胚胎植入前非整倍体检测技术能否改善复发性流产患者的活产率
2025-12-15 来源:中国实用妇科与产科杂志

作者:谢予乐,刘洋,倪天翔,颜军昊等,山东大学妇儿与生殖健康研究院/山东大学附属生殖医院,生殖医学与子代健康全国重点实验室,国家辅助生殖与优生工程技术研究中心,生殖内分泌教育部重点实验室


复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)是指在妊娠28周前连续2次或2次以上流产,包括与同一伴侣发生的生化妊娠流产[1]。全球范围大约10%~15%的临床妊娠以自然流产告终,而在所有妊娠中,这一比例高达30%[2]。RSA的发病率相对较低,大约5%的育龄妇女会经历2次或2次以上的连续流产,而有3次或3次以上连续流产的妇女仅占1%~2%[2]。RSA给患者带来了巨大的情感、心理和经济负担。


1  RSA的病因


RSA的病因复杂多样,包括生殖系统解剖异常、父母或胚胎染色体异常、男性因素、内分泌因素、抗磷脂综合征和某些自身免疫性疾病[3]。然而,经过全面的筛查后仍有40%~50% RSA夫妇的病因尚不清楚,这些患者被定义为不明原因的RSA(unexplained RSA,URSA)。人类配子和胚胎中的染色体非整倍性是导致流产或植入失败的重要因素。大约41%的流产可归因于胎儿非整倍体[4],这在高龄孕妇(advanced maternal age,AMA)中更为常见。在RSA患者中,胚胎染色体异常的产生率更高,可高达29%~60%[5]。胚胎非整倍性主要来源于减数分裂染色体分离错误,与母体年龄的增长呈正相关,通常导致植入潜力的丧失。35岁以下女性的非整倍体胚胎比例为25%~35%,而40~45岁女性的非整倍体胚胎比例高达55%~85%[5]。考虑到胚胎非整倍体风险的增加,RSA已被列为胚胎植入前非整倍体检测技术(preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT-A)的常见临床适应证之一。


2  PGT-A


PGT-A可以鉴定平衡整倍体胚胎,被认为是一种改善妊娠结局的潜在技术。该过程涉及在发育的第5天或第6天从囊胚期胚胎中吸取5~10个滋养层细胞进行染色体分析。主要目的是鉴定具有种植潜能的正常染色体倍性的胚胎,从而增加成功妊娠的可能性,提高患者的临床妊娠率。PGT-A已被广泛应用于临床辅助生殖技术实践中,以选择染色体正常的胚胎,从而改善妊娠结局[6]。根据美国疾病预防与控制中心2018年发布的生殖中心成功率报告,在所有胚胎移植的辅助生殖技术(ART)周期中,有37.7%进行了PGT,其中大多数使用了PGT-A。PGT-A虽已在全球范围内广泛实施,但对于其是否可以提高活产率并预防流产的发生仍存在争议,目前对其应用指征尚未达成共识[7]。2020年Cochrane发表的1篇Meta 分析评估了PGT-A的临床应用价值,并指出尽管这项技术在临床上已经使用了25年,但没有一项设计合理的研究能够令人信服地证实PGT-A的有效性[8]。一些随机对照试验(randomized controlled trials,RCTs)显示,PGT-A提高了预后不良及高龄不孕人群的活产率[9-10]。然而,也有一些RCTs研究提示PGT-A对活产率无显著改善作用[11-13]。笔者团队先前发表的RCT研究比较了1212名年龄在20~37岁之间、活产预后良好的女性在PGT-A和常规ART后的累积妊娠结局,结果表明,PGT-A后的累积活产率不仅不优于单独使用常规体外受精(in vitro fertilization,IVF)的比率,反而在数值上更低,表明PGT-A对预后良好的妇女不利[13]。与此同时,美国生殖医学会表示,现有的证据不建议在所有不孕患者中常规应用囊胚活检以及非整倍体检测,也无足够的证据支持PGT-A在其他特定亚组中的应用,包括反复种植失败、RSA、AMA等[14]。寻找PGT-A特定的适用人群是目前的重要任务。


