宋春蘭,左海洋,王 偉,陳 甫,商 微*
(1.中國人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心生殖中心,北京 100037;2.中國人民解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心婦產(chǎn)醫(yī)學(xué)部,北京 100700)
植入前遺傳學(xué)檢測(preimplantation genetic testing,PGT)技術(shù)的發(fā)展逐步應(yīng)用于單基因病、染色體病等遺傳性疾病的預(yù)防,為高齡和反復(fù)流產(chǎn)等患者帶來了希望,通過對植入子宮前的胚胎進行遺傳學(xué)檢測,選擇不攜帶致病基因和異常染色體的整倍體胚胎移植,能夠提高輔助生殖的妊娠率,阻斷遺傳性疾病向子代傳遞。PGT主要分為植入前遺傳學(xué)非整倍體檢測(PGT for aneuploidies,PGT-A)、染色體結(jié)構(gòu)重排檢測(PGT for structural rearrangements,PGT-SR)和單基因病檢測(PGT for monogenic,PGT-M)[1]。本研究對行PGT-A及PGT-SR的患者進行了分析,為此類患者的遺傳咨詢提供依據(jù),為PGT技術(shù)的推廣與臨床應(yīng)用提供參考。
1.1一般資料 回顧性分析2018年1月—2019年12月于中國人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心行PGT-A及PGT-SR助孕夫婦的臨床資料。排除標(biāo)準(zhǔn):體外受精-胚胎移植禁忌證。共納入PGT-A 194個周期,635個胚胎,101個移植周期;共納入PGT-SR 92個周期,399個胚胎,40個移植周期。
本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過。
1.2研究方法
1.2.1控制性超促排卵、受精及胚胎培養(yǎng) 所有患者采用合適的方案促排卵。注射人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin, HCG)36 h后行陰道超聲引導(dǎo)下取卵術(shù)。均采用卵泡漿內(nèi)單精子顯微注射受精方式,取卵后第1天觀察卵子受精情況,雙原核為正常受精。第5~7天行囊胚期胚胎(滋養(yǎng)細胞)活組織檢查取樣?;罱M織檢查后的胚胎行常規(guī)玻璃化冷凍單個存放。
1.2.2胚胎檢測 采用MALBAC專利技術(shù)(即多次退火環(huán)狀循環(huán)擴增技術(shù))對胚胎活檢樣本進行全基因組擴增,利用酶切打斷建庫的方法進行測序文庫構(gòu)建,通過高通量測序結(jié)合生物信息學(xué)分析胚胎染色體非整倍體等異常情況。
1.2.3凍融胚胎移植、黃體支持及隨訪 選擇活組織檢查檢測正常的胚胎進行單胚胎移植,黃體支持采用雌激素聯(lián)合孕激素,移植后1周檢測血清HCG,HCG陽性者移植后約4周行陰道超聲檢查,觀察宮腔內(nèi)孕囊數(shù)目及有無胎心搏動以確定臨床妊娠,期間根據(jù)患者激素水平保胎,統(tǒng)計生化妊娠率、臨床妊娠率;后期電話隨訪本周期妊娠情況及結(jié)局,隨訪羊水穿刺染色體檢查結(jié)果、性別、出生體重、妊娠孕周及有無先天畸形等情況,統(tǒng)計流產(chǎn)率、持續(xù)妊娠率、活產(chǎn)率。生化妊娠:胚胎移植后 7~14 d HCG >25 U/L。臨床妊娠:移植后約4周,陰道超聲檢查可見宮腔內(nèi)妊娠囊。流產(chǎn):妊娠28周前妊娠終止。持續(xù)妊娠:妊娠持續(xù)到20周及以后。活產(chǎn):妊娠≥28周后分娩活嬰。
1.3分組情況 將PGT-A患者根據(jù)年齡分為年輕女性(<35歲)組與高齡女性(≥35歲)組,比較分析2組基本情況、胚胎情況、移植結(jié)局。為更好比較不同年齡階段的PGT-A助孕女性的結(jié)局,將高齡女性進一步分為35~37歲組、38~39歲組、40~41歲組及≥42歲組,與<35歲組比較基本情況、胚胎情況、移植結(jié)局。將PGT-SR患者根據(jù)年齡分為年輕女性(<35歲)組與高齡女性(≥35歲)組,比較分析2組基本情況、胚胎情況、移植結(jié)局。因PGT-SR周期較少,故不再將高齡組進一步分組。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用 SPSS23.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。非正態(tài)分布的計量資料比較采用非參數(shù)秩和檢驗,計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1PGT-A
