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IVF
科普
The Happiness
That Children Bring
In-vitro fertilization
2025
8
20

“过去我们以为命运写在星辰里,如今我们知道,在很大程度上,命运写在我们的基因中。”
—— DNA双螺旋结构共同发现者
“We used to think our fate was in the stars. Now we know, in large measure, our fate is in our genes.”
—— James Watson


PGT检测结果,
是否受胚胎活检技术影响?
Does the PGT testing result
depend on the embryo biopsy technique?
摘要&引言
Summary & Introduction
FrankStudio

什么是PGT-A?PGT-M和PGT-SR又是什么?
在试管婴儿过程中,“胚胎植入前遗传学检测”(Preimplantation Genetic Testing, 简称PGT)是一项重要技术,用于在胚胎移植入子宫前评估其遗传物质。PGT可细分为三个子类型:
PGT-A(胚胎植入前非整倍体检测):主要用于筛查胚胎是否存在染色体数目的异常(非整倍体),例如多一条21号染色体导致的唐氏综合征,或缺少X染色体导致的特纳综合征等。PGT-A的目标是挑选出染色体数目正常(“ euploid”)的胚胎进行移植,以提高成功妊娠的机率并减少因染色体异常导致流产或遗传病的风险。
PGT-M(胚胎植入前单基因病检测):针对特定的单基因遗传疾病进行检测。这通常适用于夫妻双方中有已知的致病基因突变携带者,例如囊性纤维化、地中海贫血、亨廷顿舞蹈症等单基因遗传病。通过PGT-M,可以在胚胎阶段就检测出是否携带目标突变基因,从而选择健康胚胎移植,降低后代患特定遗传病的风险。
PGT-SR(胚胎植入前染色体结构重排检测):主要针对染色体平衡易位、倒位等结构重排情况。如果夫妻一方是染色体平衡易位携带者,尽管本人可能健康,但其胚胎可能出现染色体片段的不平衡继承,导致流产或遗传缺陷。PGT-SR通过检测胚胎的染色体结构,避免将存在不平衡染色体重排的胚胎用于移植,从而降低流产率和异常胎儿的风险。
需要强调的是,PGT-M和PGT-SR通常在有明确遗传风险的家庭中使用,其益处已被广泛接受和证实。相比之下,PGT-A是一种提供非整倍体信息的选择性筛查工具,不应定位为通用的成功率提升项目,其临床净获益需按人群和结局口径评估。PGT-A现已成为许多IVF中心提供的常规增值项目之一,但由于缺乏充分的随机对照临床验证,以及可能存在一定的误差(例如假阳性),业界对PGT-A的有效性和可靠性有所不同看法。换言之,PGT-A能否真正提高所有患者的活产率尚未有统一定论,对于高龄或反复流产患者,研究结果受选择偏倚、胚胎数量和结局分母影响,不能承诺降低个人流产率或提高每次取卵累积活产率。然而,也有研究(包括近年的随机对照试验)显示,PGT-A并未显著改善总体活产率,反而可能因检测结果的不准确而误弃了本可发育成健康婴儿的胚胎。因此,我们在讨论PGT-A时,需要同时理解其技术局限性和潜在益处。
本篇将主要聚焦于PGT-A,并适度涉及PGT-M和PGT-SR。我们将深入探讨囊胚期(即第五至第七天的胚胎)进行活检取样的具体技术方法,以及这些技术手法是否会对PGT的检测结果产生影响。我们将关注几个关键问题:
1. 常用的囊胚活检技术手段有哪些?例如使用激光辅助开孔并取样多个滋养层细胞(TE细胞)的操作,以及“手工”操作与可能的“自动”化操作有何区别?
2. 取样细胞的数量对检测精度有何影响?会不会因为取的细胞过少或过多,影响结果的准确性?
3. 技术环节是否会引入偏倚,例如胚胎嵌合体(mosaicism)对检测结果的影响和检测极限问题?
不同研究对于这些问题的结论是否一致?如果存在不一致,是否导致了临床实践上的不同建议或分歧?