3  RSA患者行PGT-A治疗后活产率结局的矛盾性


由于超过一半的早期流产是非整倍性所导致的,许多人建议在RSA患者中使用PGT-A。然而,PGT-A对于RSA患者的优势仍然存在争议。大量研究表明,PGT-A可以提高此类患者的妊娠结局[15-17]。一项回顾性SART-CORS研究表明,PGT-A增加了RSA夫妇冷冻胚胎移植的活产率和临床妊娠率[18]。值得注意的是,某些研究表明,PGT-A可能不会对持续妊娠率及活产率产生实质性影响,也不会有效降低RSA患者的流产率[19-21]。一项多中心前瞻性研究结果显示,PGT-A在提高RSA患者的活产率或降低流产率方面没有任何益处[20]。以上这些研究大部分仅评估了PGT-A在单次移植周期活产率方面的疗效,缺乏足够的临床意义。更重要的是,以上研究在PGT的检测技术、对照组的设置及临床特征、妊娠结局的选择、患者年龄分布及RSA类型等方面缺乏一致性。


3.1  RSA定义的复杂性和妊娠结局的矛盾性  欧洲人类生殖与胚胎学学会(European Society of Human Reproduction and Embryology, ESHRE)将RSA定义为2次或2次以上流产,无论是否连续流产;美国生殖医学学会( American Society for Reproductive Medicine,ASRM)将其定义为连续2次或2次以上妊娠失败;英国皇家妇产科学院以及德国、奥地利和瑞士的妇产科学会将其定义为至少连续3次妊娠前3个月流产。中国专家一致建议将其定义为在妊娠28周前连续2次或2次以上流产,包括与同一伴侣发生的生化妊娠流产[1]。尽管RSA的定义并不统一,但鼓励临床医生对2次或2次以上妊娠早期流产的女性进行相关个性化检查。各项研究对于RSA的定义不同是异质性不可避免的来源之一。同时,RSA患者可以根据病因分为URSA和非URSA,URSA在临床上往往更加棘手,验证PGT-A对于这类患者是否有效显得尤为重要。既往关于PGT-A对于URSA患者活产率影响的研究数量有限且结局相互矛盾。Xu等[17]以及Liu等[22]的研究表明, PGT-A治疗后URSA患者的活产率显著升高。Zhao等[21]的研究结论与此相反,表明PGT-A治疗后URSA患者的活产率反而显著降低。而Shi等[23]的研究则表明,PGT-A与URSA患者的活产率之间不存在显著的统计学相关性。最近一项系统评价和Meta分析评估了PGT-A在URSA女性中的作用,结果表明PGT-A在提高临床妊娠率和每个胚胎移植周期的活产率方面具有潜在益处[24]。然而,纳入荟萃分析的一些研究没有调整重要的混杂因素,例如产妇年龄,这可能会降低结果的可靠性。相反的,绝大多数PGT-A与非URSA患者的活产率之间存在显著的统计学相关性[25-28],这可能是由于非URSA患者中绝大部分是由于遗传因素所导致的,与PGT-A的治疗指征相符合。


3.2  以患者年龄为代表的广泛人群异质性  AMA与子宫内膜容受性降低和胚胎染色体异常增加有关,对体外受精/卵胞质内单精子注射(IVF/ICSI)结果有明确的不利影响。尤其是当女性年龄≥35岁后,胚胎染色体出现异常的比例高达80%[29]。因此,PGT-A治疗可能有助于改善AMA的妊娠结局。既往研究表明,患有RSA的年轻女性的活产率结果在PGT-A和常规IVF/ICSI组之间具有可比性[21,25,30-31]。然而,对于患有RSA的AMA夫妇,PGT-A组的活产率显著升高[6,25-26,30,32-34]。以上研究均证实影响高龄女性RSA的主要因素是胚胎染色体异常,且PGT-A技术是降低高龄女性流产风险行之有效的方法之一。对于AMA患者来说,仅仅依靠形态学评分来选择胚胎进行移植没有任何好处。相反,通过PGT-A筛选的整倍体胚胎移植显著改善了临床结局,降低了需要多次移植的可能性,从而减轻了患者的经济负担。


