「专业科普」多次流产，为什么医生建议我做三代试管婴儿？

前言

20年前，植入前胚胎遗传学诊断（preimplantation genetic diagnosis,PGD)作为一种能避免遗传缺陷患儿出生，又无需面临着提前终止妊娠风险的方法而引入生殖医学领域。然而，直到人们将它应用于识别染色体异常的胚胎，进而避免移植注定会在植入过程中或者植入后停止发育的胚胎，PGD才得以广泛应用。由于在IVF操作中，传统筛选胚胎的方法依据的是形态学标准，虽说正常形态的胚胎与染色体的整倍体有一定的相关性，但许多形态正常的胚胎存在染色体的异常，作为一种重要的替代传统胚胎筛选的方法，PGD为筛选出更具有发育潜能的胚胎提供了可能。

.基于以上优点，PGD已在成千上万个预后不良的IVF周期中应用。但由于需要进一步提高PGD在检测非整倍体方面的精确性，PGD的应用仍有一定的争议。一方面，目前的检测技术只限于几个特定染色体；另一方面，广泛应用的卵裂球的检测似乎并不能有效地反映整个胚胎的染色体状态。不过，近年来随着能够检测所有24条染色体方法的出现，以及联合极体活检，PGD技术在以上领域的应用都有了一定的进展。

PGD的一个重要的应用价值在于它对染色体重组的检测，这已成为检测平衡易位携带者的特定诊断方法（1. 2).本章节将对以上几方面的进展予以综述，旨在阐明PGD将成为一种真正的、能有效的筛选出具有良好发育潜能并获得妊娠的胚胎的辅助方法。

卵母细胞及胚胎的染色体异常
基于研究发现的卵母细胞及胚胎的染色体异常普遍性，PGD在辅助生殖技术中的用途是显而易见。在3064个PGD周期中，我们应用FISH技术分析了20986个卵母细胞，结果显示其中9812个卵母细胞（46. 8%)为非整倍体，该异常来源于第一次和第二次减数分裂的几率是相当的：31. 1%的卵母细胞染色体异常来自于第一次减数分裂，表现为第一极体染色质的获得或丢失；33. 7%来自于第二次减数分裂，表现为第二极体染色质的获得或丢失。通过对第一极体或第二极体的染色体／染色单体异常的诊断，证实30. 4%异常卵母细胞仅为第一次减数分裂异常；39. 8%仅为第二次减数分裂异常；剩余的29. 8%则是第一次减数分裂和第二次减数分裂的连续出现异常，表现为该卵母细胞的第一和第二极体均不正常。

上述结果有重要的临床意义，因为如果没有两次减数分裂的检测结果就无法预测所形成的合子核型。如单纯检测第一次减数分裂异常，就能至少减少三分之二胚胎的非整倍体率。尽管事实上剩余卵母细胞中大约有三分之一会在第二次减数分裂之后出现非整倍体，但对于预后差的IVF或ICSI的患者，通过第一极体的检测挑选极体染色体正常的卵母细胞行ICSI时，已足以提高胚胎种植率和妊娠率。当然，由于第一极体检测只能发现一半的第二次减数分裂异常，为避免植入由非整倍体卵母细胞形成的胚胎，需要同时对第一和第二极体检测。对于植入前和植入后的胚胎发育而言第一和第二极体均无生物学意义，因此，极体活检与检测也许能成为筛选染色体正常的卵母细胞的有效方法，这有助于筛选出能获得临床妊娠的发育潜能好的卵母细胞，进而提高IVF的成功率。

上述所有卵母细胞非整倍体的发生率与既往PGD检测发现的卵裂期胚胎非整倍体的检出率是相当的，考虑到会在受精过程产生的异常以及父源性减数分裂的异常，也应检测这一阶段的胚胎。但是，卵母细胞和胚胎异常的类型不同，这种差别主要源于高比率嵌合体胚胎，导致了高达一半的卵裂期染色体的异常。

所以，最精确的筛选植入胚胎的方法应该是依次取出第一极体、第二极体、卵裂球及囊胚，序贯性的检测第一次减数分裂、第二次减数分裂及有丝分裂阶段发生的异常。这样不仅能避免移植合子形成前染色体异常的胚胎，这恰是导致染色体异常的主要原因；同时也能发现整倍体合子来源的胚胎在有丝分裂过程中出现的异常，虽然其中一些检测可能没有临床意义。

当然，仍需要寻找新的能检测卵母细胞和胚胎所有染色体核型的方法，其中就包括微阵列技术的应用。虽然这一高通量技术的实施仍有一些限制，但是该技术方法依然能识别并避免移植商品化的FISH探针可能误诊为正常的非整倍体胚胎。

尽管全部染色体核型检测手段有了进展，PGD对非整倍体检测的准确性取决于能否避免卵裂球嵌合现象所造成的误诊。假如二分之一的胚胎在卵裂或囊胚期出现嵌合，那么为了避免假阴性的诊断，获得每个胚胎减数分裂期的信息将是非常重要的。