最后从非医疗建议的角度,我们会给试管婴儿家庭一些实际建议,例如在选择生殖中心和实验室时应该关注哪些关键点,以确保得到可靠的PGT检测和良好的胚胎护理。
全文行文力求专业但通俗易懂,用通俗易懂解释高深的生殖遗传技术问题,让非专业读者也能理解囊胚活检和PGT检测结果之间的重要关系。
一、囊胚期活检取样的常用技术方法
Common biopsy techniques at the blastocyst stage
FrankStudio

囊胚活检是目前PGT过程中最常用的活检方式之一。与早年间的卵裂期(第三天胚胎)活检相比,囊胚期(第五天或第六天)活检有着明显优势:此时胚胎已发育成包含两种细胞群的囊胚——内部的内细胞团(Inner Cell Mass, ICM)将来发育成胎儿,而外围的滋养外胚层(Trophectoderm, TE)细胞将发育成胎盘。囊胚活检正是从TE细胞中取材,避开了ICM,从而在理论上降低了对未来胎儿部分的侵袭。同时,囊胚含有上百个细胞,取出少量(通常5-8个)TE细胞对整个胚胎的影响相对较小,而DNA样本量却相对充足,有利于提高遗传检测的准确性。相比之下,卵裂期(第3天)活检需要从仅有68个细胞的胚胎中取出1个细胞,不仅对胚胎发育影响大,而且由于样本DNA量极少,过去常出现检测失败或结果不准确的情况。因此,随着技术进步,如今全球大部分PGT案例都采用囊胚期的TE活检替代早期的卵裂球活检。
那么,囊胚活检是如何操作的呢?一般包括两个关键步骤:首先是打开胚胎的透明带(Zona Pellucida, ZP),其次是取出滋养层细胞样本。激光辅助透明带开孔:囊胚被包裹在透明带内,为了取出TE细胞,需要先在透明带上打一个小孔。过去曾使用显微操作针机械钻孔或酸性Tyrode液溶解来开孔,但这些方法操作复杂且可能损伤胚胎。如今,激光打孔已成为主流方法——利用红外激光在透明带上烧灼出直径约5–10微米的小孔。激光开孔快速、精确且对胚胎伤害极小,因此几乎所有现代PGT实验室都采用激光辅助孵化(hatching)来进行囊胚活检前的准备。通常激光开孔的时机可以有不同策略:一种是在第3天或第4天胚胎还是卵裂期时就开一个小孔,让胚胎随后继续发育;另一种策略是在囊胚形成后的第5或第6天现场开孔并立刻取样。两种方法各有利弊:提前开孔可以让囊胚更容易“孵出”一些TE细胞,方便取样,但有研究担心过早开孔可能影响胚胎后续发育或嵌合体比例;而囊胚期现开孔则避免了早期不必要的操作,但需要等待开孔后细胞自然伸出透明带,耗费一些时间。目前尚无足够的随机对照试验证明究竟哪种时机更优,各实验室多根据自身经验选择合适的方案。总体而言,激光开孔是常用技术,但实际风险取决于胚胎状态、操作经验与实验室质控,不能概括为对胚胎发育没有实质影响。
滋养层细胞(TE)取样:当囊胚经过开孔后,通常会有部分滋养层细胞从孔处突出或“孵化”出来。接下来,胚胎学家会用一根精细的活检移液管,轻柔地吸附住突出的一小团TE细胞。然后,有两种主要方法可以将这小团细胞与胚胎主体分离:
手工vs自动:值得一提的是,以上活检过程高度依赖胚胎学家的手上功夫和显微操作技巧。目前市面上已有研发用于胚胎活检的自动化显微操作装置(结合计算机视觉和机器臂进行激光打孔与细胞分离),但这些大多仍处于试验阶段。实际上,在临床PGT中,“自动化”更多体现为借助激光等仪器提升操作精准度,而具体操作仍需人工完成。因此在本文语境下,“手工vs自动”主要可以理解为纯手动机械取样(如弹断法)与借助激光等自动工具辅助的取样方式之别。当前激光辅助已经是标配工具,使操作更标准化、可控化;而完全无激光的手工取样对操作者经验要求更高,一般只在特定情况下才使用。
“拉取法”(Pulling method):这是传统且常用的方法。胚胎学家一边用活检管缓缓吸住并后拉滋养层细胞,使之形成一条窄细胞“桥”,一边在细胞桥连接处用激光点射数次。激光的热能会切断细胞间的连接,从而使这团被拉出的细胞与胚胎分离。这个过程中通常会打3~5下激光(具体视细胞连接情况而定),尽量瞄准细胞与细胞连接的缝隙开火,以免直接烧伤细胞本身。在足够的细胞连接被切断后,缓缓拉动移液管即可取出样本。操作要领是在尽量减少激光射击次数和热损伤的前提下,成功获得所需的细胞数量。