3.3   胚胎活检损伤假说  有学者认为PGT‑A技术可以改善RSA患者妊娠结局;但也有学者认为胚胎活检会造成损伤,进而影响种植率和活产率。活检过程涉及提取细胞,可能会导致透明带、细胞膜和细胞骨架结构受损。此外,在活检过程中对滋养层细胞进行强烈的机械操作和激光切割可能会破坏细胞之间的紧密连接。即使证实PGT-A对于活产率的有效性,也不能排除活检过程对于胚胎的影响,进而影响围产期结局及新生儿的长期发育。既往研究表明,胚胎活检对于新生儿的出生缺陷发生以及体格发育、神经系统、社会情感、心理认知等长期发育无显著影响,但是仍缺乏对相关病例在内分泌、生殖等其他器官功能的长期随访研究[35-37]。


3.4  嵌合体移植策略  另有部分研究人员认为嵌合体可能是PGT-A疗效有限的原因之一。早期胚胎发育中的有丝分裂错误被认为是染色体嵌合的原因,其中一个胚胎中存在2个或多个细胞系。据报道,内细胞团和外滋养层之间的假阳性结果率为7.5%[38]。PGT-A技术仅从滋养外胚层中采集少量细胞进行活检,这可能无法全面反映整个胚胎的遗传状态。与整倍体胚胎相比,嵌合体胚胎通常表现出相对较低的发育潜力和较差的妊娠结局,包括妊娠率和活产率等参数。值得注意的是,有研究报道可以移植一部分嵌合体胚胎,从而产生健康的活产[39]。迄今为止,所有活产的嵌合体胚胎移植都被证实是可行的,后续随访也无明显差异。早期胚胎是动态的实体,具有自我纠正机制,可以选择性地消除非整倍体细胞,在胚胎细胞谱系中比胚胎外细胞谱系更有效。有丝分裂错误和染色体嵌合越来越被认为是植入前发育的普遍特征,有研究认为滋养层细胞嵌合可能是早期胚胎发育的正常生理现象,非整倍性的获得可能是细胞滋养层向侵袭性表型分化的典型阶段[40]。因此,自然选择或染色体修复途径的内在机制可能成为PGT-A的更有效替代品[20]。排除嵌合体胚胎可能会减少符合移植条件的胚胎数量,特别是可用胚胎有限的患者,从而降低其累积活产机会。目前,关于嵌合体胚胎的临床实践尚无明确的标准化框架。鉴于有关妊娠和移植嵌合体胚胎长期安全性的数据有限,必须仔细权衡潜在风险。大部分研究者未表明嵌合体胚胎是否移植,对于嵌合体胚胎的管理策略和移植倾向差异可能是不同机构PGT-A活产率相差较大的原因之一。


3.5  遗传学检测技术的迭代更新  在过去的几十年里,荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)和阵列比较基因组杂交(array comparative genomic hybridization,aCGH)是PGT-A常用的遗传学检测技术,以改善体外受精治疗的妊娠结局[41-42]。二代测序(next generation sequencing,NGS)是一种最新技术,其动态范围高于aCGH和FISH;因此,它提供了更高的分辨率,并且由于其高精度、可靠性和高通量而被认为是目前PGT-A的“金标准”技术[43]。一项最新发表的研究表明,基于NGS的PGT-A与RSA患者的活产率之间存在显著的统计学相关性(OR=2.15,95%CI 1.57~2.93)[17]。然而也有相关文献表明,基于NGS的PGT-A与RSA患者的活产率之间不存在显著的统计学相关性[21,23]。近年来,三代测序技术(third-generation sequencing,TGS)快速发展,主要包括Oxford Nanopore纳米孔测序技术和PacBio单分子实时测序技术。这些技术具有长读长、高准确性和单分子检测的特点,能够有效解决NGS在检测复杂基因组结构变异和单基因遗传病方面的局限性。


