不同特征患者胚胎植入前遺傳學檢測結果和治療結局分析

楊小璇，王菁，沈鑒東，謝佳孜，崔毓桂，劉嘉茵，吳畏

(南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學中心，南京 210000)

在備孕夫婦中，有20%面臨不孕困擾，其中約三分之一的病例由男性因素引起[8-9]。男性精子DNA碎片指數(DNA fragmentation index，DFI)作為傳統(tǒng)精液分析的補充，具有較強的穩(wěn)定性，是預測男性生育力有價值的指標[10-11]。研究發(fā)現DFI可能對胚胎非整倍體的發(fā)生具有潛在影響[12]。

本研究對行PGT助孕患者進行多種組間分類，分析不同類型患者染色體異常率及胚胎異常率的差異及妊娠結局，為深入理解胚胎染色體異常的發(fā)生提供思路，為PGT技術應用人群的選擇提供臨床依據。

材料與方法

一、研究對象及分組

回顧性分析2011年6月至2019年12月于本中心行PGT助孕的1 602個取卵周期及對應的復蘇周期。其中有1 066個周期進行了DFI檢測。

1.根據夫婦雙方是否有染色體核型異常分組：(1)夫婦雙方染色體核型均正常的分為：有復發(fā)性流產病史(PGT-A)組和無復發(fā)性流產史但有遺傳病生育風險(PGT-M)組。(2)夫婦雙方至少一方染色體核型異常的，根據染色體核型分為普通易位組和羅氏易位組。再根據染色體易位發(fā)生的性別差異分組：普通易位組中，易位發(fā)生在女方為A組、易位發(fā)生在男方為B組；羅氏易位組中，易位發(fā)生在女方為C組、易位發(fā)生在男方為D組。

2.根據精子DFI檢測結果，以20%為臨界值分為低DFI組和高DFI組。

二、研究方法

1.促排卵方案：所有患者均采用合適的促排卵方案。當主導卵泡的直徑達到18 mm左右，注射人絨毛膜促性腺激素(HCG)，36 h后陰道超聲引導下行取卵術。使用精子染色質結構分析(sperm chromatin structure assay，SCSA)作為DFI檢測方法。

2.胚胎檢測：使用微陣列-比較基因組雜交(array-based comparative genomic hybridiza-tion，aCGH)或二代測序技術(next-generation sequencing，NGS)進行囊胚活檢或卵裂球活檢。胚胎異常率=非整倍體胚胎數目/活檢胚胎數目；染色體異常率=非整倍體胚胎的異常染色體總條數和/(活檢胚胎數目×46)。MⅡ受精率=受精卵數/MⅡ卵子數；卵裂率=發(fā)生卵裂的受精卵數/總受精卵數；D3胚胎形成率=形成D3胚胎數/發(fā)生卵裂的受精卵數；囊胚形成率=形成囊胚數/D3胚胎數。

3.妊娠結局隨訪：移植后2周隨訪血清β-HCG，β-HCG>25 U/L時為HCG陽性，停經50 d左右行陰道超聲檢查，記錄宮腔孕囊數目和心管搏動確定臨床妊娠；停經70 d第二次陰道超聲檢查了解胚胎發(fā)育情況；后期電話隨訪流產或活產情況。HCG陽性率=HCG陽性周期數/取卵周期數；累積妊娠率=臨床妊娠周期數/取卵周期數；流產率=流產周期數/臨床妊娠周期數；累積活產率=活產數/臨床妊娠周期數。

養(yǎng)殖場衛(wèi)生環(huán)境較差，通風不良，糞便不能及時清理，濕度較大，導致蟲卵生長發(fā)育，也有利于螨蟲的寄生活動。因此，要高度重視養(yǎng)殖舍衛(wèi)生環(huán)境控制，強化養(yǎng)殖舍通風換氣，減少成蟲寄生場所，控制養(yǎng)殖舍內害蟲密度，一旦鵝群出現不安現象，應該及時查明原因，及時采用藥物消滅成蟲，將病情控制在萌芽階段，將損失降低到最小程度。