“弹断法”(Flicking method):这是另一种方法,尤其适用于胚胎已经大部分孵出透明带、无法通过拉伸形成细胞桥的情况。操作时,同样先用活检管吸附一团TE细胞,但不通过激光完全切断,而是利用机械力量快速拉扯/弹断细胞桥:具体做法是将吸附的细胞团沿着固定胚胎的Holding管用力一“擦”或一“弹”,猛地使细胞团从胚胎上断开。有时候在弹断前也会打一两下激光软化细胞连接(称为“激光辅助弹断”),以减少用力所需的强度。对于已经完全孵出的囊胚(没有透明带包裹),只能使用机械方法使样本分离。这种纯机械取样听起来粗犷,但设计合理的话也能避免热损伤。不过需要注意控制力度,既要断开样本,又不能把整个胚胎都弹碎了。近年来还有团队改进了Holding管和吸管的设计,使无激光弹断更稳定可行,并报告说对于训练生手可减少样本丢失率。然而也有专家持谨慎态度,认为完全无激光的机械操作冲击更大、精细度较差,可能造成胚胎或样本细胞的损伤。总体而言,目前多数实验室还是以激光辅助的拉取法或少量激光辅助的机械分离为主流,纯机械的“硬掰”法一般不常规采用。
在完成上述两步后,被取出的TE细胞样本(通常含有5~10个细胞)会被立即放入细小的试管中进行DNA提取和全基因组扩增,然后送去遗传学实验室进行PGT检测分析;而胚胎本身则会立即进行玻璃化冷冻保存,等待PGT结果。通常PGT结果会在一两周内出来(视送检胚胎数量及周转情况而定,各地区有所差异),报告每个胚胎是否为染色体正常、异常或嵌合,以及针对PGT-M/SR的胚胎是否携带特定遗传缺陷。医生和患者据此选择哪一枚(或几枚)胚胎解冻后用于后续的移植。
取样细胞数量对检测和胚胎的影响
在囊胚活检中,取样细胞的数量是一个需要精心权衡的因素:取多了,担心对胚胎造成损伤;取少了,又怕DNA量不足或检测不准确。当前普遍的共识是取5~8个TE细胞较为理想,这个范围内可以提供足够的DNA供PGT分析,同时对胚胎发育潜力的影响较小。多项研究支持了这一点。例如,有研究统计发现取样细胞平均为7~8个时,遗传学检测的数据质量(如覆盖度、均一性)是良好的,能够降低等位基因脱失(allele drop-out)的概率。而如果仅取一两个细胞,可能会因为DNA含量极少导致WGA(全基因组扩增)失败或产生较高的技术噪声,增加结果不确定性。
然而,“最多取多少不会伤害胚胎”并不是一个固定的数字,而要视胚胎本身的质量而定。举例来说,如果胚胎的TE品质很好(评级为A,含有约80-100个滋养层细胞),取走7-8个细胞只占其总TE细胞的不到10%,胚胎尚有充足的细胞可发育成胎盘。但如果胚胎TE质量较差(评级为B或C,可能只有40-50个TE细胞),取走同样7-8个细胞就等于拿走了五分之一甚至更多的滋养层,总体上对胚胎“元气大伤”,可能影响其着床发育。正因如此,有研究特别指出:对于TE细胞总体数量少或质量差的囊胚,应尽量减少取样细胞的数量。一项回顾性研究发现,在TE细胞本身较少的劣质囊胚中,每多取一个细胞,胚胎植入率都会有下降趋势。另一项研究以样本DNA含量作为取样大小的指标(因为直接数细胞有难度),结果发现取样DNA含量最高的一组,其单囊胚移植后的活产率反而较低,提示过大的活检样本与胚胎活力下降相关。还有研究报告如果一次取走接近10个细胞,植入率会显著下降。综合这些数据,专家建议胚胎学家精确控制取样细胞数,根据胚胎大小和质量灵活调整。例如,优质扩张囊胚可以取6–8个细胞,无损着床;但对于细胞数偏少的囊胚,也许取4–5个细胞更保险。
另外,取样细胞的“质量”对检测结果也有影响。如果取出的TE细胞中有很多是坏死或退化的,那即使细胞数不少,实际提供的可用DNA也有限,可能导致检测失败或数据噪声增加。一项研究就观察了活检样本的显微形态与PGT结果质量的关系,发现细胞形态饱满、活力高的样本产生的基因检测数据质量最好,背景噪音低;而质量差的细胞常导致片段化DNA、扩增不均等问题。因此,操作中不仅要关注细胞数量,还应尽量确保取到健康完整的细胞。大多数情况下胚胎学家取出的细胞都会被直接用于检测,不会做进一步挑选处理,否则筛掉“质量差”的细胞又会引入对胚胎代表性的问题。
综上,囊胚期活检技术经过多年的发展已相当成熟:激光开孔为细胞取样创造了安全窗口,拉取法和弹断法等不同取样手法各有应用场景,经验丰富的胚胎师会根据胚胎状态选择合适的手法并严格控制取样的细胞数量。国际上对这些操作流程也逐步形成标准化共识,比如操作要轻柔、减少过度Manipulation,避免反复拉扯或过多激光,以最大限度保护胚胎。
