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讓體外受精更成功:胚胎植入前遺傳學篩查

【字體: 時間:2016年04月08日 來源:生物通

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  如今,不育癥已成為一個很普遍的全球性問題。據統計,每6對夫婦中就有1對患有不育癥。幸運的是,生殖醫學專家提供了許多治療方法,包括藥物、手術,以及輔助生殖技術(ART)。為了提高體外受精的成功率,人們開始利用細胞遺傳學技術對胚胎進行基因檢測,這就是胚胎植入前遺傳學篩查。

在早前的電視劇中,我們經常能看到婆婆和媳婦為生不生孩子而大戰三百回合。最后,終于決定要生了,又為不孕不育而煩惱。先不說這些劇情有多狗血,現實的確是:女性不愿意過早地生孩子。一方面,她們希望追求學業和事業,另一方面,她們又希望享受二人世界的自由自在。

Vy也是這么想的。她與丈夫Kyle是高中同學,可謂青梅竹馬。結婚5、6年后,他們才打算要一個孩子。Vy認為,這很快就會實現。不過,他們逐漸地意識到,事情并不總是像計劃的那樣。一年之后,他們覺得情況不對,去找了不孕不育醫生。醫生告訴他們,自然受孕并非不可能,但幾率極低。之后,他們嘗試了體外受精,很快便有了一個女兒。

Vy的情況并非偶然。如今,不育癥已成為一個很普遍的全球性問題。據統計,每6對夫婦中就有1對患有不育癥。幸運的是,生殖醫學專家提供了許多治療方法,包括藥物、手術,以及輔助生殖技術(ART)。ART包括人工授精(用導管將伴侶或供體的濃縮劑量精子注射到女性的子宮內)、體外受精(IVF)及其他,其中體外受精占相當大的比例。

傳統的干預措施

在體外受精過程中,醫生通過激素來刺激女性的卵巢。卵巢產生多個卵子,隨后由生殖科專家人工提取。在實驗室中,專家利用伴侶或供體的精子讓女性的卵子受精,創造出胚胎,在體外生長三至五天。

盡管ART操作,特別是體外受精,已經讓許多夫婦擁有一個孩子的夢想成真,但在2012年,僅不到三分之一的ART操作帶來了活產嬰兒,也就是說,成功率大約在30%。體外受精過程失敗的原因有很多,其中近一半(44.9%)的胚胎存在缺失或額外的染色體,或非整倍體。

非整倍體率隨著產婦年齡的增加而增加,35歲以下的產婦大約是30%,而42歲以上的產婦則高達85%,大多數的染色體異常不能帶來成功懷孕。因此,人們建議移植整倍體胚胎來提高植入和活產率,并減少妊娠早期流產。于是,他們開始利用細胞遺傳學技術對胚胎進行基因檢測,這就是胚胎植入前遺傳學篩查(preimplantation genetic screening,PGS)。

關于PGS,你需要知道的

具體哪些人需要進行篩查呢?一般來說,建議高齡產婦(>36歲)、反復著床失。ㄈ缋塾嬛踩雰炠|胚胎≥10枚,具體數量由生殖中心決定)和反復流產(流產≥3次)的產婦進行篩查。

在PGS的過程中,胚胎學家從卵子或胚胎中取出幾個細胞,檢查每條染色體,以確定移植回子宮的最佳胚胎。2015年發表的一項研究表明,患者在IVF過程中增加PGS,可使成功懷孕的幾率幾乎比只進行IVF的患者高出65.7%。由于成功率更高,專家通常能夠只選擇一個胚胎,使得多胎妊娠的可能性大大降低。

雙胞胎,甚至多胞胎,在我們的印象中是件好事。然而,據拉斯維加斯生育中心的Bruce Shapiro博士介紹,雙胎妊娠引起的不良醫學后果卻是你從未想過的,如出生體重極低、早產、聽力下降、消化問題、腦癱和新生兒死亡,這似乎成為兒科醫生最可怕的噩夢。他指出,雙胎妊娠中胎兒死亡的風險是全身麻醉的2000倍,也比在伊拉克戰場上服役一年的士兵高了9倍,多么可怕!


PGS所使用的技術

目前,科學家已經開發出一些技術,通過全面的染色體篩查來評估胚胎的染色體狀態。之前胚胎的選擇主要是基于形態,但這是很主觀的。后來,人們曾使用過FISH,但由于技術限制,只能篩查有限的染色體。大規模的隨機試驗表明,基于FISH的PGS甚至比不用PGS更糟糕。因此,許多生殖中心不建議使用。

好在,染色體全面篩查(CCS)技術、滋養外胚層活檢以及新鮮或冷凍胚胎移植的使用,為PGS實踐提供了有利的臨床結果。研究已經證實,array CGH(aCGH)、SNP芯片以及新一代測序(NGS)可應用于胚胎的篩查。

William Schoolcraft等人結合比較基因組雜交和滋養外胚層活檢的方法來進行染色體篩查。他們發現,與形態學篩選相比,新型篩查技術的胚胎植入率更高(46.5% vs. 72.2%)。此外,對于在CCS之后接受單囊胚移植的患者,IVF成功率的改善與產婦年齡無關。Francesco Fiorentino等人認為,對于胚胎植入前遺傳學篩查,NGS這種方法是可靠的,可實現整倍體胚胎的鑒定,帶來持續妊娠。

對于這些技術,Genesis Genetics的CEO Mark Hughes教授有一個精彩的比喻。他將Veriseq PGS(Illumina適用于PGS的新一代測序方案)比喻為用哈勃望遠鏡來遙望星空,而FISH就像肉眼看太空(aCGH介于兩者之間,但肯定是望遠鏡)?偟膩碚f,這三種技術(FISH、aCGH和NGS)都讓你看到染色體的某些部分,并回答一些簡單問題。當你轉向NGS時,畫面就變得更加具體而清晰(就像最新的4D電視)。

也許有人會考慮到成本,引入PGS是否物有所值?德克薩斯州生育中心的醫學主任Kaylen Silverberg博士對PGS的成本效益進行了分析。他認為,盡管PGS產生了額外的費用,但這個費用可以被不開展PGS時不良后果所引發的費用而抵消,特別是流產和多胞胎。與多胞胎和流產相關的費用相比,對于35歲以下的患者,使用PGS后每位患者每次生產節省的平均費用高達24, 625美元。若患者年齡超過35歲,則節省的費用增加一倍。

當然,對于胚胎植入前遺傳學篩查的必要性,目前業界還存在爭議。NGS應用在這方面的時間也不長。在納入常規臨床實踐之前,人們還有必要對這項新技術進行全面評估。對于患者而言,在選擇PGS之前,應該向遺傳咨詢師咨詢,充分了解PGS的限制和風險。

文章開頭的Vy夫婦,在女兒一歲半的時候,打算要第二個孩子。他們這一次選擇了PGS。Vy表示:“它(PGS)確實透露了很多東西,讓我們能夠了解胚胎!睆奈鍌健康的胚胎中,他們選擇植入一個,可惜第一次受孕沒有成功,不過,他們很快植入另一個胚胎,并成功懷孕。

不孕不育也許令人沮喪,令人絕望。不過正如美國不孕不育聯盟(RESOLVE)在宣傳周中所說的,“你并不孤單”。隨著各項技術的不斷發展,體外受精的成功率必將越來越高。(生物通 余亮)

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