3.6  对照组与实验组的可比性  如今广泛应用的PGT-A受精技术是ICSI技术。ICSI借助Injection针将单个形态正常的精子缓缓注射到卵母细胞胞质内完成显微受精,显著提高了受精率。受精方法的差异可能会导致胚胎非整倍体率的差异,因为ICSI可能会影响精子核去凝或导致卵母细胞纺锤体装置的不稳定。因此只有对照组为ICSI才能保证在受精方式上实验组与对照组是均衡可比的,进而减少对我们关注的变量本身的混杂影响。遗憾的是,在我们所检索的文献中,只有1篇研究的对照组为ICSI人群[20],其余研究均为IVF人群或IVF/ICSI混合人群,这使得受精技术成为了不可避免的混杂因素之一。


对照组的胚胎移植策略同样可能对活产率产生影响。伴随着胚胎冷冻技术的发展,尤其是玻璃化冷冻技术的广泛应用,冷冻胚胎移植后的植入率一直在提高。胚胎冻存可以避免在促排卵的高雌激素环境下移植,择期在生理周期移植复苏解冻的胚胎,但不同人群是否都能从冻胚移植中获益仍存在较大的争议。2013年SART的数据显示,38岁以下女性冷冻胚胎移植后的植入率相似,38岁以上女性的植入率高于新鲜胚胎移植。同时,新鲜移植期间类固醇激素的超生理水平被怀疑会影响子宫内膜容受性和植入胚胎[44-45]。关于冻胚移植和鲜胚移植比较的系列RCT研究揭示:对于卵巢高反应者,全胚冷冻策略有利于提高活产率[46];而对于排卵功能正常的不孕患者,传统的鲜胚移植策略与冻胚移植策略在妊娠结局上相似[47]。与鲜胚单囊胚移植相比,冻胚单囊胚移植可显著提高活产率,并显著降低多胎妊娠率[48]。而另一项RCT研究发现,在低预后及卵巢储备功能不良的女性中,冻胚移植的活产率低于鲜胚移植(32% vs. 40%),且累积活产率也较低(44% vs. 51%)[49]。基于现有的共识,对于接受PGT-A周期的女性,胚胎在活检后通常会进行玻璃化冷冻,如果获得整倍体胚胎,则会进行冷冻胚胎移植。Xu等[17]以及Kato等[27]研究表明,与冻胚移植的对照组相比,PGT-A组RSA患者的活产率显著升高。Cai等[19]的研究结论与此相反,表明与冻胚移植的对照组相比,PGT-A组RSA患者的活产率显著降低。而更多的研究则表明与冻胚移植的对照组相比,PGT-A与RSA患者的活产率之间不存在显著的统计学相关性[20,30,50-51]。


目前的体外受精临床实践和指南允许患者移植多个胚胎。随着胚胎培养技术的进步,植入率不断提高,人们越来越担心这一政策会导致多胎妊娠的风险,并且重新考虑了移植的胚胎数量。选择性单胚胎移植是降低多胎妊娠发生和实现不孕治疗理想目标行之有效的方法。与此相一致,为了改善胚胎的选择,越来越多地利用了将体外培养扩展到囊胚阶段并进一步确定发育潜力的方法。与卵裂期胚胎相比,囊胚具有更大的植入潜力。单次囊胚移植的妊娠率和分娩率明显高于单次卵裂期胚胎移植[52]。选择性单胚胎移植在世界各地越来越多地被采用,特别是在ART治疗由国家覆盖并受到严格监管的欧洲国家。现有文献大部分在对照组使用了单囊胚移植来保证与PGT-A组的可比性。 


