囊胚期活检时机对PGT检测质量与妊娠结局的影响

Impact of blastocyst-stage biopsy timing on PGT testing quality and pregnancy outcomes

什么是PGT？ 胚胎植入前遗传学检测（PGT）是一种在体外受精(IVF)过程中对胚胎进行基因筛查的技术，目的是选出遗传正常的胚胎移植，从而提高妊娠成功率并减少遗传性疾病的发生。

PGT包括针对染色体非整倍体的PGT-A、针对单基因病的PGT-M和针对结构变异的PGT-SR三类检测。PGT主要适用于高龄产妇、反复胚胎植入失败或流产、夫妇携带遗传病基因等高风险人群。通过PGT，可以在植入前诊断胚胎的染色体或基因异常状态，选择无特定致病变异的胚胎移植，实现最终生育健康子代。

囊胚发育过程与意义：在IVF过程中，受精后胚胎先经历卵裂期（Day1-3逐渐分裂为多细胞），第4天形成桑葚胚，第5天出现囊胚。典型的囊胚期胚胎主要由两部分组成：内部的内细胞团（ICM，将来发育为胎儿）和外层的滋养外胚层（TE，将来形成胎盘），外包围着透明带（胚胎的“壳”）。随着囊胚的扩张，形成中央的液泡并逐步增大（如图所示）。与卵裂期胚胎相比，囊胚细胞数更多、结构更成熟，更易于识别和取样，因此成为PGT活检的最佳时机。与第3天卵裂期取样相比，囊胚滋养外胚层活检通常可获得更多检测材料，但不能仅据此推断所有患者的临床结局或累积活产率显著提高。

Gardner评分系统：囊胚的发育阶段通常用“扩张与孵化程度＋内细胞团(ICM)评分＋滋养外胚层(TE)评分”来描述。其中：扩张程度分为VI期：

Ⅰ期（早期囊胚，液泡<胚体体积的50%）

Ⅱ期（中期囊胚，液泡占据半个以上但ICM/TE尚未分明）

Ⅲ期（全囊胚，ICM与TE细胞已可区分）

Ⅳ期（扩张囊胚，液泡进一步增大）

Ⅴ期（部分孵化囊胚，滋养层开始从透明带钻出）

Ⅵ期（完全孵化囊胚）。

内细胞团的细胞数多且紧密列为A级，少而松散为B级，更少为C级（甚至无ICM称D级）；滋养层同样按细胞多寡和排列整齐程度评ABC级。根据这一评分，可得出如“4AA”、“5AB”等囊胚等级，用于胚胎移植或活检前的优先选择。

图：4期扩张囊胚（图中标为“4期囊胚”），液泡已明显扩张，ICM与TE易于观察。典型4级扩张期囊胚示意图（灰色球体为囊胚，粉色团块为内细胞团）。通过Gardner评分系统，可根据囊胚扩张程度以及内细胞团和滋养层的质量评估胚胎发育潜能。 

发育阶段差异：在体外培养中，达到5天时的囊胚（D5）往往发育较快，质量较好，预示着较高的种植潜能；而6天（D6）或7天（D7）才形成的囊胚发育速度相对较慢，通常质量略差，成功率也相对下降。研究和临床经验均表明，同等评分下，第5天形成的优质囊胚植入后活产率明显高于第6天的相同评分囊胚。具体来说，Mohamad Irani等研究发现，评分相同情况下，第5天优质囊胚活产率为72.8%，而第6天仅为56.5%；亦有研究报道单胚移植后，第5天植入胚胎的活产率达到88.2%，第6天仅为75.3%。这说明较快发育的囊胚往往更健壮。通常实验室会优先选择第5天扩张囊胚进行移植或活检。如果仅有第6天形成的胚胎，也可考虑活检移植，但应予以详细解释，让患者了解其成功率可能较低（下文将讨论详细建议）。如果胚胎质量较差或供卵者年龄较大，囊胚发育可能进一步延迟，有时甚至培养至第7天才出囊。在特殊情况下（如卵子数较少或之前D5/D6囊胚未达标），第7天成熟的囊胚也可作为备用，但一般认为越晚出囊胚胎的着床活力越弱。

PGT检测成功率：PGT活检主要针对胚胎的滋养层细胞，故囊胚扩张度合适时取样最为理想。一系列临床研究比较了不同发育日龄和阶段囊胚的活检效果。近期一项中国多中心回顾研究纳入3647枚活检囊胚（673个冷冻移植周期），结果显示第5天活检囊胚的染色体正常率（整倍体率）显著高于第6天（47.5% vs 32.4%，P<0.01） 。同组研究还发现，第5天活检组的活产率明显高于第6天（56.1% vs 48.4%，P=0.046），而临床妊娠率和流产率无显著差异。另有研究报道，第5天囊胚活检后移植的妊娠成功率高于第6天活检组，但两组的活产率无明显差别。这些数据提示，PGT活检时点需由实验室按囊胚发育状态和质控流程决定；第5天与较晚形成的囊胚不能只用活检日期直接推断个体最终活产率。