二、活检手法对PGT结果准确性的影响
The impact of biopsy methods on the accuracy of PGT results
FrankStudio

1. 检测精度与假阴性/假阳性
PGT的检测精度在理想情况下应非常高——因为所检测的DNA来自胚胎本身,如果样本纯净且技术可靠,那么结果就是胚胎真实遗传状态的反映。然而现实中,PGT并非完美的“金标准诊断”,而更接近于一种“筛查”性质的检测。换句话说,PGT结果有时可能未能百分之百反映胚胎实际情况,存在假阴性(胚胎有问题但测试没检出)或假阳性(胚胎正常但测试结果显示有问题)的可能。
造成这种情况的一个重要原因,是胚胎嵌合体(mosaicism)的存在。嵌合体指同一个胚胎中并非所有细胞的染色体组成都一致,可能同时存在两种或以上不同的染色体核型细胞群。例如,一个囊胚可能大部分细胞是46条染色体正常的,少部分细胞有额外的染色体(如+21)。这种情况在早期胚胎中其实并不罕见——过去认为胚胎嵌合体的发生率很低,但随着更敏感的全基因组测序技术应用,我们发现在囊胚阶段嵌合现象相当常见,不同研究报告有5%到超过20%的囊胚检测到嵌合体。甚至有研究通过对胚胎每个细胞单独测序发现,几乎所有囊胚多少都有一点点染色体异常细胞存在,只不过比例高低不同而已。
2. 嵌合体的存在使PGT-A的结果解释变得复杂:因为我们取的5~6个TE细胞样本,只代表了胚胎众多细胞中的一小部分。如果所取样本恰巧来自正常细胞群,而胚胎其他部分有异常细胞,这种假阴性就可能发生——检测结果显示染色体正常,但胚胎其实是嵌合体,仍可能存在异常细胞系。反过来,如果样本里碰巧那几个细胞有染色体异常,但胚胎其余多数细胞其实正常,我们可能把这个胚胎当作异常而放弃移植,这就是假阳性情况。事实上,近年来出现的一些案例正是如此:部分PGT检测为“异常”或“嵌合”的胚胎,在某些中心被扔弃或冷冻雪藏,但也有患者坚决要求尝试移植,结果有相当比例发育出健康婴儿。这些案例提醒我们:PGT-A的预测并非100%准确,特别是在嵌合体情形下,胚胎可能通过后续发育过程的细胞淘汰、自我校正等机制,最终仍能形成健康胎儿。有科学家提出一种理论,即嵌合胚胎在植入后有时会“自我修复”——异常细胞可能在胎盘方向聚集或被淘汰,从而使胎儿本身趋向正常 。
3. 活检的技术手法是否会影响嵌合胚胎的检测识别?换句话说,不同的取样方式会不会让嵌合体更难检出或“伪造”出嵌合结果?这是一个很有趣也很重要的问题。让我们分开来看:
a. 对真实嵌合体的识别影响:如果一个胚胎本身存在嵌合,那么无论我们用什么手法取样,最终样本中是否含有异常细胞,很大程度上是随机的概率事件,与手法无关。但手法会影响样本大小和细胞构成,从而影响检测结果对整胚胎的代表性。理论上,如果我们取的细胞更多,覆盖了胚胎较大比例,检测结果更有可能反映总体情况。然而如前文讨论,出于对胚胎损伤的顾虑,我们不可能拿太多细胞。所以行业折中选择的5~7个细胞,其实只能代表一小部分胚胎组织。这意味着:不管什么方法,PGT-A都存在漏检嵌合的风险。这并非某种手法的过错,而是嵌合体这一生物现象带来的先天局限。当然,有研究发现囊胚期相比卵裂期嵌合程度要低一些(因为在第5天之前一些严重异常细胞可能已被淘汰) ;再加上我们取样自滋养层,不碰ICM,因此哪怕TE显示嵌合,也不一定胎儿(ICM)部分就是嵌合的。这进一步降低了PGT结果与实际胎儿染色体一致的概率。
b. 技术造成的“假嵌合”:另一层面,我们要警惕技术操作本身引入的伪差异。一个典型例子是WGA扩增偏差。在扩增少量细胞DNA时,可能出现扩增不均的现象,导致测序结果看起来有“中等比例”的拷贝数偏差,误判为嵌合。比如某条染色体在样本里实际都是双份的(正常),但因为扩增中随机巧合,只有1.5份的量,被测序仪读出相对于其它染色体少了约25%,这就可能被算法判为“50%-75%浓度的嵌合性单体”。这种扩增/测序误差在以前FISH或aCGH时代不明显,但在NGS时代由于能检测更细微的差异,反而提出了挑战。有文献称技术因素(包括活检和实验过程)可能导致一定比例的“人为嵌合”报告。那么具体到活检阶段,操作不当会不会增加这种伪差异呢?一些因素可能相关,例如:活检时细胞受损坏死、DNA泄漏或污染,会不会干扰结果?在实践中,如果样本细胞过度受热或机械损伤导致部分DNA降解,可能出现测序片段不均衡,甚至无法测序。但正规实验室都有严格流程避免这些问题,比如取样后细胞立即在缓冲液中裂解,DNA迅速提取扩增等。所以总体上规范的操作不会平白无故制造出嵌合结果。
