嵌合體胚胎移植產生的可能后果及處理對策

李剛，孫瑩璞

(鄭州大學第一附屬醫院生殖與遺傳?？漆t院，河南省生殖與遺傳重點實驗室，鄭州 450000)

在體外受精-胚胎移植(IVF-ET)治療中，嵌合體胚胎(mosaic embryo)是一種常見的現象。胚胎嵌合體是指胚胎包含兩種及兩種以上的遺傳學不同的細胞系，在卵裂期胚胎中，嵌合體胚胎占比15%～90%，而在囊胚期胚胎中占比3%～24%。盡管所有的細胞都是由一個受精卵分裂而來，但是在減數分裂或有絲分裂的過程中可能出現錯誤，而這些錯誤分裂形成的染色體異常細胞就混在了正常細胞中。而這些含有多組遺傳物質的胚胎是否移植或者移植后可能發生的情況的是IVF治療中值得重視的問題之一。

一、嵌合體胚胎定義

什么是嵌合體胚胎？胚胎植入前遺傳學診斷國際協會(PGDIS)指出胚胎中非整倍體細胞占比20%～80%為嵌合體胚胎，>80%為非整倍體胚胎，<20%為整倍體胚胎。嵌合體胚胎按照組成可分為三種：一是二倍體/非整倍體嵌合(Mosaic diploid-aneuploid)(二倍體和非整倍體細胞系的組合)，二是非整倍體嵌合(Mosaic aneuploid)(不同異常染色體細胞系的組合，無正常二倍體細胞)，三是無序嵌合(Chaotic)(多條染色體異常、多個異常細胞系)。按照胚胎發育時期可分為卵裂期嵌合體胚胎及嵌合體囊胚。其中囊胚嵌合體可分為全囊胚嵌合、單純內細胞團嵌合、單純滋養外胚層嵌合、全內細胞異常、全滋養外胚層異常五種。

有研究顯示形成嵌合體胚胎可能的原因是減數分裂錯誤或受精后有絲分裂錯誤?？赡?1/2來自第一次有絲分裂，1/4來自第二次分裂，1/4來自第三次分裂。而嵌合體胚胎出現越早，有害影響越大。從卵裂期到囊胚期的發育過程中，非整倍體細胞可能進行自我修正，可能形成滋養外胚層(TE)，也可能形成TE及內細胞團(ICM)，從而形成嵌合體囊胚[1]。

二、胚胎嵌合體的發生率

總體上文獻報道卵裂期嵌合體發生率最高，在15%～90%，囊胚活檢嵌合體發生率在3%～24%之間[2-6]。而研究報道胚胎嵌合體發生率不一，主要與不同PGT遺傳學診斷方法、不同胚胎發育時期等相關因素密切相關。

歐洲人類生殖與胚胎學會指南(ESHRE)給出的嵌合體發生率為40%～60%。既往熒光原位雜交(FISH)方法檢測卵裂期胚胎或囊胚，嵌合體的檢出率在30%左右[7]。單核苷酸多態性微陣列(SNP array)、比較基因組雜交(aCGH)、定量PCR(qPCR)和二代測序(NGS)等全染色體篩查(CCS)技術比FISH更具有優勢，高分辨NGS(hr-NGS)可以檢測出20%至80%的嵌合性[8-9]。aCGH相比hr-NGS，其嵌合體檢測范圍窄(異常細胞約占40%～60%)[10]。由于卵裂期胚胎嵌合體發生率高，目前傾向于囊胚活檢，同時應用CCS技術，對胚胎進行更全面的評估[9]。

另外，在嵌合體囊胚中，不同染色體有不同的異常發生率。Nakhuda等[11]共檢測了1 547個囊胚，結果顯示染色體異常發生率高的染色體包括21、22、1、2、14、X等；染色體片段嵌合體發生率高的染色體為22、21、6、2、14等。