3.7  观察结局的选择  值得注意的是,各项研究间关于活产定义的差异也增加了一个需要考虑的复杂因素,并很可能为解释各项研究结果之间的异质性提供依据。取卵后的累积活产率被认为是最关键的以患者为中心的结局指标。对于评估 PGT-A疗效的研究,累积活产率反映了搁置一些可能产生活产的胚胎所产生的影响。在真实的临床实践中,很难完全按照累积活产率的理论来评估PGT-A的效果。因为不同的研究在定义“累积妊娠”时存在差异,这可能是由于研究方案的不同,比如患者的选择标准、胚胎检测和移植的流程等不同;也可能是由于患者失访,即有些患者在治疗过程中可能因各种原因退出研究,导致数据不完整;还有其他相关因素,如患者个体差异、医疗资源分配等,这些都使得不同研究中累积活产率的比较变得复杂。


4  PGT-A治疗其他结局指标


PGT-A的成本效益是另一个值得关注的问题。根据ESHRE指南,在评估RSA患者的治疗策略时,累积活产率、活产率和流产率是关键结果。一项前瞻性研究表明,尽管PGT-A可能会减少RSA患者活产所需的移植周期数,但并不能显著提高总体活产率[20]。此外,由于错失了新鲜胚胎移植的机会,PGT-A可能会延长RSA患者的妊娠时间[53]。这些都提示我们不能仅仅关注活产率来评判PGT-A对RSA患者的影响,流产率、实现活产所需移植胚胎数、实现活产所需时间甚至实现活产所需花费都应被纳入RSA患者行PGT-A治疗的成本效益分析中。遗憾的是,除了流产率以外的其余指标很少被研究者所关注和报道。既往大多数研究表明PGT-A与RSA患者的临床妊娠流产率之间存在显著相关性[27-28,30,51],Kim等[51]研究表明,PGT-A组临床妊娠流产率显著下降(OR=0.24,95%CI 0.10~0.60)。然而Xin等[31]研究则表明,PGT-A与RSA患者的临床妊娠流产率之间无显著相关性(OR=0.90,95%CI 0.50~1.63),同时PGT-A组获得活产所需时间显著延长(aHR=0.56,P<0.05),归因于胚胎活检和基因检测耗时。在中国的一项研究指出,PGT-A的每名活产平均成本估计为39 230.71元人民币,比常规治疗高出约16.8%[54]。阈值分析显示,PGT-A需要将妊娠率提高26.24%~98.24%或降低1350.71~4649.29元人民币才能达到相同的成本效益。每次预防流产的增量成本约为 45 600.23元人民币。目前的证据表明,PGT-A在RSA患者中的应用存在一定的成本效益挑战。尽管PGT-A能够降低流产率并有可能减少RSA患者活产所需的移植周期数和胚胎数,但其对累积活产率的影响并不显著,且显著增加了治疗成本和时间成本。综上所述,在临床实践中,应根据患者的实际情况,谨慎考虑PGT-A的应用,并与患者充分沟通其潜在的利弊[55]。


5  结语


本文从患者年龄、RSA类型、活产率计算方式、对照组胚胎移植策略以及PGT检测技术等方面对现有RSA患者行PGT-A治疗后活产率结局的矛盾性进行了总结。现有的对照研究在不同地区进行,不同研究的样本量差异很大,此外,研究之间的异质性可能来自地区文化差异、受试者年龄、RSA诊断和助孕周期方案等因素。我们的研究强调了个体化治疗方法对 RSA 患者的重要性。寻找可以从PGT-A治疗中获益的潜在RSA人群亚组是目前的主要任务。包括生活方式评估、激素分析、子宫结构检查、凝血功能和潜在的免疫治疗在内的更全面的评估可能对RSA患者更有益。同时,我们建议进一步对PGT-A的不同技术环节以及对新生儿的长期随访结局进行比较。最重要的是,未来需要高质量RCT研究为PGT-A治疗RSA患者的有效性和安全性提供高质量等级的循证医学证据。


利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突


作者贡献声明  谢予乐:文献收集整理、论文撰写;刘洋:文献整理、论文撰写与修改;倪天翔:论文修改;颜军昊:课题指导与论文修改


参考文献略。


来源:谢予乐,刘洋,倪天翔,等.胚胎植入前非整倍体检测技术能否改善复发性流产患者的活产率[J].中国实用妇科与产科杂志,2025,41(11):1073-1079.

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