学术界也专门有人做了比较研究。例如2022年的一项前瞻性研究比较了两种TE取样手法(激光拉取vs激光辅助弹断)对“嵌合结果”的影响,使用了NGS技术进行检测。结果发现两种方法均未显著增加嵌合胚胎结果的比例,也就是说,没有哪种手法特别容易“产生”假嵌合。关键在于严格遵循标准化、高质量的操作流程——只要活检和后续处理规范,无论使用哪种方法取样,都不大会凭空生成嵌合假象。正如该研究作者所强调的:“不论采用哪种TE细胞移除方法,目标都应是将对囊胚的操作干预最小化”,确保样本可靠且胚胎无恙。
不过,也有零星报告给出了不同的观察。例如一项回顾性分析曾指出,在采用某实验室旧方法(据称类似“无激光直接弹断”)时,报告出的嵌合胚胎比例只有8.1%,而使用另一种方法(据称激光多次切割)时嵌合率达到19.6%。但后来追查发现,这两个方法组同时还存在透明带开孔时机的不同(一个是在第3天开孔,一个是第5天才开孔),因此不能单纯将嵌合率差异归因于拉取还是弹断。进一步还有研究者报告相反的结果:在第3天提前开孔的胚胎,其最终检测嵌合率更低,而没有提前开孔的反而嵌合率高。也就是说,不同实验可能得出彼此矛盾的结论,当前尚没有明确解释这种差异的原因。这暗示嵌合结果的检出受到多种因素影响,包括胚胎本身的嵌合发生、生长条件、活检时机、实验室判读标准等等,而非单一因素。
除了嵌合,PGT-A的精度还可能受其它技术因素影响,比如样本污染。如果活检过程中混入了母体细胞或精液残留细胞的DNA,可能出现误判。不过这种情况自从改进培养和洗涤步骤以及采用单精子注射(ICSI,几乎杜绝精子附带DNA)后,已经极为少见。当前PGT的主要误差来源还是嵌合,其次是WGA扩增瓶颈和生物信息学阈值设定等问题。因此国际PGT学会(如PGDIS)和各实验室也不断更新算法来更好地区分真正的嵌合与技术噪声,以及制定报告标准(比如把20%–80%拷贝数偏差定义为“嵌合”范围,并进一步分级)。许多生殖医学学会也发布了关于嵌合胚胎处理的指南或共识,提示医生在解释PGT-A结果时要谨慎——嵌合结果并不等于胚胎一定不能用,应结合嵌合程度、涉及的染色体类型等因素综合评估。
4. 对胚胎发育潜能的影响
PGT活检对胚胎本身有无伤害、是否会降低其发育潜能,这是患者和医生都关心的问题。毕竟我们希望PGT筛选出健康胚胎,但不想因为活检操作本身“扼杀”了一个原本健康的胚胎。在这个问题上,取样手法的差异也可能有所影响,因此值得讨论。
首先,需要明确的是:囊胚活检是一种侵入性操作,理论上对胚胎是有一定损伤风险的。但在实践中,多年的随访研究数据相当令人安心:现有数据总体支持经验丰富实验室中的囊胚TE活检具有可接受的安全性,但它仍是侵入性取样,不能表述为对着床、妊娠或新生儿健康没有风险。各大生殖中心报告的PGT活检胚胎移植成功率,与未活检的囊胚移植相比非常相近,甚至在某些高龄人群中因为筛除了异常胚胎而表现出更高的持续妊娠率。同时,已经诞生的成千上万PGT宝宝在围产期指标和出生后健康状况方面,与常规IVF婴儿并无差异。美国生殖医学会和欧洲生殖学会等机构的共识意见也指出,目前并没有发现PGT(主要指囊胚活检 + 冷冻移植流程)会对后代有可检测的负面影响。因此,更准确的表述是:囊胚活检在合格实验室中总体安全性可接受,但存在操作损伤、无结果、误分类及重复活检等需要知情讨论的风险。
但是,当我们把目光放细,具体到操作细节,一些微妙的差异还是可能影响胚胎发育潜能的。例如:
激光使用:一般认为激光开孔和切割是安全的,但如果激光次数过多或能量过强,可能局部灼伤胚胎,影响其细胞活力。有研究统计过每次活检使用的激光脉冲数量,结果未发现脉冲次数与之后临床妊娠率有相关性。也就是说,在常规范围内(大约3~6次脉冲),激光的使用多少并未显著改变胚胎成功怀孕的几率。不过,这前提是操作者能控制每下激光都恰到好处——足以切断细胞,不至于殃及无辜。
