單囊胚移植在人類輔助生殖技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢及存在問題

李絲雨，師娟子

（1.西安醫(yī)學(xué)院研究生處，陜西 西安 710016；2.西北婦女兒童醫(yī)院生殖中心，陜西 西安 710003）

體外受精早期總體懷孕率較低，輔助生殖技術(shù)（assisted reproductive technology，ART）的進(jìn)步使人們逐漸意識(shí)到提高妊娠率不是ART 成功的標(biāo)志，安全而優(yōu)質(zhì)的妊娠成為ART 的目標(biāo)[1]。一般選擇第3天的卵裂期胚胎或第5 天的囊胚進(jìn)行移植，且卵裂期和囊胚期只代表胚胎的不同發(fā)育時(shí)期，每枚胚胎都有發(fā)育成囊胚的潛能。囊胚可篩選出更有種植潛能的胚胎，在不影響臨床妊娠率的基礎(chǔ)上降低多胎率[2]。既往治療常同時(shí)移植多枚胚胎以提高妊娠率，但帶來的嚴(yán)重并發(fā)癥——多胎妊娠，導(dǎo)致孕產(chǎn)婦出現(xiàn)妊娠期高血壓、子癇、妊娠期糖尿病以及胎兒出現(xiàn)低出生體重兒、腦癱、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常等風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。既往研究顯示，選擇性單囊胚移植能增加患者的妊娠率，減少因多胎妊娠而導(dǎo)致的產(chǎn)科風(fēng)險(xiǎn)，減輕社會(huì)、家庭的負(fù)擔(dān)。本文現(xiàn)對(duì)單囊胚移植的具體優(yōu)勢及存在問題進(jìn)行總結(jié)，旨在為該技術(shù)的應(yīng)用提供理論參考。

1 單囊胚移植的優(yōu)勢

1.1 囊胚培養(yǎng)是對(duì)胚胎的篩選 近年來，隨著序貫培養(yǎng)體系的不斷完善，人類囊胚形成率及質(zhì)量得到了改善，囊胚培養(yǎng)技術(shù)越來越趨于成熟。延長胚胎體外培養(yǎng)時(shí)間，具有很多的價(jià)值與意義。隨著囊胚腔的不斷擴(kuò)張，細(xì)胞數(shù)越來越多，此時(shí)形成的囊胚不管是在結(jié)構(gòu)、形體相比于第3 天的胚胎更穩(wěn)定，有利于著床，增加成功率。大量的動(dòng)物和人類胚胎已在體外培養(yǎng)中證實(shí)[4，5]，早期胚胎在發(fā)育過程中存在阻滯現(xiàn)象。囊胚經(jīng)過比胚胎更長的體外培養(yǎng)時(shí)間，能夠更好的評(píng)估胚胎的發(fā)育潛力，進(jìn)一步的淘汰有缺陷、無發(fā)育潛能的胚胎，為篩選出更有活力和基因正常的胚胎提供了更多的機(jī)會(huì)[6]。研究顯示[7]，隨著熒光免疫技術(shù)的發(fā)展，胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（preimplantation genetic diagnosis，PGD）的時(shí)間將會(huì)縮短，最終可以直接從高度發(fā)育的囊胚中取出多個(gè)細(xì)胞進(jìn)行染色，來檢查遺傳學(xué)異常，從而提高診斷的準(zhǔn)確性。囊胚階段遺傳學(xué)診斷進(jìn)一步確認(rèn)第3 天胚胎的檢查結(jié)果，或者進(jìn)行更多的檢查，在胚胎植入前提前剔除掉異常胚胎，使得胚胎染色體非整倍體比例明顯下降[8]，提高了胚胎植入率，降低了流產(chǎn)率。對(duì)6～8 細(xì)胞胚胎進(jìn)行活檢作遺傳學(xué)分析時(shí)，染色體異常的胚胎無法發(fā)育到囊胚階段，囊胚培養(yǎng)技術(shù)使胚胎可以繼續(xù)培養(yǎng)而不需要冷凍，并在體外進(jìn)行更多的篩選。與胚胎活檢相比，囊胚活檢是從囊胚數(shù)達(dá)數(shù)十個(gè)至百個(gè)的滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞中分離部分細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測，為遺傳檢測提供了更多的材料，大大提高了遺傳學(xué)檢測的準(zhǔn)確性。活檢囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞，不僅能夠最大程度的反應(yīng)胚胎的遺傳信息，而且也能夠避免對(duì)胎兒部分的損傷，有利于胚胎的進(jìn)一步發(fā)育和著床。有研究[9]建立了以染色體嵌合體的小鼠模型，結(jié)果顯示，與第3 天胚胎相比，囊胚染色體非整倍體比例明顯下降，由于胚胎具有自我糾錯(cuò)和修復(fù)功能，一些第3 天染色體非整倍體的胚胎，發(fā)育到囊胚階段變成了二倍體，從而提高了成功率。囊胚的培養(yǎng)技術(shù)、玻璃化凍融技術(shù)越來越成熟以及激光儀器的發(fā)展也為囊胚活檢的廣泛應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

