劉 芳， 于辛酉， 包俊華， 金 銳， 唐大偉， 白 剛

（1.銀川市婦幼保健院生殖醫(yī)學中心，銀川 750001； 2.寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院醫(yī)學實驗中心，銀川 750004）

目前全世界有700 多萬兒童是通過輔助生殖技術(shù)出生的。輔助生殖的最終目的是在保護母體安全的同時獲得足月健康的嬰兒。多胎妊娠有較高的早產(chǎn)風險和更高的并發(fā)癥發(fā)生率，這是在輔助生殖技術(shù)應(yīng)用中一直存在的一個主要障礙。提高妊娠率的同時降低多胎妊娠的風險，是當前輔助生殖需要重點攻克的方向。單胚胎移植在保證妊娠率的同時，可降低多胎妊娠、早產(chǎn)、低出生體質(zhì)量以及剖宮產(chǎn)的發(fā)生率。評估胚胎發(fā)育的質(zhì)量和潛能是提高臨床妊娠率的關(guān)鍵步驟之一，是從實驗室走向臨床的首要指標，也是預測妊娠結(jié)局的有力證據(jù)。因此，避免多胚胎移植并選擇高質(zhì)量的單胚胎進行移植，在近些年也得到更廣泛的認可和發(fā)展。

選擇移植最有發(fā)育潛能的胚胎在輔助生殖過程中是非常重要的，而如何能夠安全無創(chuàng)、快捷有效地選擇出最適合的胚胎，已成為當前胚胎移植研究的熱點。目前臨床上已經(jīng)有許多質(zhì)量評價方法，包括傳統(tǒng)的形態(tài)學和近幾年發(fā)展的代謝組學、延時監(jiān)測技術(shù)和基因組學等評價方法，現(xiàn)對近期各種研究結(jié)果綜述如下。

1 代謝組學方法

代謝組學是繼基因組學、蛋白質(zhì)組學和轉(zhuǎn)錄組學之后發(fā)展起來的一門學科，它很好地反映了基因表達下游的事件，并提供了有關(guān)細胞內(nèi)代謝有價值的信息，這是其他組學技術(shù)無法做到的。它能反映機體的動態(tài)代謝狀態(tài)，因此可以檢測疾病與藥物作用的相關(guān)性。代謝組學大概能測定3000 種代謝物，數(shù)據(jù)量遠小于蛋白組和轉(zhuǎn)錄組，相對而言分析可以更快[1]。目前常用的分析技術(shù)包括核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）、拉曼光譜（Raman）、近紅外光譜（near infrared，NIR）、質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）、色譜（chromatography）和色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)[2-3]，它們在測定不同代謝物上各有優(yōu)勢。由于代謝物種類繁多，各物質(zhì)之間差異比較大，且濃度分布范圍廣，僅靠一種分析技術(shù)無法完成。目前已知總體質(zhì)量差的胚胎移植與單胎出生體質(zhì)量的降低有關(guān)，而評估胚胎總體質(zhì)量需要全面測定胚胎的各種代謝物[4]。因此，臨床上常聯(lián)合使用幾種分析技術(shù)對代謝產(chǎn)物進行全面分析[5]。預測胚胎發(fā)育潛能相關(guān)，且研究較多的代謝產(chǎn)物，主要源于以下幾個微環(huán)境。

1.1 卵泡液

卵泡液是指發(fā)育中卵母細胞的體內(nèi)微環(huán)境，包含對卵泡生長和卵母細胞成熟至關(guān)重要的所有成分以及卵母細胞排出的代謝物。卵泡液的代謝組成一定程度上反映了卵母細胞的質(zhì)量[6]。Pi?ero-Sagredo 等[7]首次利用 NMR 研究人體卵泡液，鑒定出一些能作為卵泡成熟狀態(tài)的生物標記物的代謝物，選擇出具有更高受精潛能的卵母細胞，提高體外受精（in vitro fertilization，IVF）的成功率。McRae 等[8]利用NMR 技術(shù)對10 名接受自然周期IVF 女性中的卵泡液進行分析，發(fā)現(xiàn)排卵期的卵泡液為高水平的乳酸、丙酮酸和低水平的葡萄糖。有研究[9]通過氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）的代謝組學方法，比較IVF 成功和IVF 重復失?。≧IF）患者卵泡液的代謝物，發(fā)現(xiàn)RIF 卵泡液組幾種氨基酸（纈氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、脯氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和鳥氨酸）水平升高，二羧酸、膽固醇和一些有機酸水平降低。但卵泡液作為輔助生殖的生物標記物，目前仍有明顯的局限性。比如，卵巢刺激過程或沖洗介質(zhì)都可以改變卵泡液的成分[10]。由此可見，關(guān)于卵泡液的代謝組學分析的研究還處于起步階段，要實現(xiàn)卵泡液的整體代謝組學圖譜的臨床應(yīng)用還需要更多的研究。