三、統(tǒng)計學分析

結 果

一、PGT-A組和PGT-M組一般資料、實驗室指標和妊娠結局比較

PGT-A組納入308個周期，檢測1 174枚胚胎；PGT-M組納入108個周期，檢測338枚胚胎。兩組在女方年齡、男方年齡、女方體重指數(BMI)、血清基礎FSH、基礎LH和抗苗勒管激素(AMH)水平方面，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。

與PGT-M組相比較，PGT-A組的D3胚胎形成率、囊胚形成率顯著降低(P<0.05)；染色體異常率、胚胎異常率顯著升高(P<0.01)。單次取卵周期中，PGT-A組的累積妊娠率顯著降低，流產率顯著升高(P<0.05)。兩組累積活產率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2)。PGT-A組和PGT-M組分別有26例和12例仍在繼續(xù)妊娠中。

表1 PGT-A組與PGT-M組基礎情況比較(-±s)

表2 PGT-A組與PGT-M組實驗室指標及妊娠結局比較(%)

二、普通易位組和羅氏易位組的一般資料、實驗室指標和妊娠結局比較

1.總體比較：普通易位組納入829個周期，檢測胚胎3 600枚；羅氏易位組納入357個周期，共檢測胚胎1 595枚。兩組在女方年齡、男方年齡、女方體重指數(BMI)、血清基礎FSH、基礎LH和AMH水平方面，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表3)。

表3 普通易位組與羅氏易位組基礎情況比較(-±s)

兩組卵裂率、D3胚胎形成率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與羅氏易位組相比較，普通易位組的囊胚形成率顯著降低，染色體異常率和胚胎異常率顯著升高(P<0.01)，HCG陽性率和累積妊娠率均顯著降低(P均<0.05)。單次取卵周期，兩組妊娠結局的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表4)。普通易位組和羅氏易位組分別有53例和22例仍在繼續(xù)妊娠中。

表4 普通易位組與羅氏易位組實驗室指標及妊娠結局比較(%)

2.易位發(fā)生性別亞組比較：A組納入387個周期、檢測胚胎1 698枚，B組納入442個周期、檢測胚胎1 902枚，C組納入145個周期、檢測胚胎669枚，D組納入212個周期、檢測胚胎926枚。A組與B組進行比較、C組與D組進行比較。在女方年齡、男方年齡、女方體重指數(BMI)、血清基礎FSH、基礎LH和AMH水平方面，組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表5)。與B組相比較，A組的卵裂率顯著降低(P<0.05)；與D組相比較，C組的D3胚胎形成率顯著降低(P<0.05)。其他實驗室指標的組間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表6)。

表5 易位發(fā)生性別亞組基礎情況比較(-±s)

表6 易位發(fā)生性別亞組實驗室指標比較(%)

三、低DFI組和高DFI組一般資料、實驗室指標和妊娠結局比較

低DFI組納入890個周期、檢測3 669枚囊胚，高DFI組納入176個周期、檢測651枚囊胚。兩組在女方BMI、血清基礎FSH和基礎LH方面，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。低DFI組的雙方年齡均低于高DFI組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)(表7)。與高DFI組相比，低DFI組受精率顯著升高(P<0.05)，染色體異常率和胚胎異常率顯著降低(P<0.05，P<0.01)，兩組囊胚形成率、累積妊娠率、累積活產率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表8)。

表7 低DFI組與高DFI組基礎情況比較(-±s)

表8 低DFI組與高DFI組實驗室指標及妊娠結局比較(%)

四、DFI和異常率的偏相關性分析

線性相關分析表明，DFI與染色體異常率、胚胎異常率之間有正相關關系(r=0.109，P<0.01；r=0.063，P<0.05)。男方年齡與DFI之間有正相關關系(r=0.133，P<0.01)。采用偏相關分析，控制雙方年齡變量，分析DFI與染色體異常率呈正相關(r=0.105，P<0.01)，與胚胎異常率不相關(r=0.057，P>0.05)(表9)。