机械拉扯力度:在弹断法中,需要施加一定机械力。如果力度过猛,可能对胚胎造成不必要的挤压或振动。这就是为什么经验丰富的胚胎师会非常小心控制动作幅度。现有文献对比了“激光切割为主”与“机械用力为主”两种取样,发现两者的胚胎随后妊娠成功率无显著差别。但纯机械法样本细胞常常一次性取出较多,有报告指出无激光弹断获取的细胞数平均高于激光辅助法,且样本中出现坏死细胞的比例也更高。虽然这些坏死细胞并未导致检测失败,但我们关心的是胚胎自身有没有因此受到损伤。研究人员指出应谨慎看待无激光粗暴弹断法,建议在尚无充分数据前不要贸然在临床大规模采用。
取样细胞数:这一点前面已经详细讨论过。再强调一下结论:取样细胞过多确实可能降低胚胎植入和发育潜力,特别是对于本身细胞数不多的囊胚。所以临床上会尽量避免对质量较差的囊胚进行活检,或者至少限制取样细胞数。很多中心过去对囊胚的筛选非常严格,例如只活检A级或B级优良囊胚,质量差的囊胚一律不碰,以免“折腾了也白搭”。不过随着技术改进和对胚胎理解加深,有些机构现在开始尝试对某些以往不活检的胚胎也进行PGT,例如C级囊胚甚至发育到第7天的迟缓囊胚,因为就算形态差,它们中如果有少数是正常染色体,移植后仍有机会发育。最新报道显示,一些形态较差但PGT-A结果正常的囊胚,其着床率并不比形态好的正常胚胎低多少。这对有些反复失败、胚胎质量不佳的患者来说是利好消息。当然,这种情况下活检操作更需要小心,因为差胚胎更脆弱,经不起太大折腾。
重复活检:少数情况下,由于第一次PGT结果“不确定”或“无结果”(可能样本丢了、WGA失败等),医生会考虑对冻存囊胚进行第二次活检取样。“双重活检”对胚胎的损伤叠加是显而易见的。有研究专门评估过双重活检的影响,发现同一胚胎取样两次会使其后续发育能力明显降低。因此业界共识是尽量一次性获取足够且高质量的样本,避免二次活检。如果不得不二次取样,需充分告知患者可能的风险——例如胚胎种植率降低等 。
综合以上,不同活检手法本身(激光拉取vs机械弹断)在有经验操作者手中并未表现出明显的胚胎成活率差异。关键在于减少不必要的操作和损伤,这一原则适用于任何方法。换言之,一个熟练的胚胎师,无论采用哪种方式,都能把对胚胎的损害降到最低;而一个不当操作,即使用的是常规方法也可能伤及胚胎。因此医院和胚胎实验室对于工作人员的培训、规范流程的建立十分重视,以确保PGT活检既取得准确的样本,又不“误伤”胚胎。
三、不同研究结论与临床建议的分歧
Divergences in research findings and clinical recommendations
FrankStudio

围绕PGT-A以及囊胚活检技术,科研文献中存在不少看似矛盾的结论,这也导致临床实践中专家之间意见并非完全统一。在这一部分,我们梳理几点当前有争议或尚无定论的问题:
1. PGT-A的实际临床益处: 从20年前PGT概念兴起时起,就有人质疑筛查胚胎染色体到底能否明显提高IVF成功率。早期因为技术限制,第一次临床试验反而发现用PGS(当时只筛查几条染色体)妊娠率更低,令PGT饱受质疑。进入囊胚NGS时代后,支持者们声称PGT-A能显著减少流产、缩短成功怀孕所需的IVF周期数,特别对高龄妇女有帮助。这一点在一些回顾性分析中得到印证。例如有研究比较了38岁以上女性一年内累积活产率,发现使用PGT-A的一组比不使用的一组要高(51.2% vs 36.4%)。然而,最严谨的评估来自随机对照试验。2021年前后,国际上开展了几项PGT-A的RCT,有的针对年轻初次IVF患者,有的针对高龄或反复种植失败患者。结果并不一致:有的大型研究显示总体活产率并未提高,甚至PGT组略低但差异无统计学意义;另一些则显示特定亚组中PGT有显著优势。例如一项针对“优质胚胎有限的患者”的试验指出,使用PGT-A获得活产的机会更高。面对这些相矛盾的数据,专业学会的立场也在演变。美国生殖医学会(ASRM)最新的委员会意见(2024年)承认:“PGT-A并非对所有患者的结局都有改善,有些潜在可存活的胚胎可能因为嵌合或假阳性非整倍体结果而被放弃” 。而欧洲生殖医学会(ESHRE)更为谨慎,一直没有在指南中普遍推荐PGT-A用于反复失败或高龄以外的人群。简单来说,目前业界的共识或许是:PGT-A有潜在收益与损失;明确遗传病风险应区分PGT-M或PGT-SR,高龄本身也不代表一定能减少移植次数;但对于年轻且胚胎多的夫妻,常规使用PGT-A未必提高最终抱婴回家的几率,反而可能因为技术误差损失了一些可行胚胎。这也解释了为什么有的医生向每位IVF患者强力推荐PGT-A,而有的医生则谨慎地仅在特定情况下才建议使用——这是观念和解读数据的差异导致的。