胚胎冻结复苏存活：活检操作后通常需将囊胚玻璃化冷冻，待检测结果合格后再解冻移植。一项包含2713个冻融周期的大样本研究显示，单次活检后冷冻再解冻的胚胎存活率高达98%以上。不同冻存策略对胚胎影响显著：常规的活检后再冷冻组（BC组）首次解冻存活率约98.2%，而冷冻后再活检、再冻组（CBC组）降至94.6%；再次解冻后BC组为98.9%、CBC组为100%（样本较少，仅15例）。更重要的是，BC组的妊娠率（72.5%）和活产率（55.1%）均明显高于CBC组（57.9%和28.4%）。这提示多次冻融活检会对胚胎质量造成不利影响，应尽量避免二次活检或二次冻存。实践中，胚胎活检后应尽快进行玻璃化，最好在囊胚再次充分扩张前完成冷冻，以最大限度保证胚胎活力。

着床妊娠结局：活检时机也与后续移植结果密切相关。前文所述的研究表明，第5天活检的囊胚比第6天活检的囊胚具有更高的活产率。另有报告分析了单胚移植的结果，发现移植第5天良好囊胚组的活产率（88.2%）显著高于第6天良好囊胚组（75.3%）。尽管有研究认为相同质量等级的第5天和第6天整倍体囊胚的植入率相当，但综合数据仍支持第5天囊胚在整体上具有优于第6天的种植优势 。此外，囊胚质量也是关键因素：无论是第5天还是第6天，高评分（如4AA级）囊胚的妊娠率均高于低评分囊胚 。综合而言，目前证据指出——第5天扩张期囊胚是活检的最佳时机，可获得较高的正常胚胎比例和更理想的临床妊娠结局。

活检操作要点：囊胚活检采用吸取滋养外胚层（TE）细胞的方法，目的在于获取足够数量的细胞进行基因检测，同时尽量避免对胚胎（尤其是内细胞团）的损伤。操作步骤一般为：在第3天进行透明带辅助孵化（激光打薄或开孔），使到第5、6天时囊胚可自然孵出或从透明带露出TE细胞。然后在显微镜下固定胚胎，将来自外层的TE细胞用显微移液器或毛细管吸出，一般取5-10个细胞（有研究及指南推荐约5-8个），并用激光切离后送检。下图示意了这一过程：在扩张囊胚壁上进行辅助孵化，随后吸取孵出的滋养层细胞。取样过程中必须远离内细胞团（胎儿来源），以免伤及未来胎儿部分。取样细胞数量控制在5~10个左右，既能满足检测需求，又不至于过度消耗胚胎细胞。活检后，剩余胚胎立即玻璃化冷冻保存，待结果判定后再择优解冻移植。

图：囊胚滋养外胚层活检示意。左上显示正常扩张囊胚（标注了内细胞团、滋养层和透明带），右上在透明带上用低功率激光辅助孵化，小孔使滋养层细胞突出；左下用移液管固定胚胎并吸取滋养层细胞；右下示意已吸取的几枚滋养层细胞。

伦理和知情同意：胚胎活检属于侵入性操作，患者须知晓其中的风险和权衡。首先，必须在夫妇双方自愿同意并签署书面知情同意书后方可实施PGT和活检。活检前后专业人士需要对夫妇进行充分遗传咨询，让他们了解PGT的目的、流程、可能的结果及局限性，以及活检本身可能对胚胎造成的微小风险。如在活检后无可移植胚胎、检测结果异常或需要二次活检时，医务人员要征得患者同意，并解释备选方案（如自行移植、放弃等）。同时，应告知患者即使PGT筛选出整倍体胚胎，也也不能保证妊娠或证明每次取卵的累积活产率提高，部分胚胎仍可能着床失败或发生早期流产。此外，还应讨论潜在的伦理问题，如胚胎筛查后无法移植的异常胚胎如何处理等。所有这些应在易于理解的语言中说明，让非专业患者也能知情后做出选择。简言之，活检过程中要坚持“避免伤害”原则，对夫妇进行充分沟通，并获得多学科团队（临床医生、胚胎师、遗传咨询师等）的监护和伦理审查。

