1. 引言

1978年当今世界首例“试管婴儿”在英国出生，1983年首例人类冷冻胚胎着床妊娠获得成功，从此以后体外受精–胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer, IVF-ET)在世界各地飞速推进并广泛运用于医学领域，作为辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology, ART)的重要组成部分，给广大不孕不育家庭创造新的希望。近年来，不孕症发病率有增加的趋势，全球范围的不孕症患病率约为8%~12% [1] 。我国不孕患病率从2007年的11.9%攀升至2010年的15.5% [2] 。辅助生殖技术得以飞速发展，其成功率从上个世纪90年代的26%上升至现在的40%~60% [3] [4] 。2016年我国ART周期数远超100万次，2017年高达115万次。截至2019年底，我国大陆总计有517个辅助生殖中心和27个人类精子库 [5] 。在早期阶段，胚胎移植是在卵裂阶段进行的，最多移植了两个胚胎，多胎妊娠的比例很高，导致产妇和胎儿发病率增加 [6] 。与此同时大大增加了患病者的心理负担和家庭、医院、社会的经济费用。单囊胚移植是辅助生殖技术(ART)周期中避免多胎妊娠的有效方法 [7] 。随着对多胎妊娠不利影响认识的不断加深，减少移植胚胎数目能大幅降低多胎妊娠的发生率已成广泛共识 [8] 。

2. 选择性单胚胎移植(Elective Single Embryo Transfer, eSET)现状

一些欧洲国家已经采取立法措施，限制每个周期移植的胚胎数量。北欧国家的单胚胎移植比率很高，尤其是瑞典，荷兰、澳大利亚、新西兰和日本，导致这些国家的多胎出生率低至2%至3% [9] 。然而，在欧洲、亚洲、拉丁美洲和非洲等许多其他国家，多胎生育率仍然很高 [10] 。2018 年中华医学会专家共识明确提出，减少植入胚胎数量是减低辅助妊娠助孕过程中多胎妊娠的有效措施，同时指出对没有显著影响妊娠因素的患病者专家建议均行单胚移植。提议借助选择性单胚胎移植(eSET)策略，持续高度关注降低多胎妊娠 [11] 。2018年的一份研究显示，一次移植2个胚胎的病例与两次单独移植1个胚胎病例的临床妊娠率相似(双胚胎移植：46.6% vs单胚胎移植：45.9%，P = 0.898)，然而，多胎妊娠率明显更高(双胚胎移植：32.2% vs. 单胚胎移植：6.7%；P < 0.01) [12] 。

3. eSET胚胎选择

为进一步提高单胚移植的着床率，优化胚胎选择相当关键。一些但不是所有发达国家使用延时形态学评估(有时借助于算法和人工智能)、植入前非整倍体基因检测(PGT-A)，以及培养基代谢物评估胚胎质量 [13] 。

3.1. 胚胎形态学评分

3.1.1. 卵裂期胚胎评价

现阶段临床工作中主要借助胚胎形态学对卵裂期胚胎进行评分，而卵裂期胚胎形态上的评估主要包含卵裂球数目、对称性及碎片率 [14] 。按照形态学参数对D3胚胎进行评估 [15] ，将早期胚胎分为4级。I级：细胞大小均匀，形状规则，透明带完整；胞质均匀清晰，无颗粒现象；碎片 < 10%。II级：细胞大小略不均匀，形状略不规则；胞质有少许颗粒；碎片10%~20%。III级：细胞大小明显不均匀，且有明显的形状不规则；胞质有明显颗粒；碎片21%~50%。IV级：细胞大小严重不均匀；胞质有严重颗粒；碎片在50%以上。

3.1.2. Garnder囊胚分级法

目前应用最广泛的Gardner囊胚评分，从囊胚的扩张状态 、内细胞团和滋养层细胞的发育这三个方面对囊胚质量进行评估，将囊胚发育分为1~6期，3期及以上的囊胚，则再进一步对囊胚内细胞团(inner cell mass, ICM)和滋养外胚层(trophectoderm, TE)进行评级。与卵裂期胚胎移植相比较，囊胚移植有更高的植入率，能够选择更具有良好发育潜能的胚胎，减少着床失败的风险，同时在移植时与子宫内膜有更好的同步性。

事实证明，即使在经验丰富的胚胎学家手中，基于不客观评估的分级系统也会导致观察者内部和观察者之间的高度变异性 [16] 。形态学评分是评价卵子和胚胎发育潜能最常用的方法，但其有单一时间点观察、主观因素影响大、对着床结局的预测不准确等缺点 [17] 。因胚胎发育是一个连续的不断逐渐变化的过程，不可能通过某一时间点的单个参数有效评估胚胎的发育潜能，各不同发育阶段的多重选择相结合才最有可能分辨出具有种植潜能的胚胎。

3.2. 延迟监测技术

延时监测技术通过连续观察胚胎的成长过程， 与计算机的分析功能相结合，可为将来自动筛选胚胎提供可能 [18] 。这一动态评估胚胎发育过程，主要评估胚胎发育的原核期、卵裂期、囊胚期３个时期。将延时监测技术与临床实践紧密结合，使胚胎学家能够在胚胎未受干扰的情况下，深入细致的研究观察胚胎发育。对5个随机对照试验的荟萃分析表明 [19] ，体外受精周期中延迟监测(time-lapse monitoring, TLM)的应用与单个时间点的形态评估相比，持续累积妊娠率(51.0% vs. 39.9%)和活产率(44.2% vs. 31.3%)更高。延时监测可能对年龄偏大患者的选择更有效，因为高龄产妇(≥35岁)在妊娠期间染色体减数分裂错误的风险更高。近些年来，TLM在临床医学中的应用更加广泛。与传统的静态形态评价相比，TLM为胚胎学家提供了更准确的未受干扰环境下胚胎的参数信息 [20] 。