2.1.1患者一般資料 共納入194個周期,送檢635個胚胎,移植101個周期。年輕女性組(<35歲)共43個周期、199個胚胎,平均年齡(31.81±2.03)歲;高齡組(≥35歲)共151個周期、436個胚胎,平均年齡(39.43±2.80)歲。<35歲組和≥35歲組體重指數(shù)(body mass index,BMI)、基礎(chǔ)促卵泡生成素(follicle stimulating hormone,FSH)、基礎(chǔ)促黃體生成素(luteinizing hormone,LH)、不孕類型、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。將高齡女性進一步分為35~37歲組、38~39歲組、40~41歲組及≥42歲組,與<35歲組比較,基礎(chǔ)FSH差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),各組間體重指數(shù)、基礎(chǔ)LH、不孕類型、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表1 <35歲組及≥35歲組PGT-A 臨床基本情況比較Table 1 Comparison of general clinical data of PGT-A between patients <35 years of age and patients ≥35 years of age
表2 不同年齡組PGT-A 臨床基本情況比較Table 2 Comparison of general clinical data of PGT-A among different age groups
2.1.2胚胎情況比較 <35歲組平均獲卵數(shù)高于≥35歲組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);2組獲卵率、卵子成熟率、正常受精率、卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、優(yōu)質(zhì)胚胎形成有效囊胚率、囊胚形成率、可利用囊胚率、有效囊胚率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表3。將高齡女性進一步分為35~37歲組、38~39歲組、40~41歲組及≥42歲組,與<35歲組比較,各組間獲卵數(shù)、卵子成熟率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),余各項差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表4;≥35歲組正常胚胎率明顯低于<35歲組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),將高齡女性進一步分為35~37歲組、38~39歲組、40~41歲組及≥42歲組,與<35歲組比較,各組間正常胚胎率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表5,6。
表3 <35歲組及≥35歲組PGT-A胚胎情況比較Table 3 Comparison of embryonic status of PGT-A between patients <35 years of age and patients ≥35 years of age [M(QR)]
表4 不同年齡組PGT-A胚胎情況比較Table 4 Comparison of embryonic status of PGT-A among different age groups [M(QR)]
表5 <35歲組及≥35歲組PGT-A胚胎活組織檢查結(jié)果比較Table 5 Comparison of embryo biopsy results of PGT-A between patients <35 years of age and patients≥35 years of age (胚胎數(shù),%)
表6 不同年齡組PGT-A胚胎活組織檢查結(jié)果比較Table 6 Comparison of embryo biopsy results of PGT-A among different age groups (胚胎數(shù),%)
2.1.3移植結(jié)局比較 <35歲組共移植40個周期,臨床妊娠17例,活產(chǎn)17例,均為足月產(chǎn)?!?5歲組共移植61個周期,臨床妊娠32例,活產(chǎn)27例,其中1例早產(chǎn)。所有子代均健康。2組生化妊娠率、臨床妊娠率、流產(chǎn)率、持續(xù)妊娠率及活產(chǎn)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05); 將高齡女性進一步分為35~37歲組、38~39歲組、40~41歲組及≥42歲組,與年輕女性組(<35歲)比較,生化妊娠率、臨床妊娠率、流產(chǎn)率、持續(xù)妊娠率及活產(chǎn)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表7,8。