指南共识：中国及国际上均发布了PGT相关的指南与专家共识。中国医师协会相关学会发布的《单基因病胚胎植入前遗传学检测专家共识（2021）》建议，对于需进行单基因病PGT的情况，应同时辅以染色体非整倍体检测（PGT-A）。也就是说，即便主要关注单基因缺陷，联合检测可避免染色体异常胚胎移植，提高成功率 。此外，中国围产医学会等发布的PGT咨询共识强调，PGT操作必须符合伦理原则，严控适应证，保障患者利益，要求患者全面理解PGT技术的风险与收益并签署知情同意。国际辅助生殖学会（ESHRE）和美国生殖医学院（ASRM）等也指出，理想的PGT活检时机是在第5天扩张囊胚，活检细胞数量适中，以取得可靠结果且尽量减少对胚胎的损伤（这主要通过共识文献推导而来）。

临床实践建议：针对不同临床情况，可采取灵活策略：

※高龄患者：PGT-A可提供非整倍体信息并帮助安排移植顺序，但不能承诺降低个人流产风险或提高累积活产率。活检时仍优先选择发育迅速的囊胚，一般以第5天扩张期最佳；如果多枚囊胚可供挑选，则可进行二次活检等。若卵巢储备低、仅有少数胚胎，需与患者沟通风险，权衡是否进行PGT。

※胚胎质量差或发育慢：如囊胚评分较低（如4BC以下）或仅有第6天形成的胚胎，植入潜能本身已低，此时可与患者讨论是否仍做活检。一般认为若胚胎评分非常差，PGT价值有限，临床上可直接冷冻并择期移植，同时告知患者成功率可能不高。对于第6天或第7天形成的胚胎，若其他胚胎已用完且PGT筛查需求强烈，可考虑取样，但需提醒其妊娠率低于第5天胚胎。

※双源信号或重组产品：对于携带易位或嵌合体等复杂遗传背景的夫妇，指南建议进行PGT-SR或PGT-A，并严格把控活检技术。活检时同样应选择处于扩张阶段的囊胚，并尽量从不含内细胞团区域取样。对于任何复杂情况，均需遗传专家会诊和充分的产前咨询。

※是否实施单胎迁移：多项研究表明单胎移植的妊娠结局优于多胎移植，为确保活产率与母婴安全，建议PGT周期常采用单囊胚移植。尤其对于高龄或多基因疾病患者，单囊胚既降低并发症，又有利于严格评估PGT效果。

总之，囊胚期活检在植入前遗传学检测（PGT）中已经成为国际公认的主流方案，但“什么时候取样”仍然是影响检测质量和妊娠结局的关键因素。现有大量临床数据表明，第五天达到扩张期（Expanding Blastocyst，Gardner 4级及以上）的囊胚通常具有更高的整倍体率、活产率和总体临床成功率，这与其细胞分化程度更高、取样更安全、DNA量更充足有关。相比之下，第六天才形成囊胚的胚胎，虽然也能活检并成功怀孕，但总体成功率、活产率略低，且部分研究提示这类囊胚可能反映潜在发育潜能不足；第七天才形成的囊胚活力和种植潜能进一步下降，仅建议在没有更好选择时作为补充方案。

从实验室角度，理想的活检时机是在囊胚已经充分扩张，滋养层细胞较多、透明带变薄或开始孵化，但内细胞团位置清晰可辨时进行。这时既能方便取样，又最大程度避免损伤未来胎儿部分；同时一次取足够的滋养层细胞（通常5~10个）有利于减少检测失败和假阴假阳率。过早（如早期囊胚）细胞数量少、检测失败率较高；过晚（如已完全孵出）则增加操作难度和损伤风险。

※对于患者，理解这些差异有助于更合理地安排治疗和期望值：

※如果实验室条件成熟，选择第5天扩张期囊胚活检是最佳策略，不仅能获得高质量检测结果，也提高后续移植的妊娠概率。

※如果因卵巢储备低或其他因素无法获得足够的第5天囊胚，第6天囊胚仍是可行选择，但需要与医生充分沟通可能的成功率差异。

※对于特殊情况下的第7天囊胚，需要谨慎使用，建议作为补充或无更好选择时才尝试。

此外，整个PGT过程不仅是实验室技术，更是临床决策与伦理管理的结合。患者在接受活检前，应获得全面的遗传咨询和知情同意，理解活检并不能完全避免妊娠风险，也无法百分百保证健康宝宝的出生。医生和实验室团队应遵循国际与本地规范，避免过度操作，严格控制活检时机与细胞数，确保安全和检测可靠性。

未来，随着高通量测序、非侵入性PGT（如胚胎培养液游离DNA检测）的发展，囊胚活检可能进一步优化甚至部分被替代。但在现有技术条件下，第五天扩张期的囊胚活检依然是最被推荐的实践路径，对于提高IVF和PGT的安全性、效率和患者体验具有核心价值。

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