1.2 胚胎培養(yǎng)基

如今在臨床實踐中，快速經(jīng)濟的胚胎質(zhì)量評估方法仍是形態(tài)學評估和卵裂率。胚胎質(zhì)量的生物標記可以克服形態(tài)學評估的一些弱點。胚胎培養(yǎng)基（embryo culture medium，ECM）的研究表明，胚胎之間的代謝差異可能表明了受精成功的潛力，但其在臨床應(yīng)用方面的意義仍有待商榷[11]。Vergouw 等[12]使用近紅外光譜（NIR）對培養(yǎng)基進行代謝組學分析，選擇第3 天的胚胎，與僅通過形態(tài)學選擇胚胎相比，試管嬰兒的活產(chǎn)率無差異。Hardarson 等[13]的研究表明，在胚胎形態(tài)中加入ECM 的近紅外光譜并不能提高單胚胎移植（SET）后第2 天和第 5 天的妊娠率。Sfontouris等[14]研究發(fā)現(xiàn)基于NIR 儀器進行的ECM 代謝組學分析對第2、3 和5 天的妊娠率和活產(chǎn)率均無有利影響。以上研究表明，與僅使用形態(tài)學相比，將ECM 代謝組學分析加入形態(tài)學并不能提高獲得可行妊娠的概率。

1.3 子宮內(nèi)膜

人類子宮內(nèi)膜是一個動態(tài)組織，在自然月經(jīng)周期的短時間內(nèi)接受著床，稱為“著床窗口”。這個窗口隨著月經(jīng)周期的長短而變化，與正常周期19～21 d 一致。在同一周期內(nèi)抽吸子宮內(nèi)膜液可以不影響著床或妊娠率，這意味著子宮內(nèi)膜的代謝組學分析可以與胚胎移植在同一周期內(nèi)進行[15-16]。識別與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)的生物標記物在臨床上是可取的，可影響輔助生殖治療患者的妊娠率。

2 延時監(jiān)測系統(tǒng)

延時監(jiān)測技術(shù)是一種對輔助生殖過程中胚胎形態(tài)和發(fā)育動力學進行半定量評價的新技術(shù)，是否具有臨床應(yīng)用價值尚無定論[17-18]。傳統(tǒng)上，胚胎評估是指將胚胎從常規(guī)培養(yǎng)箱中取出，每天在光鏡下鏡檢來進行評估。延時系統(tǒng)是指頻繁地拍攝胚胎的數(shù)字圖像，將延時記錄技術(shù)與臨床實踐相結(jié)合，使胚胎學家在不干擾胚胎培養(yǎng)的同時，對胚胎發(fā)育有更深入的了解。使用帶有形態(tài)動力學算法的延時攝影系統(tǒng)可以顯著改善妊娠和活產(chǎn)率，并減少早期妊娠損失[19]。Rubio 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在綜合胚胎鏡延時監(jiān)測系統(tǒng)中培養(yǎng)和選擇胚胎的方法改善了生殖結(jié)果。延時監(jiān)測系統(tǒng)組的持續(xù)妊娠率增加至51.4%，標準組的持續(xù)妊娠率為41.7%。Adamson 等[21]對基于 TLM 系統(tǒng)的第 3 天胚胎移植研究發(fā)現(xiàn)，與僅基于形態(tài)學分析比較，試驗組的胚胎移植率和臨床妊娠率高于對照組。除了鑒定具有高植入潛能的胚胎外，延時分析還揭示了常規(guī)靜態(tài)形態(tài)學評估所遺漏的異常事件。多核、直接卵裂（1～3 個細胞直接分裂）和反向卵裂等特異事件均被發(fā)現(xiàn)與植入電位降低有關(guān)[22-25]。而在 Goodman 等[18]的研究中，添加延時形態(tài)動力學數(shù)據(jù)并未改善臨床生殖結(jié)果，臨床妊娠率和著床率總體上與囊胚轉(zhuǎn)移相似。因此，延時診斷系統(tǒng)提供了有關(guān)胚胎質(zhì)量的寶貴信息，可幫助臨床醫(yī)生選擇胚胎進行單胚胎移植。延時監(jiān)測技術(shù)中，標準化的觀測時間還沒有一個確切點，但這一點在臨床上是至關(guān)重要的。因此也需要更多的科研數(shù)據(jù)進一步確定這一觀測時間點，以方便延時檢測技術(shù)在臨床上更廣泛地使用。

