第六天囊胚（Day 5、Day 6 Blastocyst）接受切片檢查。
選定胚胎之後，胚胎需要接受雷射打薄人工協助孵化（AH，Laser Assisted Artificial Hatching）。雷射打薄是將胚胎的外殼用精準雷射光打一個小洞，讓部分胚胎細胞能夠膨出，到胚胎殼之外，方便皆下來做胚胎切片。
培養到第五天的胚胎，部分的胚胎細胞膨出到殼外之後，胚胎師就會用胚胎切片的技術，摘取五個～六個囊胚外圈細胞（滋養層細胞），這個技術也稱為滋養層切片（Trophectoderm Biopsy）。摘下來的細胞會裝在PGS專門用的染色體分析試管，準備接受染色體分析。
細胞樣本則利用NGS的方式做染色體分析。NGS是次世代染色體分析，利用人體染色體基因庫中相同的片段，做電腦分析計算後，分析胚胎染色體正常與否。NGS這種新方式，較傳統FISH等方式，準確度較高、但費用也較高，但也是現今國際檢查的標準方式。
所以，ＰＧＳ 結合 ＮＧＳ才會是比較正確的作法。
切片後的胚胎，會被玻璃化冷凍在零下198度的液態氮桶裡，靜待染色體檢查的結果。玻璃化冷凍的胚胎，有99.9%以上的解凍存活率，是現在冷凍胚胎的唯一標準。胚胎保存在液態氮桶裡，環境穩定，可以保存十年沒有問題。
步驟1.1 ：MC第二天開始打針，排卵刺激。
跟傳統試管一樣，MC見紅的第二天或是第三天開始接受排卵刺激，時間到注射破卵針刺激卵子成熟。就可以皆下一步。
步驟1.2 ：全身麻醉取卵手術。
跟傳統試管相同，接受靜脈全身麻醉、不用插管，接受取卵手術。取卵時間大約30分鐘，前面準備需時30分鐘，後面術後麻醉恢復需時一小時。取卵節術後，卵子就會交給胚胎技術師，開始後續胚胎培養的過程。
步驟1.3 ：精卵結合、胚胎培養
接受PGS的療程，精卵結合（也就是卵子授精）的方式是用ICSI（單一精蟲顯微注射），而非傳統精卵自然結合（Insemination）。使用ICSI可以避免額外精子的染色體影響後續染色體檢查的正確性。受精後的卵子就開始進入胚胎培養。
步驟2.
胚胎切片、染色體檢查
這個步驟是PGS最複雜的地方。養到第五天、第六天的胚胎，經過一連串的處理，準備接受檢查。
步驟2.1 ：胚胎培養到第五天、第六天
過去PGS的胚胎切片，多是取第三天的胚胎做胚胎切片。但是，近年國際文獻發現，第五天、第六天囊胚切片結果更為準確。因此，近年PGS國際標準建議是：第五天、第六天囊胚（Day 5、Day 6 Blastocyst）接受切片檢查。
選定胚胎之後，胚胎需要接受雷射打薄人工協助孵化（AH，Laser Assisted Artificial Hatching）。雷射打薄是將胚胎的外殼用精準雷射光打一個小洞，讓部分胚胎細胞能夠膨出，到胚胎殼之外，方便皆下來做胚胎切片。
步驟2.2 ：胚胎切片
培養到第五天的胚胎，部分的胚胎細胞膨出到殼外之後，胚胎師就會用胚胎切片的技術，摘取五個～六個囊胚外圈細胞（滋養層細胞），這個技術也稱為滋養層切片（Trophectoderm Biopsy）。摘下來的細胞會裝在PGS專門用的染色體分析試管，準備接受染色體分析。
步驟2.3 ：染色體檢查、冷凍胚胎
所以，ＰＧＳ 結合 ＮＧＳ才會是比較正確的作法。
切片後的胚胎，會被玻璃化冷凍在零下198度的液態氮桶裡，靜待染色體檢查的結果。玻璃化冷凍的胚胎，有99.9%以上的解凍存活率，是現在冷凍胚胎的唯一標準。胚胎保存在液態氮桶裡，環境穩定，可以保存十年沒有問題。
步驟3.
建立內膜、解凍胚胎植入
染色體分析完成後，如果有染色體正常的胚胎，就可以開始第三步驟：解凍非胎植入。這個步驟跟傳統試管解凍胚胎週期類似。
步驟3.1 ：ＭＣ第二天開始口服藥物建立內膜
服用雌激素、模擬正常生理荷爾蒙、使內膜逐漸增厚。（這個時期禁用黃體素，會失敗、會失敗。千萬不要相信網路謠言：黃體素可以幫助胚胎著床，所以提早使用黃體素。這個時期使用黃體素，只會讓內膜因為提早黃體化而無法讓胚胎著床。）
步驟3.2 ：良辰吉時
這個時候才能開始使用黃體素。一般使用雌激素讓內膜長到0.8公分以上，就可以計算時間，開始使用黃體素
步驟3.3 ：解凍胚胎植入
使用黃體素五天之後，就可以準備解凍胚胎植入。胚胎植入後兩個星期，就可以驗孕。
正常胚胎
再來，簡單的分享臨床經驗。一個ＰＧＳ週期大約有多少正常胚胎，年紀如果小於38歲，一次取卵週期如果有12個卵子，受精後大約有10個受精卵，第五天大約可以有3~5個囊胚可以切片，切片後大約有2~3個正常胚胎。
但是，如果是有夫妻染色體異常、年紀超過38歲、或是少於12顆卵子，可能就不會有那麼多染色體正常的胚胎。
所以，在有打算ＰＧＳ的夫妻，需要在療程前接受一對一專業諮詢，才能夠精準的分析評估。
結論
ＰＧＳ（第三代試管嬰兒）合併ＮＧＳ可以提高單一胚胎植入後懷孕率，降低胚胎植入著床後流產機會。如果是高齡、有重複試管失敗經驗、或是有夫妻染色體異常的問題，建議使用ＰＧＳ來提高試管成功機會。
