배아질

Embryo quality

배아의 질은 높은 임신율을 부여하거나 건강한 사람을 만드는 측면에서 배아가 성공적으로 수행할 수 있는 능력이다. 배아 프로파일링은 다양한 매개변수의 자격 및/또는 정량화에 의한 배아 품질을 추정하는 것이다. 배아 품질 추정은 체외 수정에서 배아 선택 선택을 유도한다.

일반적으로 임신율 예측을 위한 배아 프로파일링은 주로 RNA와 단백질의 발현을 포함한 시각적 프로파일과 단기 생물학적 지표에 초점을 맞추고 있으며, 특히 배아 주변에 손상을 입지 않도록 하는 것이 좋다. 한편, 건강 예측을 위한 배아 프로파일링은 게놈에 더 초점을 맞추고 있으며, 유전적 질환의 위험이 있는 경우에는 이식 전 유전자 진단을 위해 배아로부터 세포 샘플링을 더 자주 수반한다.

임신율 예측

현미경 검사

배아의 품질은 주로 형태학적 점수 체계를 사용하여 특정 시점의 현미경 검사에 의해 평가된다. 이것은 임신율을 현저히 향상시키는 것으로 나타났다.[1] IVF/intra 세포질 정자주입(ICSI) 결과 예측에 귀중한 정보를 제공하는 신뢰할 수 있는 비침습적 방법으로 형태학적 깃털의 평가가 배아 품질의 솔링 시스템으로 자주 사용되어 왔다. 2-3일차에 평가를 위한 매개변수:

셀 수 및 분할 리듬: 최적의 세포 수는 2일차에는 4개, 3일차에는 8개(A품질)이다. 3일째 되는 날 9-10 세포는 B이고, >10은 C(부최적)이며, <=4는 D(베어 임플란트)이다. 일반적인 분할 비율은 24시간마다 셀 번호를 두 배로 늘리는 것이다. 높은 비율은 염색체 이상을 의미하고 낮은 비율은 태아 구속을 수반한다(죽고 있다).

단편화: 세포 사멸에 의해 발생하며 파편에 의해 분해된 배아 총 부피의 %로 정량화할 수 있다. 파편들은 핵이 없는 세포질 분율이다.

세포의 대칭과 크기: 모든 블라토메르가 2, 4, 8개의 세포로 이루어진 배아에서 동일하거나 유사한 크기를 가지고 있는 것은 정상이고, 나머지 배아의 경우 세포 크기의 특정 종류가 정상이다. 세포의 수가 손상되었을 때, 모두 크기가 같다면 비대칭으로 간주된다. 큰 크기의 블라소메르를 가진 배아는 비정상적인 것으로 여겨지고 높은 다형성 비율과 연관되어 있다.

다핵화: 2일째와 3일째에 다핵화된 발광체는 이식률이 더 낮은 것과 관련이 있다. 이 배아들은 모자이크나 무화과가 있는 경우가 많다. 3일차 때보다 2일차 이상과 더 관련이 있다.

세포질 측면: 3일차에 베시클레스의 존재는 배아 게놈 활성화의 신호로 간주되며, 따라서 좋은 예후를 보인다. 빈털터리가 있다는 것은 나쁜 예후의 징조다.[2]

시간 경과 현미경 검사는 배아의 형태학이 시간에 따라 연구되는 현미경의 확장이다. 2014년을 기점으로 배아 품질 평가를 위한 시간 경과 현미경 검사가 실험 단계에서 보다 광범위한 임상 사용을 위한 충분한 증거를 가진 것으로 나타나고 있다.[3][4] 배아스코프 (tm) 시간 경과 인큐베이터를 사용한 연구는 압축의 시작과 발파 시작뿐만 아니라 1 세포에서 3 세포까지의 직접적인 갈라짐과 같은 배아 품질에 대한 몇 가지 지표를 사용했다.[5][6][7][8] 또한 1PN 또는 3PN 상태를 통해 전이되는 2-핵핵물질 자이가 2PN을 계속 유지하는 배아보다 질이 떨어지는 배아로 발전하는 경향이 있다.[9]

분자분석

분자 분석은 배아에서 세포 중 하나를 채취하여 수행할 수 있다. 분석은 단일 표적 바이오마커에서 전체 게놈, 대본, 프로테놈 및 대사물에 이르기까지 범위가 다양할 수 있다. 이 결과는 성공적인 임신과 성공적이지 못한 임신에서 이전에 발견된 태아들과 패턴을 비교하여 배아를 점수화하는 데 사용될 수 있다.[10]

대화형 프로파일링

기록적인 평가에서, 인간 배아의 유전자 표현 프로파일링 연구는 법적, 윤리적 문제로 인해 제한된다.[10]