表7 <35歲組及≥35歲組PGT-A 移植結(jié)局比較Table 7 Comparison of embryo transfer outcome of PGT-A between patients <35 years of age and patients ≥35 years of age (周期數(shù),%)
表8 不同年齡組PGT-A 移植結(jié)局比較Table 8 Comparison of embryo transfer outcome of PGT-A among different age groups (周期數(shù),%)
2.2PGT-SR
2.2.1患者一般資料 共納入92個周期,送檢399個胚胎。<35歲組共63個周期、277個胚胎,平均年齡(31.06±2.06)歲;≥35歲組共29個周期、122個胚胎,平均年齡(38.28±2.20)歲。2組基礎(chǔ)FSH差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),BMI、基礎(chǔ)LH、不孕類型、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表9。
表9 PGT-SR臨床基本情況比較Table 9 Comparison of general clinical data of PGT-SR
2.2.2胚胎情況比較 <35歲組平均獲卵數(shù)高于≥35歲組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);2組獲卵率、卵子成熟率、正常受精率、卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、優(yōu)質(zhì)胚胎形成有效囊胚率、囊胚形成率、可利用囊胚率、有效囊胚率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表10;≥35歲組正常胚胎率明顯低于<35歲組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表11。
表10 2組PGT-SR胚胎情況比較Table 10 Comparison of embryonic status of PGT-SR between two groups [M(QR)]
表11 PGT-SR 2組胚胎活組織檢查結(jié)果比較Table 11 Comparison of embryo biopsy results of PGT-SR between two groups (胚胎數(shù),%)
2.2.3移植結(jié)局比較 <35歲組共移植31個周期,臨床妊娠14例,流產(chǎn)2例,活產(chǎn)12例,均為足月產(chǎn)?!?5歲組共移植9個周期,臨床妊娠8例,流產(chǎn)1例,活產(chǎn)7例,均為足月產(chǎn)。所有子代均健康。2組生化妊娠率、臨床妊娠率、流產(chǎn)率、持續(xù)妊娠率及活產(chǎn)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表12。
表12 2組PGT-SR移植結(jié)局比較Table 12 Comparison of embryo transfer outcome of PGT-SR between two groups (周期數(shù),%)
PGT至今已有20余年,主要應(yīng)用于復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、高齡、染色體病和單基因病等患者,目前通過染色體非整倍體檢測、染色體病檢測和單基因病檢測技術(shù)阻斷了遺傳缺陷向子代傳遞,改善了這些患者的臨床妊娠結(jié)局。早期,PGT分為植入前遺傳學(xué)診斷和植入前遺傳學(xué)篩查兩個部分[2]。PGD適用于單基因病和染色體病患者,PGS適用于女方高齡、反復(fù)流產(chǎn)、反復(fù)種植失敗和嚴重男性因素不育患者。2017年,國際輔助生殖技術(shù)監(jiān)控委員會對PGT進行了新的分類,包括PGT-A、PGT-SR、PGT-M三個部分[1]。PGT-A用于女方高齡、反復(fù)流產(chǎn)、反復(fù)種植失敗和嚴重男性因素不育患者,能夠篩查出非整倍體胚胎,而胚胎非整倍體是導(dǎo)致早期流產(chǎn)最常見的原因之一[3]。PGT-SR適用于易位、倒位、重復(fù)、缺失等染色體結(jié)構(gòu)異?;颊?,可以發(fā)現(xiàn)胚胎的拷貝數(shù)變異,通過移植不攜帶缺失和重復(fù)的整倍體胚胎,降低因染色體不平衡導(dǎo)致的反復(fù)移植失敗及早期流產(chǎn)的發(fā)生。單基因病患者攜帶的致病基因遺傳給子代,會導(dǎo)致子代患病,加重家庭負擔(dān)。PGT-M可以篩選出不攜帶致病基因的胚胎,阻斷遺傳缺陷,獲得健康后代[4]。