2. 活检技术细节的优劣: 前文提到,对于第3天提前开孔还是囊胚期现开孔,不同中心有不同做法。一些最新研究似乎更支持囊胚期才开孔、直接取样的策略。例如中国的一项研究比较了“D3开孔+D5活检”(策略A)和“无预先开孔,D5直接活检”(策略B)两种方案,结果发现策略B组的临床妊娠率和活产率显著高于策略A组。两组胚胎的遗传学结果可比性差不多,但A组(预先开孔)出现了略高的“生化妊娠”(着床后很快流产)率和稍低的新生儿健康指标(不过总体都在正常范围)。因此建议避免过早对胚胎进行操作,让胚胎自然发育到足够成熟再一次性完成开孔和活检,或许能获得更好的结局。这与之前一些欧洲中心的经验形成对比——他们倾向于提前开孔,好处是第5天能更快完成活检、提高操作效率,但从上述结果看对临床成功率未必有利。当然,也有研究没发现两者有差异,所以到底哪种策略更优需要更多数据支持。
类似的,在取样方法上,也存在不同看法。大多数报告都显示拉取法和弹断法在结果上差不多,但也有意见认为机械法省时、对胚胎干扰时间更短,或许有利;另一些则担心机械法损伤不可见,比如对TE留下的小创口愈合不佳会影响着床。鉴于目前数据未能给出孰优孰劣的定论,各实验室一般根据技师擅长和胚胎情况灵活应用,而不是一刀切规定只能用某一种。
3. 嵌合胚胎的临床处理: 这是近年来最大的争议点之一。当PGT-A报告某胚胎为“嵌合体”时,临床上到底应不应该移植?早年(2016年PGDIS指南)曾建议绝不移植任何非整倍体胚胎,包括嵌合。但随着越来越多“嵌合胚胎出生健康宝宝”的案例出现,各国学会纷纷调整立场。例如PGDIS在2021年的声明中承认,如果没有正常胚胎可用,可以考虑移植嵌合程度低于50%的胚胎。ASRM的2020年意见也支持在充分告知风险的前提下,转移嵌合胚胎是一种可接受的选择,因为对某些患者而言那可能是唯一机会。而具体到不同生殖中心,有的已经将嵌合胚胎纳入可移植名单(通常会在报告中特别标注并要求患者签署知情同意);但也有一些中心依然持保守态度,认为除非患者强烈要求,否则不主张移植嵌合结果的胚胎。这种临床建议的分歧可能令患者困惑:为什么在一家诊所被放弃的胚胎,到另一家诊所又被说有希望?其实反映的就是医生对PGT结果解读和风险权衡的不同。患者在遇到这种情况时,确实应当积极与医生沟通,了解他们的决策依据。如果有条件,寻求第二意见也是有益的。
4. ICSI vs IVF受精方式:有些中心在PGT周期中强制要求使用单精子卵胞浆内注射(ICSI),即使夫妻精子正常不需要ICSI,也是因为担心传统体外受精(IVF)时精子和颗粒细胞残留在透明带上,会混入外源DNA导致假结果。有趣的是,最近有研究表示对于PGT-A来说,常规体外受精其实也是可行的,并不会比ICSI有更多错误。毕竟现在实验室清洗流程足够严格,而且PGT-A检测的是染色体数,即使混入极少量其他DNA对结果影响也很有限(大部分分析软件有过滤机制)。不过出于保险,很多中心依旧偏好ICSI,以绝对杜绝污染可能。这可算是PGT领域一个小插曲,各实验室根据自身经验和喜好操作,区别不大。
综上可见,不同研究的结论不一致在所难免,因为各家的病人群体、技术细节、判读标准存在差异。但在大方向上,大家都认同PGT-A的技术可靠性在提高,但必须正确解读结果且谨慎应用。针对这些争议点,临床上的共识趋势是:个性化决策。医生会根据患者年龄、胚胎数量质量、既往病史来决定是否推荐PGT-A;对嵌合结果的胚胎,会结合具体嵌合类型比例以及患者意愿决定是否尝试移植。最重要的是与患者充分沟通,让他们理解PGT的优劣和可能的结果不确定性。这也是为什么在一些实验室会在PGT报告中附上遗传咨询建议,解释结果含义,避免患者误解。
四、给试管婴儿家庭的建议
Advice for families undergoing IVF
