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生殖醫學

精準化試管嬰兒療程!盤點胚胎著床前基因篩檢的各項優勢

2021-07-06
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胚胎著床前染色體基因篩檢(PGS/PGT-A)自 1990 年起開始,被國際公認為可用於試管嬰兒生殖技術的植入前輔助型篩檢。關於該工具的好處與應用,討論內容主要圍繞 3 大主題,一是針對試管嬰兒的實際幫助,二是所耗費用及時間效能是否划算,三是是否建議普遍使用。

而近期有不少文獻對 PGS 提出客觀見解,使 PGS 能更有方向地應用於試管嬰兒療程中。

胚胎著床前基因篩檢,降低懷孕妊娠風險

試管嬰兒技術從 1978 年起快速發展,成為不孕症族群的一大福音。儘管傳統第一代試管嬰兒於操作、培養技術上逐年精進,但如何增加單胚胎植入(Single Embryo Transfer, SET)成效,仍是全球生殖醫學機構尋求突破的重點。

據 2016 年台灣生殖醫學會發布的《胚胎植入數指引》表示,高齡、難孕族群為提高懷孕率,可增加植入胚胎的數量,但植入多顆胚胎有機率產生多胞胎妊娠,使母胎雙方風險大幅提升,還可能因胎況考量需進行人工減胎,風險包含 3~7% 造成流產或早產、出生胎兒體重較輕、早期破水、母體凝血功能不良、感染甚至敗血症死亡等。另外,與單胎孕婦相比,多胞胎(雙胞胎以上)孕婦有更高的機率會出現貧血、高血壓、產後出血、敗血症、子癲前症(舊稱為妊娠毒血症)、妊娠糖尿病等併發症。

因此指引建議,懷孕機率較高的適齡族群,或曾有植入成功經驗者,單次宜植入 2 顆以內胚胎數,甚至明訂針對搭配 PGS 篩檢的族群,若已檢出為染色體正常的胚胎,可考慮單次植入 1 顆胚胎。

然而,為何指引能將 PGS/PGT-A 檢驗出的染色體正常胚胎,作為單胚胎植入的標準依據?

目前,已有多篇文獻正向表述 PGS 技術應用於選擇單一胚胎植入療程,如 2012 年加州 Pacific Reproductive Center 於 Molecular Cytogenetics 期刊發表的研究指出,胚胎進行著床前進行染色體基因篩檢,然後再選出適當的單一胚胎進行植入的成功率,比一般試管嬰兒(未做 PGS)高出近 30%(69.1% vs. 41.7%)。另外,也有文獻統計 2011~2012 年間美國試管嬰兒族群的著床率及活產率表現2,並指出有超過 50.9% 的高齡(>37 歲)試管嬰兒 IVF 族群,會選擇搭配 PGS 進行胚胎初步篩檢,不僅有效排除植入染色體異常胚胎,更能提高胚胎著床率及活產率。

高齡族群(> 37歲)搭配 PGS 的單胚胎植入成功率比較

提升試管嬰兒療程的植入精準度,降低求診夫妻的多面向負擔

在試管嬰兒療程中,PGS 可挑選染色體正常的胚胎精準植入,降低因染色體異常造成的植入失敗,減少試管嬰兒療程中不必要的試錯。不僅節省成功懷孕所需的重複療程數,也縮短從開始求診到懷孕的時間,相對可大幅降低患者生、心理與經濟上的負擔。

耶魯大學醫學院研究團隊也曾為此精算各年齡層進行 IVF 療程的所需平均花費3,比較「一般 IVF 療程」與「IVF 搭配 PGS 療程」的遞增成本效果比值(ICER)。結果證實高齡族群搭配 PGS 療程活產一胎的總平均 ICER 費用($105,488),顯著低於一般 IVF 療程($145,063)。

高齡族群(> 37歲)搭配 PGS 活產一胎的總平均 ICER 費用比較

3 分鐘圖解 PGS 篩檢及常見 Q&A》https://lihi1.com/iVirU

賓州 Thomas Jefferson University 研究團隊則針對 2013~2016 年 IVF 高齡族群(> 37歲),對他們搭配 PGS 篩檢,進行整體療程的時間進行統計4。結果顯示,從療程開始到確認懷孕,搭配 PGS 的平均總時間約為 209 天,總耗時遠低於只使用一般 IVF 的 301 天。

