挑選好胚胎,從認識染色體異常開始

日新月異的試管嬰兒領域中,追求的不僅是「做得好」,更要「挑得準」;對於高齡、屢次做試管嬰兒失敗或是重覆性流產的客戶, 胚胎著床前的篩檢(Preimplantation Genetic Screening, PGS)提供了向成功邁進更快速、更精準的一步路
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2013-12-13
作者 Andi

日新月異的試管嬰兒領域中,追求的不僅是「做得好」,更要「挑得準」;對於高齡、屢次做試管嬰兒失敗或是重覆性流產的客戶, 胚胎著床前的篩檢(Preimplantation Genetic Screening, PGS)提供了向成功邁進更快速、更精準的一步路,就如同英國著名的哲學家培根所言:「實踐中的失敗主要由於不知道原因而發生」,了解胚胎染色體的異常問題,才能避免自己不斷重複投擲命運的骰子。

既然是胚胎寶寶在媽媽子宮內膜著床前的篩檢,採集檢體的時間點究竟是在胚胎發育的哪一個過程較好呢? 牛津大學的Dr. Fragouli團隊以aCGH(基因晶片)的平台,從胚胎發育學的角度來回答這個問題。Dr. Fragouli在2013年發表於Human Genetics Journal中,收集了2240粒卵子、第三天胚胎與第五天囊胚的檢體(檢體提供者平均年齡:39.6歲),分別在aCGH的平台上統計染色體的異常率、染色體異常的型態和發生頻率。

採檢種類分別為:

Dr. Fragouli團隊發現這三種時期的染色體異常率呈現出有趣的比例:

卵子:第三天胚胎:第五天囊胚=2:3:1 (圖示如下)

結果顯示第三天的分裂期胚胎採檢的胚葉細胞,存在較高的染色體異常率與較複雜的異常型態。根據胚胎發育學的解釋,受精完成的胚胎結束第二次的減數分裂(Second Meiosis)之後,緊接著快速的有絲分裂(Mitosis),細胞快速分裂的過程中,錯誤分裂的機率亦隨之增加,而錯誤分裂所產生的染色體異常若影響胚胎下一步的生長發育,胚胎便會產生發展遲滯的現象(Development arrest),這些胚胎無法進一步的於第五天發育成為囊胚,因此囊胚期胚胎帶有的染色體異常率,自然地較第三天的分裂期胚胎為低。

更進一步,Dr. Fragouli發現在人類23對染色體中,第19對染色體的異常率於囊胚期降至最低,而第16對染色體的異常率則在分裂期胚胎升至最高;此表示第19對染色體所帶有的基因對胚胎發育成囊胚有決定性的影響,並且第16對染色體所帶有的基因則最易受到胚胎進行早期有絲分裂影響,這些個別染色體錯誤率的趨勢,可提供給PGS報告解讀的參考:

值得注意的是無論探討卵子、分裂期胚胎還是第五天囊胚的染色體異常率,年齡均是影響異常率高低的重要因素,因此無論是收集卵子或是收集胚胎,趁年輕時規劃生育藍圖是最佳的選擇:

(平均年齡:年輕組35歲,年長組41歲)

胚胎著床前篩檢輔之以第五天的囊胚期培養,建構在成熟的胚胎培養技術與純熟的胚胎發育學的知識上,為試管嬰兒的領域拓展了更實際的方向,使得得來不易的寶貝,不僅可貴,更是健康。

參考資料:

  • Elpida Fragouli et al., Human Genet, 2013, 132, 1001-1003: The origin and impact of embryonic aneuploidy

評論

Ian
Ian
  1. 生命的誕生,有許多學問在裡面,胚胎染色體組成,牽連同源染色體的分離、重組,即使一開始從父系或母系拿到的染色體都一樣,經分離重組排列後,也會是產生完全獨一無二的生命個體。這顯示,新生命染色體形成的過程,是動態性的,隨時都在變化,其中尤其是在減數分裂與有絲分裂的變化最多樣性。
  2. 想像一間工廠,有幾種狀況:一、原料正常,生產線正常,則大部份可產出良好品質之產品,但良率也絕不是百分百。二、原料正常,生產線有暇疵,則產出之產品之良率必定低於前者。三、原料有暇疵,生產線正常,可想而知,其良率也是偏低。四、原料和生產線都有暇疵,其良好之產品可能就所剩無幾了。回想過來,原料好比精子與卵子,生產線好比負責染色體分離重組排列的相關分子與胞器。唯一不同的是,工廠原料和生產線可以更新保養,但精卵與分子胞器卻隨著年齡增長而無法回春。因此,提早的生育規劃應是現代人該審慎思考的重要課題之一。
  3. 因為染色體組成是動態性的,過早的切片檢測,也可能誤判情勢,提早將可能發展正常的胚胎判為出局。送子鳥一律進行囊胚採樣,把時間點拉到最後再來審視,不放棄任何可能來到這世上的每一個生命個體!

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