난모세포와 초기 배아를 둘러싸고 있는 적분세포의 유전자 발현 프로파일링은 배아 자체로부터 샘플을 채취하는 것을 포함하지 않는 대안을 제시한다.[10] 적분 세포의 프로파일링은 난소 과다 자극 프로토콜의 효율성에 관한 귀중한 정보를 줄 수 있으며, 배아에서 직접 침습적 시술을 하지 않고도 난모세포 양극화, 배아 발달 및 임신 결과를 간접적으로 예측할 수 있다.[10]

또한 배아 주변에서 마이크로RNA(miRNA)와 세포무균DNA(cfDNA)를 샘플링할 수 있어 배아 품질의 성적표시로 기능한다.[11]

프로테오메 프로파일링

배아의 프로테오메 프로파일링은 배아 근처에서 발견되는 단백질의 샘플링으로 간접적으로 평가될 수 있으며, 따라서 비침습적인 배아 프로파일링 방법을 제공한다.[10] 그러한 프로파일링에서 평가된 단백질 표지의 예로는 CXCL13과 과립세포-대식세포군 군집 자극인자를 들 수 있으며, 여기에는 더 낮은 단백질 양이 더 높은 이식률과 관련이 있다.[10] 동일한 가시 품질의 배아 사이에서 선택을 해야 한다면 수용성 HLA-G의 존재는 또 다른 변수로 간주될 수 있다.[1]

또 다른 수준의 기회는, 예를 들어 건강이나 면역 상태와 관련하여, 모성 게놈, 성적 증명서, 프로테오메트, 대사물의 유사한 프로파일링에 의해 잠재적으로 더 자세히 설명될 수 있는, 모성 지위에 맞춘 배아 프로파일의 평가를 통해 얻을 수 있다. 모성 프로파일링에 포함될 수 있는 단백질의 두 가지 예로는 자궁내막에서 파생된 스태드민 1과 부속품 A2가 있는데, 각각 하향 및 상향 조절이 더 높은 이식 성공률과 관련이 있다.[10]

게놈 프로파일링

기존 무작위 통제 시험의 체계적 검토와 메타분석은 실제 출산율에 의해 측정된 PGP의 유익한 효과에 대한 증거가 없다는 결과를 얻었다.[12] 반대로 산모연령이 높은 여성의 경우 PGP가 실제 출산율을 현저히 낮춘다.[12] 조직검사의 침입성, 염색체 모자이즘과 같은 기술적 단점이 PGP의 비효능성의 주요 기본 요인이다.[12]

배아 질에 대한 유전체 프로파일링의 주요한 단점은 결과가 일반적으로 단일 세포의 평가에 의존한다는 것이다. PGP는 시험된 세포가 모자이즘 때문에 배아를 대표하지 않을 수 있기 때문에 내재적인 한계가 있다.[12]

산모연령이 높은 여성이나 반복 체외수정 장애를 가진 환자에게 사용할 경우 PGP는 주로 무연화, 역수, 로버츠니안 번역 등 염색체 이상 검출을 위한 검진으로 진행되며 염색체 반전이나 삭제 등 기타 이상 검사에 대한 경우는 거의 없다. 그 이면의 원리는 수치 염색체 이상이 임신 상실 사례를 대부분 설명하고, 인간 배아의 상당 부분이 무연고형인 것으로 알려져 있기 때문에 유플로이드 배아의 선택적 교체가 성공적인 IVF 치료의 가능성을 높여야 한다는 것이다. 종합적인 염색체 분석 방법에는 어레이 비교 유전체 혼합(aCGH), 정량적 PCR 및 SNP 어레이가 포함된다.[10] 3일차 배아에 대한 단일 블라스트로메르 생검과 결합한 aCGH는 검사된 배아의 2.9%에 결과가 없고, 낮은 오류율(1.9%)[10]과 연관되어 매우 강력하다. 배아에서 비정상적인 염색체 수를 검사하여 살아있는 출생아 수를 증가시킨다는 증거는 없다.[13]

특정 이상 유무를 선별하는 것 외에 유전체 분석까지 가능한 기법이 개발 중에 있는데, 이 기법에서 유전체 프로파일링은 성공적이거나 실패한 임신에서 이전에 발견된 배아들과 비교하여 DNA 패턴을 채점할 수 있다.[10]

건강예측

추가 정보: 이식전유전자진단

현재 배아 결과자의 건강 예측에 사용되는 주요 방법은 그 결과자가 특정 질환을 상속받을 것인지 여부를 결정하기 위해 이식 전 유전자 진단(이식 전 유전자 검사, 이식 전 유전자 프로파일링 또는 PGP라고도 한다)이다. 한편, 기존의 무작위화된 통제 실험에 대한 체계적인 검토와 메타분석은 실제 출생률에 의해 측정된 PGP의 유익한 효과에 대한 증거가 없다는 결과를 얻었다.[12] 반대로 산모연령이 높은 여성의 경우 PGP가 실제 출산율을 현저히 낮춘다.[12] 조직검사의 침입성, 염색체 모자이즘과 같은 기술적 단점이 PGP의 비효능성의 주요 기본 요인이다.[12]