该项技术可通过每5~20分钟自动图像收集对初期胚胎发育情况进行连续性评估，因而不依赖于静态观察来界定一个高度动态的过程。此外，胚胎评分无需脱离培养箱，因此胚胎不会暴露在光线、湿度、温度、pH值和气相的变化中，这是一系列形态分级所必需的。这样，就减少了样本处理，减少了人为错误的风险。TLM系统价格昂贵，尚无法作为常规技术大规模使用。

3.3. 植入前遗传学检测

植入前遗传学检测(preimplantation genetic testing, PGT)是指分析卵母细胞或胚胎DNA以确定染色体数目畸变的方法。目前PGT主要包括染色体结构重排胚胎筛选(PGT-structural rearrangements, PGT-SR)、单基因遗传病胚胎筛选(PGT-for monogenic disorder, PGT-M)和非整倍体胚胎筛选(PGT-aneuploidy screening, PGT-A)，多数应用于高龄、复发性流产、反复着床失败和罹患染色体疾病、单基因遗传疾病的患病者等 [21] 。PGT核心技术，特别是针对非整倍体的遗传学筛查，可为减低流产率、进一步提高妊娠率及有效精准阻断致病基因的垂直传播提供更多参考 [22] 。2019年的一项随机对照试验得出结论，PGT-A作为单次冻融胚胎移植的选择标准可以提高35~40岁女性的持续妊娠率；在PGT-A周期中，每次胚胎移植的持续妊娠率约为50%。郝永秀等 [23] 发现，基于囊胚期活检的PGT-A可显著提高≥38岁助孕女性在单囊胚解冻移植周期中的生化妊娠率、临床妊娠率及活产率，并显著降低流产率。两项前瞻性随机临床试验表明，囊胚滋养外胚层染色体(PGT-A)的植入前遗传学检测有可能识别具有较高植入潜力的胚胎，并尽量避免非整倍体引起的流产 [24] 。滋养外胚层(TE)细胞活检现在是PGT的标准方法 [25] 。随着越来越多的证据支持PGT-A的更高成功率，PGT-A在常规体外受精实践中的使用正在全球范围内增加 [21] 。

PGT活检技术不断完善，从先前的卵裂球期胚胎活检改为如今的囊胚滋养层细胞活检或极体活检，后者可以活检多个细胞，具有重复性高、遗传信息更多等优点 [26] 。尽管滋养外胚层活检在PGT-A中已经变得非常流行，但对于滋养外胚层活检的时间(冷冻前和冷冻后)还没有达成共识 [27] 。

3.4. 代谢组学

人类胚胎在培养基中发育时，会消耗可利用的营养物质并释放代谢物，从而改变培养基上清液。因此，对胚胎培养基上清液进行详细的化学分析可以提供反映细胞代谢活动和胚胎整体发育状况的信息。代谢组学被认为是一种评估卵母细胞质量、胚胎活力和子宫内膜受体的无创技术 [28] 。能够更全面地观察发育中的卵母细胞和胚胎的营养状况，这对今后的诊断和明显改善生育治疗的结果有着潜在的现实意义。非侵入性的代谢组学评估能充分反映细胞的基本功能正常与否，为甄选潜能胚胎提供新的“窗口” [28] 。

4. eSET优缺点

4.1. 优点

对于卵巢反应正常的患者，单囊胚移植是降低多胎妊娠率、明显改善围产结局并能长期维持整体临床妊娠率的最佳选择。刘丽等研究发现 [29] ，单胚胎移植组的临床妊娠率(50.77% vs. 53.83%)和早期流产率(18.18 vs. 9.48)与双胚胎移植组并无显著性差异(P > 0.05)，而多胎妊娠率显著低于双胚胎移植组(0% vs. 29.86, P < 0.001)。由于我国放开“二孩”、“三孩”政策，单胚移植有助于避免多胎妊娠所致的母儿并发症。

4.2. 缺点

在推行eSET的过程中，由于部分患者对单胚移植的了解程度不够，对双胎的偏好甚至超过安全妊娠。患者认为双胚胎移植比eSET有更高更快的成功机会，而且，他们通常认为双胎妊娠是一个理想的治疗结果，可以同时获得两个孩子，更适合他们的家庭计划 [30] 。迄今为止仍缺少行之有效的评估指标预测卵裂期胚胎发育成囊胚的潜能，所以即便卵裂期胚胎形态发育良好，也无法避免无囊胚移植的潜在风险，尤其是对于高龄、卵巢低反应者、获卵数较少者。在这些患者看来eSET是一次无谓且成本高昂的尝试，而且可能推迟其成功妊娠时间 [31] 。

5. 展望

全球范围内双胎率呈现逐步下降的趋势，中华医学会2016年统计数据结果显示，中国IVF-ICSI治疗周期双胎率约27.2%~27.9% [32] ，远超过美国及欧洲的许多国家，并且和现阶段国际广泛认可的ART多胎率控制标准(10%)存在差距 [33] 。2017年数据报告eSET策略实施占比不到40%，较发达国家尚有一定差距 [34] 。避免多胎妊娠的一个好策略是选择性单胚胎移植，采用这一策略的重要因素是患者的良好咨询和选择具有高植入潜力的胚胎。因此，应当积极提倡鼓励单胚胎移植。然而，SET还需要更一致的方法来识别最适合移植的胚胎，以及改进预测活产的方法。IFV-ET治疗的理想结局是获得单胎、足月、健康的胎儿，尽量减少多胎妊娠风险及相关的产科并发症，因此选择性单胚胎移植是实现此目标的有效措施 [11] 。

NOTES

*通讯作者。

参考文献