高齡族群(> 37歲)搭配 PGS,從療程開始到懷孕的總平均時間比較

就 2 大研究統計,不難看出 PGS 篩檢,對高齡 IVF 族群的優勢不僅止於降低整體花費,更能大幅縮短成功受孕的時間。

非高齡試管族群胚胎仍有 32.8% 染色體異常率,試管療程不可輕忽

PGS 篩檢已證實有助於提升試管嬰兒療程效率,尤其對高齡族群效果顯著。但這是否意味非高齡族群就沒必要接受 PGS 篩檢呢?答案可能不盡如此。

型態、染色體雙重把關,PGS 可有效幫助低齡族群精確選用胚胎

胚胎外觀及染色體套數的相關研究指出5,在非高齡夫妻的案例中,雖然胚胎的內細胞團(ICM)在顯微鏡下是外觀佳的胚胎,但透過 PGS 檢測後卻發現有 32.8% 胚胎具有染色體套數異常的狀況;另外,滋養層細胞(TE)評分較佳的胚胎也有 31.1% 會出現染色體套數異常。這代表即便以縮時攝影培養箱即時監控胚胎各階段發育狀態,還是無法單就胚胎外觀進行精準判斷。
2021 年鄭州大學的研究團隊指出,以胚胎型態分型進行植入已在<35 歲的族群中出現差異性,若同時搭配 PGS 挑選染色體正常且型態較佳的胚胎,更能提高單胚胎植入初期著床率,減少植入多顆胚胎而延伸造成的多胞胎風險6
這證實 PGS 應用於低齡、多胚胎試管療程族群可提供除了胚胎型態分類以外的資訊,更能避免因盲植而造成胚胎浪費的現象,縮短整體療程的時間與費用。

時間亦為試管嬰兒一大隱形成本,高效率植入將成為未來趨勢

2016 年,美國南加州生殖中心公開發表一般試管嬰兒整體流程及耗時的研究7。他們發現,每對難孕夫妻從諮詢至植入至少要 6~8 週,並依個人狀況延遲或縮減。
然而 PGS 技術被各種文獻統計證實可應用在各年齡層,等同療程中對胚胎先進行植入前把關,有效加速療程並減少整體費用,是相當具有縮短整體時間潛力的廣篩技術。

如何評估檢測品質?從 3 點就能知

在 PGS 檢測臨床需求日益顯著的情況下,檢測品質可能直接影響後續試管嬰兒療程的結果,生殖醫學機構或欲接受試管嬰兒療程的民眾該如何評估 PGS 檢測品質?以下將解析 3 個評估品質的關鍵點:

第一點:無塵室等級的全正負壓實驗室操作環境

PGS 採取非常微量的胚胎細胞檢體,只要環境中有一點雜質污染,都可能影響檢測分析的精準度或導致檢測失敗,因此全程必須在無塵室等級的全正負壓實驗室進行操作。若僅在一般分生實驗室,或僅具部分正負壓的實驗室環境操作,成本雖相對低廉,但可能得承擔品質風險。

第二點:足量的亞洲人種基因資料庫比對或臨床驗證

PGS 的基因定序分析結果,需經過層層資訊分析比對與驗證,但由於不同種族的基因序列存在差異性,所以必須使用擁有足夠亞洲人種數據基礎的資料庫進行比對,才更能有效篩檢出亞洲人獨有的基因序列變異。

第三點:穩定而臨床經驗豐富的臨床遺傳諮詢

PGS 檢測報告時常會篩檢出少見的染色體基因變異,然而需要注意的是,有些變異不一定會對胚胎或胎兒產生關鍵性影響。因此,檢測結果與報告最好能經過遺傳諮詢專科醫師的審核並獲得判讀簽署,使權益有所保障。

回歸本質,透過良好的專業諮詢及技術選擇,PGS 技術將能對難孕族群帶來更完整且全面的協助,也望能運用於所有試管嬰兒胚胎療程。

 

參考資料:
1. Selection of single blastocysts for fresh transfer via standard morphology assessment alone and with array CGH for good prognosis IVF patients: results from a randomized pilot study. Mol Cytogenet. 2012 May 2;5(1):24
2. Outcomes of in vitro fertilization with preimplantation genetic diagnosis: an analysis of the United States Assisted Reproductive Technology Surveillance Data, 2011-2012. Fertil Steril. 2016 February ; 105(2): 394–400
3. Cost-effectiveness of preimplantation genetic screening for women older than 37 undergoing in vitro fertilization. J Assist Reprod Genet. 2017 Nov; 34(11): 1515–1522.
4. PREIMPLANTATION GENETIC SCREENING (PGS) IN LOW RESPONDERS SHORTENS TIME TO PREGNANCY: A RANDOMIZED CONTROLLED TRIAL
5. Correlation between aneuploidy, standard morphology evaluation and morphokinetic development in 1730 biopsied blastocysts: a consecutive case series study. Human Reproduction, Vol.31, No.10 pp. 2245–2254, 2016
6. Association between morphologic grading and implantation rate of Euploid blastocyst. J Ovarian Res. 2021 Jan 23;14(1):18.
7. https://blog.scrcivf.com/ivf-process-timeline
8. 適齡婚育 降低多胞胎妊娠風險 資料來源 衛生福利部 國民健康署 https://www.mohw.gov.tw/fp-2646-20422-1.html

文章來源:基因線上Geneonline

文章最後更新時間:2021/06/10

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