三、影響嵌合體胚胎的發生相關因素

在胚胎的形成和發育過程中，多種因素作用，影響了嵌合體胚胎的發生，如遺傳學檢測方法的診斷效能、女方年齡、活檢細胞種類、卵巢刺激方案等。

1.遺傳學檢測方法：對嵌合體胚胎檢測的方法主要有PCR、aCGH、SNP array及NGS，其對嵌合體診斷的效能不同。PCR檢測相對來說速度快，但費用較高，且嵌合體檢測診斷時面臨污染和等位基因脫扣的挑戰，容易出現假陽性或假陰性的結果而導致誤診，嵌合體檢測效能低，現臨床使用已較少。aCGH可檢測染色體數目變化以及重復、缺失，可對1 Mb的異常進行診斷，但并不能區分其分辨率以下的片段缺失和重復，不能檢測如三倍體胚胎、單親二倍體等整倍性的改變，在多種檢測方法中價格較高，嵌合體檢測效能較高，約40%～60%。SNP array分辨率高達1.5 kb，分析染色體數目和片段異常的同時，可以診斷三倍體胚胎、單親二倍體等非整倍體情況，但等位基因內部可能發生重組，相鄰的SNP位點之間可能存在堿基或序列的變化，從而影響檢測結果，且價格昂貴。新一代測序技術(NGS)為對全基因的測序的方法，對染色體分辨率更高，可以更好的提供更全面更準確的數據，且價格相對其他的檢測方法便宜，嵌合體檢測效能高，約20%～80%[12]。Fragouli等[13]及Munné等[6]研究也表明NGS分辨率更高，可能發現其他幾種技術如aCGH、SNP array忽略的細節，檢測嵌合體效能更大，優勢更明顯。

2.女方年齡：女方年齡對非整倍體胚胎及嵌合體胚胎的影響不同。高齡女性更容易出現減數分裂錯誤，因此胚胎非整倍體發生率隨著年齡的增長而增加，尤其是女方年齡大于35歲。文獻報道35歲以下的女性整倍體細胞占48.2%，42歲以上的女性僅占10.6%。但研究顯示嵌合體發生率不會隨著年齡增大而增加，不同年齡的女性囊胚嵌合體發生率均約為30%[3，14]。也有研究結果顯示卵裂球有絲分裂異常在各個年齡段相對恒定。而對于非整倍體，一般認為是減數分裂異常，與女方年齡密切相關，對于嵌合體則一般認為是有絲分裂異常，各個年齡段相對恒定。因此在對嵌合體發生率的影響上，女性年齡可能影響不大。

3.受精方式：關于受精方式對胚胎嵌合體的影響，文獻報道極少。Palmerola等[15]對比了320個胚胎植入前非整倍體遺傳學篩查(PGT-A)周期中IVF與ICSI的結果，采用滋養外胚層活檢，NGS檢測，IVF平均年齡38.6歲，ICSI平均年齡38.5歲，二者中整倍體率、非整倍體率、無結果率均無統計學差異，但IVF的嵌合體比率高于ICSI。出現這樣結果的原因尚不清楚，可能與受精方式對胚胎后續發育、DNA污染有關。因此臨床上PGT更傾向于ICSI受精，期望降低嵌合體胚胎發生率。

4.滋養外胚層細胞/內細胞團細胞診斷一致性：在產前診斷中，約有2%的絨毛診斷為非整倍體，但是胎兒染色體正常被稱為限制性胎盤嵌合現象(confined placental mosaicism)。通常認為，滋養外胚層細胞(TE)最終發育為胎兒的胎盤部分，而內細胞團(ICM)發育為胎兒部分，因此對TE/ICM診斷一致性提出了質疑。文獻報道的TE/ICM診斷一致性約為96%～100%。Daphnis等[4]使用CGH分析了10個囊胚，結果顯示TE及ICM診斷一致率100%。Northrop等[16]使用SNP array分析了51個囊胚，診斷一致率為96.1%。Capalbo等[17]使用FISH分析了70個囊胚，診斷一致率為97%。但是2017年Munné等[6]使用NGS分析了65個囊胚，包括21個非整倍體囊胚及44個嵌合體囊胚，非整倍體TE、ICM診斷一致性100%，嵌合體TE、ICM診斷一致性59%。由此可見，嵌合體胚胎的發生率會受到活檢細胞類型的部分影響。

