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2021年7月31日 星期六

niPGS / EMBRACE。非侵入性胚胎著床前染色體檢查。Non-invasive PGS。

作者:李日升醫師





「胚胎著床前染色體檢查」是試管嬰兒療程中的一個重要的一環,他可以幫助我們在植入前,先瞭解胚胎染色體是否正常,進而預先挑選染色體正常的胚胎植入,提高每一次植入的懷孕機會。

胚胎著床前染色體檢查的方式有許多種,從過去所謂的卵子極體採樣(Polar body PGS)、第三天八細胞胚胎採樣,到現在主流的滋養層細胞採樣(TE PGS)。從過去比較不精準的螢光染色體分析FISH、高階染色體基因體分析技術aCGH,到現在的次世代定序服務 NGS 分析。醫學技術一步步的進步,就是為了讓試管的懷孕率,可以一直進步、一直提升,造福更多的人。

然而,胚胎採樣,無論技術的好壞、經驗的多寡,「採樣對胚胎是否會有傷害?」這樣的懷疑一直都存在。因此,非侵入性的胚胎著床前染色體檢查,就是我們一直在努力的方向。

今天就來跟大家介紹,市面上目前可得的其中一種「非侵入性胚胎著床前染色體檢查niPGS,EMBRACE」在國際上期刊發表的研究結果。


EMBRACE 非侵入性胚胎著床前染色體檢查






EMBRACE 的全名是Embryo Analysis of Culture Environment。

Embryo就是胚胎,analysis 就是分析,culture 就是培養,Environment 就是環境。合在一起就是培養環境胚胎分析。其中取幾個英文字,集合縮寫就是EMBRACE。Embrace 這個英文字剛好也有「擁抱」的意思,也就是擁抱胚胎,保護胚胎的含義,蠻符合這個「非侵入性」的概念。

EMBRACE 這個檢查的重點在於,我們檢查胚胎培養使用的培養液。我們都知道,胚胎植入之後、或是胚胎冷凍之後,胚胎培養液就要被丟棄。所以一直有科學家想要從胚胎培養液裡,找出檢查胚胎本人染色體的方式。

所以,EMBRACE這個檢查,就是一種非侵入性 PGS (non-invasive PGS,ni-PGS);也因為沒有細胞採樣,所以也稱非細胞 PGS(cell-free PGS

cf-PGS),也因為使用廢棄的培養液作分析,所以也稱為廢棄囊胚培養液 PGS (Spent blastocyst medium PGS,SBM-PGS)。今天這篇文章,我們就一律使用 niPGS來代表EMBRACE這種非侵入性的PGS。


EMBRACE niPGS 的關鍵步驟






EMBRACE niPGS 的關鍵步驟就是:胚胎培養到第四天,先換培養液,然後開始算時間,培養最少24小時的培養液,收集起來,做染色體分析。

胚胎可能是第五天就發育成囊胚,培養的培養液也滿24小時,就可以送檢;
胚胎可能是第六天才發育成囊胚,培養的培養液超過24小時,也可以送檢;
胚胎可能是第七天才發育成囊胚,培養的培養液超過24小時,也可以送檢。
(第八天胚胎,依法無法植入,植入後懷孕率也不好,因次沒有第八天囊胚)
(第二天、第三天胚胎,無法進行非侵入性PGS。)


準確度






一個新的檢驗方式發明出來,就要跟傳統的檢驗方式來做比對,確認準確度。準確度的比較標準,就是傳統的PGS(也就是現在常用的標準,外圈細胞採樣PGS,TEPGS,後面都簡稱PGS)。

準確度我們最在意的就是:
胚胎正常,但是新檢驗方式說異常,這叫做偽陽;
胚胎異常,但是新檢驗方式說正常,這叫做偽陰。

niPGS 檢驗方式:
D5胚胎偽陽率29.6%、D6/D7 胚胎偽陽率 8.6%
D5胚胎偽陰率 3.7 %、D6/D7 胚胎偽陰率 2.5%





檢驗結果另外發現,D5的niPGS,有訊號比例只有 82%。深入研究發現,沒有訊號的18%,培養液培養的時間都不足24小時。所以,EMBRACE 建議胚胎在培養液裡培養最少24小時,培養液才能送檢。

D6/7胚胎的傳統 PGS,有2%採樣後沒有訊號,這也是可以理解,因為部分D6/7胚胎的外圈細胞,品質較差,染色體可能自然分解,所以沒有辦法分析。

最後比對兩種檢查的染色體分析結果,D5囊胚吻合度 63%,D6/7 囊胚吻合度84%。

D5囊胚兩種檢查吻合度偏低,分析認為,應該跟囊胚培養液中染色體濃度不夠,造成分析結果的誤差。D6/D7 吻合度高,應該也是因為培養時間夠久,所以染色體濃度夠高,所以準確度夠。


植入結果






大家更在意的是植入後的結果。研究分析發現,如果傳統PGS正常,niPGS也正常,植入後懷孕率有 65%;如果傳統PGS正常,niPGS異常,植入後懷孕率偏低,只有33%,流產率偏高,55%。

從這個結果我們可以瞭解到,或許niPGS 的角色,更傾向是輔助傳統PGS的角色,可以幫助傳統PGS更瞭解胚胎的發育潛力。


總結


最後,整理幾張表格,用不同角度來比較傳統PGS跟 niPGS的差異。

niPGS 的優勢與限制





D5、D6/D7 囊胚,傳統PGS跟niPGS的比較





胚胎等級 AA/AB、BA/BB、AC/BC囊胚,傳統PGS跟niPGS的比較





D5、D6/D7,胚胎等級,比較表格





我認為的應用時機






非侵入性 PGS 提供了試管媽媽一個新的瞭解胚胎是否正常的檢驗方式,也希望這個新的方式可以幫助更多試管媽媽,提高試管植入後懷孕的機會、大幅降低流產的機會。


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可以找日升,祝福大家早日生。


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參考資料


註 1. Embryonic cell-free DNA versus trophectoderm biopsy for aneuploidy testing: concordance rate and clinical implications. Fertil Steril. 2019 Sep;112(3):510-519. doi: 10.1016/j.fertnstert.2019.04.038. Epub 2019 Jun 11.

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