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对于考虑使用PGT技术的试管婴儿家庭,我们在此提供几点非医疗决策层面的温馨提示,帮助大家做出明智选择并与医生更好地沟通:
1. 选择有经验、资质正规的生殖中心和实验室:囊胚活检和PGT分析是一项对技术和经验要求很高的工作。从以上讨论可知,操作细节的质量直接关系到结果准确和胚胎安危。因此,建议选择经验丰富的生殖医疗机构,可以多留意生殖专家、胚胎师和遗传学团队的经验背景。一家优秀的实验室应该有严格的操作规范和质控措施,以最大限度减少技术误差和提高成功率。
2. 了解PGT报告的局限性,做好充分咨询: 在决定做PGT-A前,您应清楚认识到它并非万能的保证书。检测结果需要专业解读,比如“嵌合”并不等于绝对不能用,“异常”也要看涉及哪条染色体、有多少个。此外PGT不检测所有遗传问题(PGT-A只看染色体数目,PGT-M/SR针对特定已知问题),因此一个PGT正常的胚胎只是说明在检测范围内没问题,但不代表宝宝将来100%完美无缺。因此,拿到报告后一定要和医生或遗传咨询师详细讨论结果含义。他们或许会建议进一步的产前诊断(如绒毛膜取样或羊水穿刺)来确认PGT结果——这并非PGT失败,而是出于谨慎的双重确认。如果您的PGT结果让您困惑或沮丧,不妨寻求第二意见,很多中心和专家乐于提供咨询,帮助您理解复杂的遗传信息。
3. 关于嵌合体胚胎:如果您的胚胎有一部分被报告为嵌合体,不要惊慌。正如我们前面分析的,那不一定意味着胚胎没有希望。询问医生嵌合涉及的具体染色体和比例,高低嵌合有何区别。目前的经验是低程度嵌合(比如<50%)的胚胎有一定成功几率,尤其是没有其他选择时,可在医生严密监测下尝试移植。当然,每个人风险承受度不同,您有权决定是否接受这样的胚胎。重要的是不要自行弃掉胚胎,任何决定前先咨询专业人士的意见。
4. 关注胚胎冷冻与解冻环节:目前PGT流程一般都意味着囊胚需要冷冻等待结果,然后再解冻移植。有研究显示冷冻-解冻对于优质胚胎的存活率非常高,但对边缘胚胎可能有些影响。因此,您可向诊所了解他们胚胎冷冻复苏的成功率。大多数顶尖中心冷冻囊胚存活率可达95%以上。此外,了解一下诊所是否会二次冷冻胚胎(比如先冻囊胚、结果出来后解冻移植前又可能再次冻?通常不会,但万一发生要知道次数越多风险越高)。好的实验室会把这些环节安排得井井有条,尽量减少对胚胎的操作次数。
5. 心理期望管理:PGT-A可提供移植排序信息,但不能保证提高个人每次移植或累积活产的把握,但它无法保证百分之百成功,也无法改变您的胚胎的基础质量。它的意义在于优化资源:避免无谓移植异常胚胎,节省您的时间和精力。因此,如果做了PGT-A后仍然遇到种植失败或流产,不要过度自责或责怪技术无用。有时候,这可能是因为其他因素(如子宫环境、免疫因素等)在影响。相反,如果未做PGT直接移植,也请理解医生可能会建议额外的产检手段。保持理性平和的心态,把PGT视为辅助决策的信息,而非成败的唯一标准,这有助于您更从容地面对治疗过程。
6. 经济考虑与决策:PGT涉及额外费用,在不少国家还不便宜。因此,和您的伴侣以及医生一起评估性价比很重要。如果您年龄较轻且胚胎数量不多,或许不做PGT直接逐个移植也是一种选择,因为年轻胚胎染色体异常率低,PGT可能帮不上太多忙还花钱。如果年龄偏大或有反复流产史,可讨论PGT-A的检测信息是否对本人有决策价值,但不能预设它会减少治疗次数、流产或身心代价。这些都需要结合您自身情况和经济状况决定。不盲从也不抗拒,相信专业意见但最终选择权在您自己。
结语
Conclusion
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最后,技术的发展日新月异。就在近几年,已经出现非侵入性PGT(niPGT)的探索——通过培养液中游离DNA来推测胚胎染色体情况,以期完全免除活检对胚胎的侵入。虽然目前niPGT仍不够准确,尚未能替代活检,但未来如果技术成熟,也许胚胎就不必被取细胞了。在那一天到来之前,囊胚活检仍然是获取胚胎遗传信息的可靠手段。希望本篇科普能帮助您理解其中的关键影响因素,在与医生交流时做到心中有数、理性权衡,最终做出最适合自己家庭的选择。
参考文献
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