近年來,微陣列芯片和二代測序等PGT技術(shù)不斷發(fā)展,提高了檢測準(zhǔn)確性,降低了誤診率,但仍然存在檢測時間長、成本高、等位基因脫扣和無法識別染色體平衡易位等問題[5]。針對以上問題,近來有新的技術(shù)方法應(yīng)用于臨床,能準(zhǔn)確識別攜帶致病基因的染色體,鑒別易位攜帶狀態(tài)的胚胎,提高異常胚胎的檢出率,改善子代的臨床結(jié)局[6-7]。
本研究結(jié)果顯示,PGT-A助孕人群,≥35歲組獲卵數(shù)少于<35歲組,其后胚胎發(fā)育差異無統(tǒng)計學(xué)意義,胚胎活組織檢查后≥35歲組正常胚胎率明顯低于<35歲組,PGT-SR結(jié)果中也存在此現(xiàn)象,且隨著年齡增長,胚胎活組織檢查染色體異常率逐漸升高,因此胚胎形態(tài)學(xué)評價并不能反映胚胎染色體是否正常,胚胎染色體異常與女方年齡密切相關(guān)。在一項對12 298個胚胎進行PGT-A的研究中,結(jié)果顯示,年齡>35歲的女性整倍體率隨著年齡的增長而急劇下降,活組織檢查胚胎的數(shù)量也隨著年齡的增長而減少,特別是對于年齡>37歲的女性[8]。在一項前瞻性多中心研究提示,胚胎整倍體水平與年齡呈負相關(guān),非整倍體水平與年齡呈正相關(guān)[9]。
既往很多研究發(fā)現(xiàn),隨著女性年齡增長,胚胎非整倍體率逐漸升高,<35歲女性囊胚非整倍體率約32%,此概率隨年齡增加不斷升高,≥42歲女性的囊胚非整倍體率已高達85%[10-11]。本研究結(jié)果顯示,PGT-A中<35歲女性異常胚胎率為39.20%,≥35歲女性異常胚胎率為63.76%;在染色體結(jié)構(gòu)異常夫婦中,<35歲女性異常胚胎率為56.32%,≥35歲女性異常胚胎率為83.61%。相較于無染色體結(jié)構(gòu)異常的女性,染色體結(jié)構(gòu)異常女性的胚胎染色體異常比率較高,存在更高的流產(chǎn)風(fēng)險。PGT-SR患者中包括平衡易位、羅氏易位、倒位等多種染色體異常,染色體異常類型及異常所在染色體位置可能與染色體非整倍體發(fā)生率有關(guān)[12-14],夫婦一方或雙方染色體結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致子代非整倍體率明顯升高[15-16]。
胚胎染色體異常是造成高齡女性自然流產(chǎn)等不良妊娠結(jié)局的主要因素。高齡女性胚胎染色體異常導(dǎo)致反復(fù)流產(chǎn),增加了女性的生理、心理及經(jīng)濟負擔(dān)。經(jīng)過PGT后,移植染色體平衡的胚胎,高齡女性與年輕女性移植結(jié)局差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明當(dāng)去除胚胎染色體異常這一因素后,高齡女性可獲得同年輕女性相似的妊娠結(jié)局,從而減少流產(chǎn)的發(fā)生,減輕患者的痛苦。但臨床中,需要考慮的更多。本研究結(jié)果顯示,隨著女性年齡的增長,胚胎活組織檢查正常率逐漸下降,40~41歲女性胚胎活組織檢查正常率為29.13%,≥42歲女性胚胎活組織檢查正常率僅為10.39%,且年齡越大,胚胎嵌合體發(fā)生率越高,導(dǎo)致最終無可移植囊胚,所以,對于40歲以上女性,尤其超過42歲女性,是否行PGT值得臨床醫(yī)生權(quán)衡利弊。有研究發(fā)現(xiàn),高齡女性行PGT-A助孕的周期取消率增高,尤其對于卵巢功能減退、胚胎少的高齡女性,是否行PGT-A應(yīng)權(quán)衡利弊后決定[17]。
本研究結(jié)果顯示,PGT-A中,共移植101個胚胎,活產(chǎn)44例,活產(chǎn)率達43.56%,PGT-SR中,共移植40個胚胎,活產(chǎn)19例,活產(chǎn)率達47.50%,可見PGT是解決復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、高齡女性、染色體異常夫婦等的有效治療手段,PGT的臨床應(yīng)用尤其能夠有效改善高齡女性的生育狀況。
本研究亦存在不足,為回顧性研究,可能存在未知偏移影響統(tǒng)計結(jié)果;納入樣本量偏少,尤其移植周期數(shù)偏少,可能影響統(tǒng)計學(xué)效力,待更多前瞻性研究進一步支持。
綜上所述,PGT是解決復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、高齡女性、染色體異常夫婦等的有效治療手段,PGT的臨床應(yīng)用尤其能夠有效改善高齡女性的生育狀況,但并不適合所有高齡的女性,尤其40歲以后的女性。目前國內(nèi)可開展PGT技術(shù)的生殖中心有限,很多中心處于PGT起步階段,國內(nèi)關(guān)于PGT臨床結(jié)局的研究有限,對于40歲以后的女性患者,其治療方案應(yīng)個體化、權(quán)衡利弊綜合考量。