著床前基因診斷的發展–囊胚期胚胎滋養層細胞採樣好嗎?

2009-03-05
作者 Ian

世界第一例利用 PGS 用在人類上且懷孕的個案始於 1989 年,當時由英國的 Handyside 等人將胚胎培養至八細胞時期,再取一個胚葉細胞做檢驗,挑出具女性染色體的胚胎,將剩餘的胚胎植回母體,目的是為了避免因X染色體相聯的遺傳疾病。

除了從八細胞時期挑一至二個胚葉細胞拿出來做 PGS 之外,採取自卵子減數分裂產生的極體(Polar body)也是方法之一,唯獨它的限制是只能反應出母系方面的染色體是否正常?其用在胚胎上染色體的分析因此較不實用。而八細胞時期的胚葉細胞採樣也可能會因為鑲嵌體(mosaicism)的存在而不能真正反應出其它胚葉細胞的情況;另外也有研究指出,在八細胞時期被診斷出染色體異常的胚胎,若繼續培養至囊胚期胚胎再檢查,有將近四成的比率是正常的,那麼在八細胞時期就做 PGS 會不會言之過早了呢?

生殖醫學會邀請到澳洲雪梨生殖中心的學者,Steven James McArthur 來分享他們在囊胚期胚胎取滋養層細胞做 PGS 的經驗。首先在胚胎養至第三天時,用雷射脈衝將透明帶打洞,以使胚胎形成囊胚時,其滋養層細胞可先從打洞的地方孵化出來(圖A),利用微量吸管採取滋養層細胞(圖B),並再次使用雷射脈衝將取出的滋養層細胞和剩餘的滋養層細胞的連結做分離(圖C)。

 

有別於胚葉細胞只能採 1 至 2 個細胞數,滋養層細胞可採取 3 至 6 個細胞,除了增加可檢測的細胞數目而提高篩檢的準確率,也可減少進行 PGS 的胚胎數目,降低花費也節省時間。另外,胚葉細胞的採取因鑲嵌體的關係,採取的 1 至 2 個細胞中可能包含後續胚胎分裂所需特殊功能的關鍵細胞,將有失去分裂能力的風險;反觀囊胚期胚胎的滋養層細胞,因其是後來形成絨毛膜的部份,對於主要形成寶寶個體部份(內細胞團)的影響可降至最小。

遺傳診斷的方法有 PCR(聚合酶連鎖反應)和 FISH(螢光原位雜交法)兩種方式。PCR 是利用一對引子(primer)去放大特定缺陷基因的片段,用以檢測單一基因缺陷疾病,例如:亨丁頓舞蹈症、囊狀纖維化症及肌肉萎縮症。FISH 是利用帶有螢光的 DNA 探針去偵測染色體數量和結構,例如:染色體倒位或缺失。不同於傳統的 PCR 和 FISH,在 PGS 中,只有一條 DNA 模板可供引子或 DNA 探針進行放大或偵測,所以可能會有「染色分體複製遺漏」(allele dropout)的現象,有數據報告指出極體和胚葉細胞的 PGS 中,有 10% allele dropout 的現象,為了降低 allele dropout 所導致可能的偽陰性,會提高檢測細胞數以增加準確率,這也是滋養層細胞採樣相較於胚葉細胞採樣較為有利的地方。

在澳洲雪梨生殖中心因滋養層細胞採樣的 PGS 之應用,降低了胚胎植入週期數,但每個週期的懷孕結果卻還是可以維持一定水準,這是否表示滋養層細胞採樣的 PGS 可以幫助我們排除不必要的胚胎植入?PGS 除了用在有家族遺傳病史或是有習慣性流產的夫妻身上以外,將來可否單就提高 IVF 成功率而施行例行 PGS 的檢查?這不僅牽涉到技術的提升,在各個層面往後都將會有問題陸續被發掘及討論。

參考資料

  • Advantages and Disadvantages of blastocyst biopsy. Steven James McArthur. 2008/06/15 台灣生殖醫學會 ART Update
  • Steven et al. Pregnancies and live births after trophectoderm biopsy and preimplantation genetic testing of human blasocysts. Fertility and Sterility. Vol.84, No.6, December 2005

評論

賴興華 醫師
賴興華 醫師
  1. 胚胎植入前基因診斷(PGD),從極體切片(Polar body)、胚葉細胞切片(Blastomere)、演化至最新的TE細胞切片,我認為已經接近成熟階段了,成熟的意思是準確、方便、且可行,唯一美中不足的是費用昂貴,平均診斷一個胚胎需要台幣 3 萬元左右,診斷 16 個胚胎才可找到 3 個健康胚胎(1/4 x 3/4= 3/16),這筆天文數字該由誰來買單呢?
  2. 全美 3 億人口目前只有三家生殖中心提供此項服務,依照人口比例台灣只有美國 1/13 人口,市場太小要提供商業運轉之服務不容易,目前只有一兩家家醫學中心策略性發展此項服務,短期而言可能還是要將檢體送往國外分析。

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