3 胚胎植入前遺傳篩查

遺傳信息的載體——染色體是影響胚胎發(fā)育潛能的重要因素，年齡超過40 歲的女性的染色體異常率≥50%。染色體異常對胚胎發(fā)育或胎兒發(fā)育有致死效應(yīng)，因此在輔助生殖過程中，染色體篩查可提高染色體異常患者的臨床妊娠率和降低自然流產(chǎn)率，尤其適用于高齡產(chǎn)婦。目前染色體篩查的主要方法是植入前非整倍體遺傳檢測（PGT-A），也稱為 PGS[26]。PGS 通過分析全部24 條染色體的拷貝數(shù)，以篩查胚胎非整倍性改變。Forman 等[27]納入了 175 名年齡≤42 歲的體外受精夫婦，一組接受單整倍體胚胎移植，另一組接受未活檢的雙胚胎移植。結(jié)果顯示，前者的多胞胎接生率遠低于后者。通過對35 歲及以上的婦女使用 PGS，多胎妊娠率明顯降低[28]。Kang 等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在年齡≤37 歲的女性中，IVF-PGS 對活產(chǎn)率和流產(chǎn)率無影響；但在年齡＞37 歲的女性中，IVFPGS 確實改善了臨床妊娠率和活產(chǎn)率。但另有研究[26]顯示，PGS 第3 天活檢對胚胎有侵襲性，可能會導致胚胎嵌合，而這種胚胎嵌合現(xiàn)象會嚴重干擾PGS 的結(jié)果解讀。新一代測序（NGS）正在取代最初PGS 中的熒光原位雜交技術(shù)（FISH），減少對胚胎的侵襲性，且具有精度高、成本低的優(yōu)點，但仍會導致胚胎嵌合。因此，PGS 作為體外受精患者篩選技術(shù)的價值還有待確定[30]。

越來越多的輔助生殖接受者在臨床咨詢后，患者對懷孕可能性的重視程度降低，而對孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)期風險的重視程度增高。在咨詢之后，大量的接受者會選擇單胚胎移植[31]。對胚胎質(zhì)量進行科學的評估是保證妊娠率的一個重要方法。傳統(tǒng)的形態(tài)學和近幾年發(fā)展的代謝組學、延時監(jiān)測技術(shù)和基因組學等評價方法，在臨床應(yīng)用上各有優(yōu)勢。這可能與胚胎的發(fā)育潛能受多種因素影響、不同年齡的婦女卵母細胞質(zhì)量不同等有關(guān)，最終導致各種檢測方法得到的結(jié)論不一致。故單一的形態(tài)學指標不足以預測胚胎的最終結(jié)局，需要從更多維度和更多水平來綜合評價。因此，在保證無創(chuàng)準確、高效快速的基礎(chǔ)上，合理利用篩選方法十分重要。此外，還需要更多的臨床研究結(jié)果，讓患者、醫(yī)生和衛(wèi)生保健工作人員相信，即使單胚胎移植可能稍微延長了受孕的時間，選擇性單胚胎移植對母體和胎兒總體影響要優(yōu)于多胚胎移植。