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PGS 的另一選擇: 極體細胞切片 (Polar Body Biopsy)

吳劭穎 副院長 / 基因體醫學中心

隨著分子生物科技的進步,近年來胚胎植入前的染色體數目篩檢 (Preimplantation genetic screening-PGS) 已成為試管嬰兒療程的重要一環。PGS可以在胚胎發育至第三天進行胚葉細胞切片,或是在更理想的狀況下培養至囊胚期再進行滋養層細胞切片。最近已有研究發現,有做PGS 的族群不論是在胚胎著床率或是臨床懷孕率都顯著優於對照組1。而在囊胚期的切片可以更加準確的預測胚胎染色體套物是否正確,主要原因為胚葉細胞切片發生鑲嵌現象 (mosaicism) 的比例較高,所以比較無法代表整個胚胎染色體的實際狀況。目前已有大型研究證實第三天的胚胎染色體有高達45%會出現鑲嵌現象2

 

以上所提到的主要是針對胚胎時期檢查,事實上卵子本身也可以接受 PGS 檢查染色體套數是否正確。成熟卵子在排卵前會完成第一次的減數分裂,同時會產生第一個極體細胞 (Polar body 1, PB1) ; 授精後卵子會再產生第二個極體細胞 (Polar body 2, PB2),在正常的減數分裂過程中兩個極體細胞和卵子會具有相同染色體套數。相對的,染色體數目異常的卵子所產生的極體細胞也會帶有相對應的變異,因為極體細胞本身並無任何實質上的生理功能,所以我們可以藉由極體細胞切片 (Polar Body Biopsy) 來間接分析卵子的染色體套數是否正確。

 

 

極體細胞切片的優點:

  • 切片過程中不會移除胚胎本身細胞
  • 較無細胞鑲嵌的問題
  • 取卵當天即進行切片所以較有充裕時間分析,甚至可新鮮週期植入
  • 只要成熟卵子幾乎都可接受分析
  • 較無倫理爭議 (部分歐洲國家有立法禁止胚胎時期的切片)
  • 冷凍卵子的療程中可以只保留染色體套數正常的卵子,降低日後植入染色體異常胚胎的比例

 

極體細胞切片的缺點:

  • 無法偵測來自精蟲(父源)的染色體異常
  • 無法偵測授精後細胞分裂時期的異常
  • 兩個極體細胞均需要分析,花費較昂貴
  • 極體細胞構造較脆弱,切片技術較困難

 

到底極體細胞切片的結果能否準確地預測胚胎本身的染色體套數?

運用目前新的分子細胞學的檢驗技術,已有研究證實極體細胞切片偵測異常套數染色體的準確度可以到達 94%-98.5%3,4,這些研究主要是把極體細胞切片後顯示異常染色體套數的樣本在不同發育時期再進行分析,看看是否和先前極體細胞切片的結果相吻合。 不過也有部分研究發現,極體細胞切片所發現的異常有時會跟後續胚胎發育時期的染色體結果不完全相符5。另外需考量來自父源 (精蟲) 的異常染色體在臨床上的比例,根據統計,約九成的胚胎染色體套數異常都是來自卵子 (母源)6,不過在嚴重男性不孕症的個案中精蟲本身染色體異常的比例也有顯著上升7,8,9 。 

 

最後,哪些族群是可以考慮接受極體細胞切片?

  1. 高齡冷凍卵子者: 提早確認卵子品質。
  2. 胚胎發育不良無法培養至囊胚期者: 因為第三天胚葉細胞的鑲嵌比例很高,但礙於胚胎品質而無法培養至囊胚期再進行切片者,可退而求其次做極體細胞切片。
  3. 配偶無男性不孕症因素 / 精蟲異常者。

 

參考文獻

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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