1.2 囊胚移植更好的模擬了生理狀態(tài) 研究顯示[10]，丙酮酸是卵裂期胚胎中早期胚胎發(fā)育最關(guān)鍵的能量來源，而葡萄糖是囊胚期更重要的能量來源，胚胎的不同發(fā)育時(shí)期需要不同的營養(yǎng)物質(zhì)，合理變化而又穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境是囊胚培養(yǎng)成功的基本保障。有研究顯示，囊胚生長較卵裂期小鼠胚胎發(fā)育所需營養(yǎng)物質(zhì)更多更豐富，從而可以獲得較為成功的妊娠結(jié)局[11]。在生理狀態(tài)下，融合前的胚胎在輸卵管中發(fā)育，融合后的胚胎在宮腔中發(fā)育至著床，而輸卵管與子宮的環(huán)境有很大的差別。雖然人類子宮可以支持配子、原核期及卵裂期胚胎的發(fā)育，但自然正常情況下胚胎不可能在第4 天以前到達(dá)子宮，因此，融合前將胚胎移植入子宮將使其面臨與正常情況下不同濃度的碳水化合物和氨基酸，胚胎必須調(diào)整自己以適應(yīng)環(huán)境，這必將降低胚胎的活力，就有發(fā)生宮外孕的可能。有研究顯示，因ART 導(dǎo)致的異位妊娠發(fā)生率升高，約是自然受孕所致的2～5 倍[12]。在試管嬰兒周期，子宮內(nèi)膜的窗口期一般只有1～2 d。因?yàn)槟遗咝枰鹊? 天卵裂期胚胎培育更長時(shí)間，所以能夠與子宮內(nèi)膜發(fā)育得到同步[13]，這樣能夠提高臨床妊娠率和胚胎種植率。因此囊胚移植相比于第3 天胚胎移植，更好的模擬了生理狀態(tài)，提高了妊娠率、降低了宮外孕的發(fā)生。

1.3 囊胚移植可提高妊娠率和活產(chǎn)率 De Vos A 等[14]研究顯示，在新鮮移植周期中，囊胚移植組移植后的妊娠率及活產(chǎn)率較胚胎移植組均較高。另有研究表明[15，16]，玻璃化凍融囊胚的臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率明顯高于卵裂期，可以看出不管是新鮮周期還是凍融周期，囊胚移植妊娠率及活產(chǎn)率均高于胚胎?？赡芘c卵裂期胚胎還需經(jīng)過細(xì)胞融合、囊胚形成、囊胚腔擴(kuò)張及內(nèi)細(xì)胞團(tuán)孵出等淘汰一些發(fā)育潛能不好及染色體異常的胚胎才能種植于子宮內(nèi)膜以進(jìn)一步發(fā)育有關(guān)。此外，自然妊娠中胚胎在囊胚期種植于子宮，因此，囊胚期移植與子宮內(nèi)膜的同步性更佳。研究顯示[17]，與卵裂期胚胎移植比較，囊胚期胚胎移植可獲得顯著升高的臨床妊娠率[RR=1.12，95%CI（1.04，1.20），P=0.002]，而活產(chǎn)率[RR=1.14，95%CI（0.95，1.38），P=0.16]和多胎妊娠率[RR=1.09，95%CI（0.90，1.33），P=0.37]無顯著性差異，這可能由于該研究并沒有對(duì)年齡、促排卵方式等信息進(jìn)行亞組分析造成的，從而可能影響了最終結(jié)論。