참조

  1. ^ a b Rebmann, V.; Switala, M.; Eue, I.; Grosse-Wilde, H. (2010). "Soluble HLA-G is an independent factor for the prediction of pregnancy outcome after ART: A German multi-centre study". Human Reproduction. 25 (7): 1691–1698. doi:10.1093/humrep/deq120. PMID 20488801.
  2. ^ "An Overview of The Available Methods for Morphological Scoring of Pre-Implantation Embryos in In Vitro Fertilization". Cell Journal. 16 (4, Winter 2015): 392–405. 8 October 2013. doi:10.22074/cellj.2015.486. PMID 25685730. Retrieved 9 January 2022.
  3. ^ Kaser, D. J.; Racowsky, C. (2014). "Clinical outcomes following selection of human preimplantation embryos with time-lapse monitoring: a systematic review". Human Reproduction Update. 20 (5): 617–631. doi:10.1093/humupd/dmu023. ISSN 1355-4786. PMID 24890606.
  4. ^ Freour, T.; Basile, N.; Barriere, P.; Meseguer, M. (2014). "Systematic review on clinical outcomes following selection of human preimplantation embryos with time-lapse monitoring". Human Reproduction Update. 21 (1): 153–154. doi:10.1093/humupd/dmu054. ISSN 1355-4786. PMID 25293345.
  5. ^ Rubio, I.; Kuhlmann, R.; Agerholm, I.; Kirk, J.; Herrero, J.; Escribá, M. A. J.; Bellver, J.; Meseguer, M. (2012). "Limited implantation success of direct-cleaved human zygotes: A time-lapse study". Fertility and Sterility. 98 (6): 1458–1463. doi:10.1016/j.fertnstert.2012.07.1135. PMID 22925687.
  6. ^ Campbell, A.; Fishel, S.; Bowman, N.; Duffy, S.; Sedler, M.; Hickman, C. F. L. (2013). "Modelling a risk classification of aneuploidy in human embryos using non-invasive morphokinetics". Reproductive BioMedicine Online. 26 (5): 477–485. doi:10.1016/j.rbmo.2013.02.006. PMID 23518033.
  7. ^ Meseguer, M.; Herrero, J.; Tejera, A.; Hilligsøe, K. M.; Ramsing, N. B.; Remohí, J. (2011). "The use of morphokinetics as a predictor of embryo implantation". Human Reproduction. 26 (10): 2658–2671. doi:10.1093/humrep/der256. PMID 21828117.
  8. ^ Dal Canto, M.; Coticchio, G.; Mignini Renzini, M.; De Ponti, E.; Novara, P. V.; Brambillasca, F.; Comi, R.; Fadini, R. (2012). "Cleavage kinetics analysis of human embryos predicts development to blastocyst and implantation". Reproductive BioMedicine Online. 25 (5): 474–480. doi:10.1016/j.rbmo.2012.07.016. PMID 22995750.
  9. ^ Reichman, D. E.; Jackson, K. V.; Racowsky, C. (2010). "Incidence and development of zygotes exhibiting abnormal pronuclear disposition after identification of two pronuclei at the fertilization check". Fertility and Sterility. 94 (3): 965–970. doi:10.1016/j.fertnstert.2009.04.018. PMID 19476942.
  10. ^ a b c d e f g h i j The Evian Annual Reproduction (EVAR) Workshop Group 2010; Fauser, B. C. J. M.; Diedrich, K.; Bouchard, P.; Domínguez, F.; Matzuk, M.; Franks, S.; Hamamah, S.; Simón, C.; Devroey, P.; Ezcurra, D.; Howles, C. M. (2011). "Contemporary genetic technologies and female reproduction". Human Reproduction Update. 17 (6): 829–847. doi:10.1093/humupd/dmr033. PMC 3191938. PMID 21896560.
  11. ^ Traver, S.; Assou, S.; Scalici, E.; Haouzi, D.; Al-Edani, T.; Belloc, S.; Hamamah, S. (2014). "Cell-free nucleic acids as non-invasive biomarkers of gynecological cancers, ovarian, endometrial and obstetric disorders and fetal aneuploidy". Human Reproduction Update. 20 (6): 905–923. doi:10.1093/humupd/dmu031. ISSN 1355-4786. PMID 24973359.
  12. ^ a b c d e f g Mastenbroek, S.; Twisk, M.; Van Der Veen, F.; Repping, S. (2011). "Preimplantation genetic screening: A systematic review and meta-analysis of RCTs". Human Reproduction Update. 17 (4): 454–466. doi:10.1093/humupd/dmr003. PMID 21531751.
  13. ^ Cornelisse S, Zagers M, Kostova E, Fleischer K, van Wely M, Mastenbroek S (8 September 2020). "Preimplantation genetic testing for aneuploidies (abnormal number of chromosomes) in in vitro fertilisation". Cochrane Database Syst Rev. 9: CD005291. doi:10.1002/14651858.CD005291.pub3. PMC 8094272. PMID 32898291.