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为什么我们要移植一个“染色体错误”的胚胎?

更新时间:2018-08-24 10:02:05    文章原创来自:南方39助孕 点击:

相信很多准爸爸妈妈已经对第三代试管婴儿的PGS技术有所了解了。但PGS报告带来的不一定总是令人欣喜的结果。有时,我们会发现,有些准爸爸妈妈的PGS报告中,一个染色体正常的胚胎都没有。这个时候,实验室和医生甚至会建议移植某些看似”非正常”的胚胎。

这是为什么呢?

为什么我们要移植一个“染色体错误”的胚胎?

今天,我们看看Dr. Ramsey是怎么解释的。

(以下为翻译文)

我们知道,当一枚卵细胞和一个精子结合,他们会形成一个胚胎。卵细胞携带着一组来自母亲的DNA,精子则携带一组来自父亲的DNA。

卵细胞携带的总是X染色体,而精子携带的可能是X染色体,也可能是Y染色体。

如果两者均携带的是X染色体,那么生出来的就是女孩;如果是X和Y的组合,则是男孩。

创造新生命是人类存在的重要目标之一,这个过程如此复杂,以至时至今日,生命形成的机制仍有很大一部分是未解之谜。由于这种复杂性,这样美丽、神秘和自然的事情,也会有许多发生错误的几率。

     

什么样的错误会发生?

What Kinds of Errors Occur?

一个正常的胚胎(术语为“整倍体”),共有23对染色体。其中,22对为常染色体,1对为性染色体,性染色体可能是XX(女孩)或者XY(男孩)。一般来说,如果胚胎有一条或者多条染色体出现的缺失或者重复的现象,那么这个胚胎就是“非整倍体”。

“非整倍体”胚胎形成的原因有很多:

我们以下面的图表来举例,看看究竟会有哪些问题。黑色的染色体来自父亲,白色的来自母亲。

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(A组) 减数分裂过程中的正常染色体分离。

(B组) 减数分裂过程中父系染色体未分离。

(C组) 减数分裂过程中父系染色体分离滞后。

(D组) 父系染色体的三倍体自我修复。

(E组) 父系染色体的冗余复制。

(F组) 父系染色体的三体自我修复中出现单亲源二体。

如大家所见,各种各样的错误都有可能发生。并且,随着夫妻年龄的增长,发生错误的类型和概率都会增加。

     

我们可以做些什么呢?

What can be done about it?

尽管这些错误在大龄病人中发生的概率比较高,但它们同时也存在于年轻的病人当中,这是自然法则的一部分。不过,现有的辅助生殖手段中,我们有一套技术可以用于检测这些错误,这项技术叫“胚胎移植前染色体筛查(PGS)”技术。

胚胎移植前染色体筛查(PGS)可以在胚胎移植进女性子宫前进行测试。实验室通过检测发育胚胎中细胞的染色体来观察胚胎是“整倍体”还是“非整倍体”,目的是为了找到“整倍体”胚胎,也就是有正常数量染色体的胚胎。这些整倍体胚胎有最高的成功率。PGS技术在美国等法律允许的国家,也被用来进行性别选择。

起初,我们认为通过PGS技术的筛选,我们可以确保所有移植回母体的胚胎都是“正常的”,从而提高活产率,降低流产或者胎停孕的概率。但事实也不完全是这样,有时我们发现,在试管婴儿的过程中,使用了移植前基因检测的胚胎活产率反而更低。这又是为什么呢?

    

没有完美的测试

No test is Perfect

在过去的几年中,我们渐渐意识到,这些测试并不能100%地准确检测出胚胎的真实情况。

而造成这种情况的原因可能有如下几点:

(1) 同一实验室对同一胚胎,进行多次活检,结果会有一致性偏差。(高达50%)

(2) 不同实验室对同一胚胎,进行多次活检,结果会有一致性偏差。(高达80%)

(3) 有些胚胎的检测结果是“无法判断”,再次检测显示这些胚胎经常是正常的。 

(4) 同一胚胎的早期(卵裂期)检测结果,与相对晚期(囊胚期)的检测结果存在一致性偏差。

(5) 同一胚胎,从其不同位置取下多个细胞,每个细胞的检测结果存在一致性偏差。

上面第1、2、3点原因,可能仅仅是由不同实验室所用的技术,质控,标本质量,操作和处理方式的差异而造成的。因此,测试结果多少都会存在不确定性,也不存在100%准确的测试。

而第4、第5点原因则是由于胚胎的“嵌合性”,下面我会进行更详细的解释。

     

“嵌合性”

Mosaicism

在存在嵌合性的胚胎中,有些胚胎中的细胞是整倍体的(正常数量的染色体),而有些细胞是非整倍体的(染色体数量异常),原因我们之前已经说过。所以同一颗胚胎中,一些细胞有46条染色体(正常)而另一些有47条(异常)。