1.4 單囊胚移植可避免多胎妊娠 國外研究顯示[18]，為了保證較高的妊娠率，常移植一個(gè)以上的胚胎。但安全性評(píng)估顯示，在擁有優(yōu)質(zhì)囊胚的前提下優(yōu)先選擇單囊胚移植。多胎妊娠是IVF-ET 的嚴(yán)重并發(fā)癥，選擇性單囊胚移植是減少多胎妊娠及其并發(fā)癥的有效途徑。2017 年美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)（ARSM）胚胎移植指南推薦：患者＜35 歲，囊胚都應(yīng)常規(guī)移植1枚；患者35～37 歲，鼓勵(lì)進(jìn)行單胚胎移植；患者38～40 歲，移植數(shù)量不得＞2 枚囊胚；患者41～42 歲，移植數(shù)量不得＞3 枚囊胚[19]。2018 年中華醫(yī)學(xué)會(huì)生殖醫(yī)學(xué)分會(huì)（CSRM）提出《關(guān)于胚胎移植數(shù)目的中國專家共識(shí)》[20]：在ART 助孕過程中無論任何年齡、移植周期次數(shù)，建議每周期胚胎移植數(shù)目均≤2 枚。研究顯示[21]，通過選擇發(fā)育潛能較好的單個(gè)囊胚移植，可以在保證著床率的同時(shí)減少移植胚胎數(shù)，從而降低了多胎發(fā)生率。對(duì)產(chǎn)婦和胎兒來說，單囊胚移植具有一定優(yōu)勢并得到公認(rèn)[22，23]。有研究顯示[24]，單囊胚移植的流產(chǎn)率低于雙囊胚移植，且無雙胎發(fā)生，雙囊胚移植雙胎率為29.02%。朱麗華等[25]研究比較了年齡≥38 歲進(jìn)行單囊胚移植與雙囊胚移植的妊娠結(jié)局，結(jié)果顯示，單囊胚移植的胚胎著床率、臨床妊娠率均高于雙囊胚移植，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而雙囊胚移植組的多胎妊娠率（28.57%）高于單囊胚移植組（4%），差異有顯著性。李寧[26]等通過回顧分析凍融囊胚移植的3675 個(gè)周期，結(jié)果顯示雙囊胚組著床率、臨床妊娠率、多胎妊娠率、早產(chǎn)率和活產(chǎn)率均顯著高于單囊胚組（P＜0.05），而流產(chǎn)率則顯著低于單囊胚組（P＜0.01）。Eum JH 等[27]發(fā)現(xiàn)無論患者年齡大小，新鮮周期和解凍周期中單囊胚較雙囊胚移植臨床妊娠率、活產(chǎn)率或繼續(xù)妊娠率均無顯著性差異，但多胎率明顯降低。此外，與單胎妊娠相比，多胎可增加流產(chǎn)、胎死宮內(nèi)、胎兒畸形、胎兒宮內(nèi)生長受限等妊娠并發(fā)癥的發(fā)生率，并增加早產(chǎn)、產(chǎn)婦貧血、妊娠高血壓、妊娠糖尿病和產(chǎn)后出血等妊娠并發(fā)癥的發(fā)生率[28-30]。多胎妊娠給社會(huì)帶來的經(jīng)濟(jì)代價(jià)是巨大的，包括產(chǎn)婦住院和新生兒重癥監(jiān)護(hù)的直接費(fèi)用，以及慢性病、特殊教育和康復(fù)的終生費(fèi)用[31]。

單囊胚移植是一種在不影響妊娠結(jié)局的前提下降低多胎風(fēng)險(xiǎn)的有效方法，考慮到玻璃化冷凍的前景，剩余的囊胚可以超低溫保存，這樣不僅可以預(yù)防遲發(fā)的卵巢過度刺激綜合征（OHSS）的發(fā)生，預(yù)防懷孕誘發(fā)或加重OHSS，更重要的是避免了超促排卵產(chǎn)生的超生理水平激素可能造成的宮內(nèi)的不良種植環(huán)境。最新的研究報(bào)道指出，現(xiàn)在已經(jīng)可以在體外培養(yǎng)人類的囊胚到第13 天，并且可以觀測到多種細(xì)胞譜系分化和胚胎結(jié)構(gòu)的建立，與在體內(nèi)觀察到的類似，這為進(jìn)一步研究囊胚移植開辟了新的思路[32，33]。