表9 精子DFI與異常率的偏相關分析

討 論

生殖細胞染色體發(fā)生的隨機錯誤導致散發(fā)的自然流產標本中有50%～70%表現出某種細胞遺傳異常，最常見的核型是常染色體三體(60%)，X染色體單體(20%)和多倍體(20%)。無論夫婦雙方是否有反復妊娠丟失(RPL)病史，妊娠時均會受到這種錯誤的影響[13]。本研究中選擇夫婦雙方染色體核型正常進行單基因疾病診斷的PGT-M做對照組，其胚胎染色體仍有一定的異常率，證明了這一點。雙方年齡是配子及胚胎形成過程中非整倍體發(fā)生的重要影響因素。PGT-A組和PGT-M組的年齡等基礎情況差異無統(tǒng)計學意義，PGT-A組的D3胚胎形成率和囊胚形成率低于PGT-M組，而染色體異常率和胚胎異常率顯著升高，可見有復發(fā)性流產(RSA)病史的夫婦更難獲得胚胎，且胚胎更容易發(fā)生染色體異常，證實了對反復妊娠丟失人群進行非整倍體篩查的必要性。本研究中，PGT-A組和PGT-M組的夫婦均選擇整倍體胚胎移植，雖然累積活產率的差異無統(tǒng)計學意義，但PGT-A組累積妊娠率仍較PGT-M組低，而流產率高，說明除染色體異常因素外，RSA病史夫婦還受到其它流產危險因素的影響，PGT-A對其妊娠結局的改善效果有限，這與之前的報道一致[14-17]。

普通相互易位攜帶者較羅氏易位攜帶者更難獲得胚胎，且胚胎染色體異常率更高，累積妊娠率更低。而兩組流產率、累積活產率的差異無統(tǒng)計學意義，說明PGT-SR能夠通過移植正常/平衡胚胎改善染色體異常因素導致的不良妊娠結局[18]。普通易位組和羅氏易位組分別表現出易位發(fā)生在女方時卵裂率和D3胚胎形成率更低，而其他實驗室指標和胚胎異常率差異無統(tǒng)計學意義，說明卵母細胞染色體異?？赡苡绊懯芫研纬珊蟮脑缙谂咛グl(fā)育，而獲得正常胚胎的概率與易位發(fā)生在男方或女方無關[19]。

很大一部分精液正常的男性也表現出精子非整倍體增加，提示僅依靠常規(guī)精液參數無法鑒別出大部分處于精子非整倍體風險中的不育男性[12]。使用SCSA檢測精子DFI，其與精子總數、濃度、活力及前向運動百分率呈負相關關系[20-21]，在評估男性生育潛力方面更有臨床價值[9]。男方高齡對生殖結局有負面影響，包括延長受孕時間、增加胚胎移植失敗率、影響活產結局等[22-23]，甚至與孩子的自閉癥、精神分裂癥及某些類型染色體病的發(fā)生相關[24-25]。并非總能觀察到所有的常規(guī)精液參數隨年齡增加同時出現負性變化[26-27]，而精子DNA碎片的增加對年齡具有依賴性[9，26，28-29]。本研究在選擇PGT助孕患者中也發(fā)現了DFI與男性年齡呈正相關，控制雙方年齡變量，分析DFI與染色體異常率仍呈正相關，而與胚胎異常率不相關。低DFI組與高DFI組的累積妊娠率及妊娠結局差異無統(tǒng)計學意義。這說明精子DNA碎片的增加使異常胚胎的染色體組成更加混亂，但未顯著增加異常胚胎的數量，未達到影響更多胚胎的程度，可能與PGT均采取卵胞漿內單精子注射(ICSI)的受精方式有關，這與一些關于精子DFI和IVF妊娠結局沒有相關性的研究結果相一致[30-32]。此外，高DFI組患者的納入人數較少也可能影響妊娠結局的分析，需要更大樣本量的研究。

本研究通過分析不同特征人群的PGT治療周期，探索復發(fā)性流產史、染色體易位、精子DFI等影響胚胎染色體組成并可能預測臨床治療結局的因素，評估PGT對不同人群妊娠結局的益處，為理解胚胎染色體異常的發(fā)生提供思路，為高危人群相關臨床指標的篩查及PGT的合理選擇提供依據。