在胚胎发育的早期,某些细胞会出现嵌合现象,如下图所示。随着胚胎继续发育,囊胚(5-6天大的胚胎)由内层细胞团(日后会形成胎儿)和滋养外胚层(日后会形成胎盘)组成。两个区域也都会有嵌合现象,46条染色体的细胞紧邻着47条染色体的细胞。当取活检时,由于取到的细胞不同,结果可能是整倍体、非整倍体、或者嵌合体。

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下面的示意图中,仅滋养外胚层(胎盘)存在嵌合现象,但实际上将发育成胎儿的内细胞团是完全正常的。因为活检只取滋养层细胞,所以结果仍可能是整倍体、非整倍体、或者嵌合体,在这种情况下,检测结果就没有准确的反应胚胎的真实情况,因为实际上胎儿是完全正常的。如果不使用这个胚胎,那么这对夫妻就会失去一次获得正常宝宝的机会。

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胚胎可进行自我修复

Embryos can repair themselves

即使胚胎中存在个别的异常细胞,但现有的证据表明,“正常的”细胞要比“异常的”细胞成长得要快,最终这些所谓“非正常”的胚胎也会发育成一个正常的(成整倍体)宝宝。

在以前,如果活体检查显示任何细胞存在异常(非整倍体),那么这个胚胎将不会被使用。但从2014年开始,随着我们对嵌合性的理解逐渐加深,一些试管婴儿中心开始将“嵌合体和非整倍体”的胚胎进行移植。不出所料,这些所谓“非正常”胚胎中很大一部分比例,最终都发育成完全正常的宝宝。同时,也有许多关于异常胚胎移植的研究结果也显示了类似的结论。

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嵌合胚胎成为一个新的种类

Mosaic Embryos have become

a separate category

2014年以前,只有整倍体胚胎才会被移植到女性的子宫内。其它的胚胎都会被视为“异常”而丢弃。这不幸地导致了许多夫妇活产率的下降,甚至许多人因此遇到无胚胎可以移植的窘境。

许多使用所谓“非正常”胚胎而成功分娩正常宝宝的案例出现后,我们现在对于什么时候应该使用这些“非正常”胚胎有了更好的理解。

我们意识到,嵌合胚胎从发育能力的角度来说,是处于整倍体和完全的非整倍体之间一个单独的类别。

下图说明如何通过异常细胞的比例对胚胎进行分级。

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嵌合胚胎可能存在低着床率,低妊娠率,以及高流产率等风险。但是,遗憾的是,具体数据我们还不清楚。

       

我们必须谨慎操作

We must proceed with caution

由于目前我们对由嵌合胚胎移植而出生的新生儿数据掌握得还不充分,尚不清楚怎样的嵌合胚胎能带来最佳的妊娠结果,所以我们很难抉择什么样的嵌合胚胎更加适合移植。

不过,基于我们对于非试管婴儿妊娠中出现的染色体异常有更加深刻的理解,移植前基因诊断国际协会(PGDIS)在2016年发布了指导办法。

以下这些嵌合类型可以优先移植:

(1)染色体单体(一条染色体缺失)嵌合型,优先级较高;

(2)单染色体三体嵌合型,优先级较高;

a. 子分类中,染色体1、3、4、5、6、8、9、10、11、12、17、19、20、22、X、Y呈现三体的嵌合型拥有较高优先级;

b. 子分类中,有可能产生单亲源二体(染色体14、15)呈现三体的嵌合型拥有次高优先级;

c. 子分类中,有可能产生宫内发育迟缓(染色体2、7、16)呈现三体的嵌合型拥有较低优先级;

d. 子分类中,有可能造成重大基因缺陷活产(染色体13、18、21)呈现三体的嵌合型优先级最低。

     

总结

Summary

移植整倍体胚胎永远是最好的选择,此类胚胎拥有最高的成功率。在没有整倍体可以移植的情况下,可以考虑移植PGS检测结果为非整倍体的胚胎。

但我们必须小心谨慎的操作,优先移植那些低风险,高着床率的胚胎。我们建议一旦确认妊娠,应当对胎儿的染色体进行测试,确保为健康个体。

还要注意的是,胚胎移植前染色体筛查(PGS),只可以对染色体组的整倍体或者是非整倍体组进行判断,是宏观的染色体筛查,并不可以实现微观的基因层面的诊断。

如果夫妇中的一方有已知的基因变异,想要通过第三代试管婴儿技术来避免二胎发生类似情况,那么他们就要选择做PGD(胚胎移植前基因诊断)技术,我们通过父母的基因变异点位个性化精确制作基因检测芯片,来定点筛查相对应的基因位点是否遗传致病基因,如果发生致病胚胎,那么就淘汰掉此枚胚胎。但PGD只能精确检测父母已知的基因变异点位,PGD不是一个广谱的筛查手段,我们只可以筛查已知变异基因位点。

PGD检测需要制作基因芯片,此检测的花费时间较长,胚胎检测结果需要2~3个月才能出来。

References 

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