2 單囊胚移植目前存在的問題

雖然選擇性單囊胚移植已成為主流的胚胎移植選擇方案，但是會(huì)有極少部分患者因無胚胎發(fā)育至囊胚而取消移植情況的發(fā)生，即無胚胎移植的風(fēng)險(xiǎn)。所以針對(duì)獲卵數(shù)少或者第3 天胚胎質(zhì)量較差的不建議養(yǎng)囊胚，尤其高齡女性的卵巢儲(chǔ)備功能下降，和因衰老而使得卵母細(xì)胞/胚胎功能降低，特別是非整倍體發(fā)生率的增加和線粒體活性的降低，從而導(dǎo)致獲卵數(shù)減少，卵子質(zhì)量總體偏低[34]。繼續(xù)培養(yǎng)囊胚最終可能也無法獲得可移植的胚胎，此時(shí)，卵裂期胚胎移植可能是更可靠的方案，且囊胚的周期取消率顯著高于卵裂期胚胎移植[35]。有研究顯示[36]，延長培養(yǎng)可能會(huì)導(dǎo)致滋養(yǎng)層細(xì)胞的遺傳和表觀遺傳學(xué)變化，從而導(dǎo)致異常的胎盤植入和著床，增加早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。敖磊等[37]研究對(duì)卵裂期胚胎移植和囊胚期胚胎移植進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)囊胚期的單卵雙胎率高于卵裂期，推測其原因可能與體外培養(yǎng)時(shí)間和應(yīng)用冷凍復(fù)蘇技術(shù)包括胚胎復(fù)蘇液的成分有關(guān)，導(dǎo)致透明帶變厚、變硬、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)溢出。Kanter JR 等[38]回顧性分析了2003 年～2012 年單胚胎移植后第2～3 天的單卵胎發(fā)生率（1.71%）低于第5～6 天移植后的單卵雙胎發(fā)生率（2.50%），同樣證實(shí)了這一結(jié)論。此外，囊胚評(píng)級(jí)是根據(jù)當(dāng)時(shí)某一時(shí)間點(diǎn)囊胚的發(fā)育情況做出的判定，具有一定的片面性，缺少對(duì)其間發(fā)育細(xì)節(jié)是否正常的判定，而胚胎的發(fā)育是一個(gè)持續(xù)動(dòng)態(tài)的變化過程，因此導(dǎo)致對(duì)胚胎發(fā)育潛能不能全面的預(yù)測。囊胚培養(yǎng)可能對(duì)性別比產(chǎn)生影響，研究顯示[39，40]，囊胚期移植的男嬰率高于卵裂期，產(chǎn)生這種差異的原因尚無定論，可能因?yàn)轶w外培養(yǎng)環(huán)境中，胚胎從第3 天發(fā)育至第5 天時(shí)，男性胚胎較女性胚胎的分裂和發(fā)育速度更快有關(guān)，細(xì)胞分裂速度越快、細(xì)胞數(shù)越多的胚胎其遺傳物質(zhì)為男性的可能性越大，導(dǎo)致被選中的優(yōu)質(zhì)囊胚為男性胚胎進(jìn)行移植的幾率更大。

3 總結(jié)

無論患者年齡如何，若存在優(yōu)質(zhì)囊胚，應(yīng)優(yōu)先選擇單個(gè)優(yōu)質(zhì)囊胚進(jìn)行移植，若無優(yōu)質(zhì)囊胚，也應(yīng)考慮單囊胚移植，以期降低多胎妊娠風(fēng)險(xiǎn)，提高累積活產(chǎn)率，改善圍產(chǎn)期的不良結(jié)局，保障母兒的安全。目前，國內(nèi)外越來越多生殖中心采用選擇性單囊胚移植技術(shù)，并且取得了非常好的臨床效果，盡管單囊胚移植現(xiàn)仍存在不少需要解決的問題，該技術(shù)的廣泛運(yùn)用為不孕患者提供了有效的治療方案，值得進(jìn)一步研究。