5.卵巢刺激方案：有研究報道了傳統刺激方案(黃體期長方案，Gn 225 U)與溫和刺激方案的比較(拮抗劑150 U)。采用了Day3卵裂球活檢，FISH檢測10條染色體來判斷胚胎嵌合體情況。結果顯示與傳統刺激相比，溫和刺激胚胎嵌合體比率低(37% vs.65%)，非整倍率也低，因而該作者認為未來的卵巢刺激策略應使卵母細胞產量最大化，但同時要通過減少對卵巢生理的干擾，從而能夠產生足夠數量的染色體正常胚胎[18]。由于未見其他相關的文獻及報道，卵巢刺激方案對嵌合體胚胎發生率的影響還待進一步研究。

四、嵌合體胚胎的移植結局

嵌合體胚胎的移植結局主要有正?；町a、流產及移植妊娠失敗等。2015年Greco等[19]首次報道了嵌合體胚胎移植后正?；町a的病例。2019年Zore等[20]報道了嵌合體胚胎與整倍體胚胎移植后臨床結局相比，活產率明顯降低，移植后的自然流產率明顯升高。2019年Fragouli等[13]報道，與移植整倍體胚胎相比，移植二倍體-非整倍體嵌合胚胎流產率更高，植入率更低，但與完全異常的TE活檢胚胎相比，二倍體-非整倍體嵌合胚胎具有更好的種植潛能。2019年Victor等[21]報道了共移植了100枚嵌合體囊胚的臨床結局。其中30枚囊胚有胎心(FHB)，包括11例繼續妊娠，19例活產。其中1例23周胎膜早破死產(胎兒外觀正常)。 2例羊水穿刺提示微缺失，但是比PGT-A診斷的片段小。1例羊水穿刺提示平衡易位攜帶者。無自然流產病例。其余為未種植妊娠失敗。

五、嵌合體胚胎的處理

關于嵌合體胚胎的處理上，患者夫婦及醫生、診所對嵌合體胚胎移植的態度不一。文獻報道了PGT治療中無整倍體胚胎，只有嵌合體胚胎的98對夫婦中，29.6%夫婦選擇嵌合體胚胎移植(MET)，41.8%夫婦選擇重新周期，6.1%選擇嵌合體胚胎廢棄。而重新周期的繼續妊娠率高于MET(51.2% vs 27.6%)[22]。

文獻報道了美國醫師、診所對嵌合體胚胎移植的態度，405個中心參與，其中完成的有252個，包括157個私人診所、55個大學附屬醫院及其他40個綜合性醫院。91個診所進行到嵌合體胚胎的檢測；57個診所移植嵌合體胚胎，占62.6%；美國東北部診所移植嵌合體高于其他地區；72.6%診所對于嵌合體移植沒有統一意見[23]。

總的來說，雖然有文獻報道移植嵌合體胚胎有正?；町a，但是對于PGT-A檢測結果僅有嵌合體胚胎，是否可將嵌合體胚胎移植的問題，應該遵循相關共識。例如PGDIS關于嵌合體胚胎共識指出，在臨床工作時，一是遺傳咨詢過程中告知夫婦遺傳學檢測局限性，二是優先移植整倍體胚胎，三是一旦決定移植嵌合體胚胎，有三種可供選擇應告知夫婦雙方。第一個是進行下一個新周期以獲得整倍體胚胎移植，第二個是經過遺傳咨詢后選擇低風險的嵌合染色體進行移植，第三個是妊娠后密切監測及產前診斷。而嵌合體胚胎的移植也有一定順序：最優移植整倍體/單體的嵌合體胚胎，而不是整倍體/三體；其次有一條染色體三體的嵌合體。移植嵌合體比例低的，同時還要考慮下面情況：優先嵌合體胚胎中染色體三體是1、 3、4、5、6、8、9、10、11、12、17、19、20、22、X、Y者；其次嵌合體胚胎中染色體UPD(14、15)；再次嵌合體胚胎中染色體是宮內發育遲緩的(2、7、16)；最后考慮嵌合體胚胎中染色體是三體存活(13、18、21)。但在國內，雖然在2017～2018年CSRM發布相關PGD/PGS指南規范，目前仍然無嵌合體胚胎移植的指導意見。目前認為，在充分了解風險和知情同意的情況下，必要時可以考慮移植嵌合體胚胎。但嵌合體胚胎移植結局風險高，仍然需要謹慎對待。