PGD对辅助生殖结局的影响
以上资料为非整倍体检测的临床应用提供了依据，已经明确的是目前关于PGD在IVF中应用的争议不在于它的可行性（因为能完全避免移植染色体异常的胚胎），而在于该技术的准确性及可靠性。卵母细胞及胚胎非整倍体的高发生率提示，如果不对染色体异常的胚胎进行检测及丢弃，那么将有50%的可能性植入异常胚胎，而这些胚胎注定会在种植或后续的发育中停止发育。因此，除了通过避免移植非整倍体胚胎而提高预后差IVF患者的临床结局方面所带来的显而易见的优点外，在目前应用的形态学标准选择胚胎的方法基础上纳入非整倍体的胚胎筛选技术，PGD技术将会提高整体医疗水平。或许在将来不应用上述改良技术的IVF中心将会被淘汰，因为患者不愿意植入有50%的可能出现染色体异常的胚胎。大部分染色体异常的胚胎将会在植入前就会停止发育，而只有十分之一的妊娠来源于染色体异常的胚胎。如未进行染色体检测，则可能移植非整倍体胚胎，会导致那些预后不良的IVF患者种植、妊娠失败或自然流产等临床结局。鉴于非整倍体检测能通过减少自然流产率，从而改善妊娠结局，不论是对高龄，还是对反复种植失败的IVF患者、复发性自然流产的患者，该项检查的应用均具有重要的临床意义口。尽管仍需要随机对照研究来进一步确定通过整倍体合子的预先筛选移植胚胎的临床效果，但目前的数据已经提示了预先筛选的卵子、胚胎与临床结局之间具有相关性。另外，PGD仍是一个高度复杂的检测工程，所涉及的对卵母细胞或胚胎的活检技术必须按最高的标准进行操作，否则将会对后续的胚胎发育产生不良的影响。同样，鉴于应用于单细胞的FISH技术本身的局限性，也要求操作者具有娴熟的技能和丰富的经验。

因此，最近一些关于非整倍体检测对改善辅助生殖结局无益的报道可能源于方法学的缺陷。在部分报道中是取出两个卵裂球进行检测的，这肯定在某种程度上降低了活检胚胎的植入能力，这种潜在的危害就算是选出了整倍体的胚胎也是无法弥补的。即使这些研究中PGD与非PGD两组的临床结局没有区别，但考虑到PGD组的第3天胚胎失去两个卵裂球对发育潜能的不良影响，也可说明提前筛选非整倍体胚胎是有益处的。然而，如在不考虑这些技术细节情况下，这些资料会被错误理解为PGD无法改善妊娠结局。此外，这种检测无益的结论也可能是由于该方法仅排除了几个关键性染色体的异常，或者是由于低效率的检测方法导致超过10%的错误率，而这些错误将直接影响胚胎的正确选择，甚至将发育潜能正常的胚胎排除在移植范围之外。

鉴于上述方法学的缺陷，这些数据不能被理解为提倡移植不经非整倍体检测的胚胎，这也说明植入染色体异常的胚胎是预后不良的IVF患者种植率低的主要原因，也说明了未进行PGD检测的患者自然流产率高的原因。通过对预后不良的、未行PGD检测的IVF患者的妊娠产物的检测，发现染色体非整倍体的发生率高，也证实了以上的结论。因此，以上积累的经验已明确说明：为了达到预期结果，该项检测应在不损害胚胎活力的条件下严格按照目前的标准执行，换而言之，非整倍体检测应用的益处毫无争议，最主要的问题是它的安全性及可靠性，相信在不久的将来一定会有所突破。

在缺乏设计合理的随机对照研究所提供的充分的数据情况下，假如以患者既往的辅助生殖治疗过程作为研究PGD效果的对照，通过比较同一个患者接受和不接受PGD治疗的结局，证实了PGD的有益作用。在两个大样本的研究中，对纳入的500多对夫妇比较了PGD前后的种植率、自然流产率及活产率。结果发现接受PGD后，种植率提高了5倍，自然流产率下降了3倍，最终活产率增加了两倍，这些结论充分说明对预后差的IVF患者，PGD的改善临床结局的作用是显而易见的。

对于染色体易位的患者而言，PGD的作用就更明显了。行PGD后种植率可高达61. 6%;自然流产率可降低6倍（87. 8%降至15. 6%);活产率可从11. 5%升至79. 4%.

结论
综上所述，目前IVF常规中基于形态学标准的筛选胚胎方法并不适合预后差的IVF患者。除了获得一次不良妊娠的风险极高外；还会大大降低这些患者妊娠的几率，尤其是在目前将移植胚胎数目限制到2个的趋势下，其实也就平均只有一个胚胎有可能继续发育并完成妊娠过程。
因此，将来随着PGD技术的安全性和准确性的提高，PGD技术势必通过提前筛选出能成功妊娠的高发育潜能的染色体正常胚胎，而取代目前的形态学方法，使辅助生殖医疗的整体水平得以提高。