人类胚胎的延长体外培养表明,仅凭单次滋养外胚层活检诊断染色体嵌合体现象具有复杂性

研究问题:在体外考虑人类着床前后时期结局时,植入前非整倍体遗传学检测(PGT-A)的准确性如何? 研究答案:将胚胎准确诊断为异常的概率为100%,而被归类为临床适用的整倍体胚胎比例为61.9%;然而,若不将结构异常和嵌合异常纳入考虑,则准确性提高至100%,假阳性率和假阴性率均为0%。 已知背景:胚胎非整倍体与着床失败及早期妊娠丢失相关。然而,一部分囊胚呈嵌合状态,含有染色体不同的细胞群体。染...
医学

研究问题:在体外考虑人类着床前后时期结局时,植入前非整倍体遗传学检测(PGT-A)的准确性如何?

研究答案:将胚胎准确诊断为异常的概率为100%,而被归类为临床适用的整倍体胚胎比例为61.9%;然而,若不将结构异常和嵌合异常纳入考虑,则准确性提高至100%,假阳性率和假阴性率均为0%。

已知背景:胚胎非整倍体与着床失败及早期妊娠丢失相关。然而,一部分囊胚呈嵌合状态,含有染色体不同的细胞群体。染色体嵌合性的诊断仍然是PGT-A面临的一项重大挑战。尽管嵌合胚胎可能产生健康活产,但其也与较差的临床结局相关。此外,嵌合性对早期妊娠的直接影响目前仍不明确。近年来,新近建立的体外系统可将胚胎延长培养至14天,从而为模拟人类着床前后发育期间的染色体不稳定性提供了独特机会。

研究设计、样本量与持续时间:共培养80枚胚胎至受精后第8天(n = 7)或第12天(dpf;n = 73)。其中,54枚为PGT-A囊胚,在被诊断为异常(n = 37)或嵌合(n = 17)后捐赠用于研究。其余26枚为多余囊胚,来源于标准辅助生殖技术(ART)周期。这些胚胎在延长培养前均接受了滋养外胚层(TE)活检。

参与者/材料、环境、方法:我们采用既定培养方案生成胚胎外生长体。外生长体活性基于细致的形态学评估进行判定。进一步将9个外生长体分离为两个或更多部分,分别对应于内细胞团(ICM)及TE来源谱系。共选择45枚胚胎在受精后第8天或第12天进行二代测序(NGS)。我们将TE活检图谱与培养结局以及胚胎在后续发育阶段的染色体状态进行了相关分析。

主要结果及偶然因素的作用:在培养至受精后第12天(12 dpf)的73枚胚胎中,51%保持存活,而49%在受精后第8天至第12天之间脱落。存活且于第12天形成外生长的样本主要来源于整倍体囊胚,以及被诊断为三体、重复或嵌合异常的囊胚。相反,单体、缺失及更为复杂的染色体构成显著损害了体外发育至12 dpf的能力(10% vs. 77%,P < 0.0001)。

与原始活检结果相比,我们发现,对于均一性数目性非整倍体,无论是在整体外生长组织中,还是在源自内细胞团(ICM)和滋养外胚层(TE)的外生长部分中,一致性均达到100%。然而,均一性结构变异在后续发育阶段并不总是能够得到证实。此外,最初被诊断为嵌合的胚胎中,有较高比例在12 dpf时仍保持存活(58%)。其中,71%为整倍体,并且在ICM和TE来源的谱系中均观察到正常核型特征。基于我们的验证数据,我们确定在嵌合现象诊断中,假阴性率为0%,假阳性率为18.5%。

总体而言,我们的研究结果表明,在胚胎植入前遗传学检测非整倍体筛查(PGT-A)的背景下,诊断准确率为80%。然而,若不将结构异常和嵌合异常纳入考虑,准确率可提高至100%,且假阳性率和假阴性率均为0%。

局限性及谨慎解读的原因:延长体外培养本身存在固有局限性,尤其是在模拟关键发育里程碑时,因此需要谨慎解读相关结果。

研究发现的更广泛意义:我们的研究结果与当前产前检测数据相呼应,并支持PGT-A在诊断均一性数目性非整倍体以及整倍体染色体构成方面具有较高的临床预测价值。然而,区分技术偏倚与生物学变异仍将是一项挑战,这从根本上限制了单次TE活检在诊断嵌合现象方面的准确性。

研究资助、利益冲突:本研究由根特大学特别研究基金(Ghent University Special Research Fund,BOF01D08114,授予M.P.)、佛兰德斯研究基金会(Research Foundation-Flanders,FWO.KAN.0005.01,授予B.H.)以及De Snoo-van't Hoogerhuijs Stichting(授予S.M.C.d.S.L.)资助。

我们感谢Ferring Pharmaceuticals(比利时奥尔斯特)提供的无附加条件教育资助。试验注册号:不适用。


Administrator 2026年5月18日
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