借助輔助生殖技術(shù)出生的兒童在世界上已數(shù)十萬例,他們的生長發(fā)育與自然受孕出生兒童有否存在明顯差異受到廣泛的關(guān)注。本文綜述體外受精、卵胞漿單精子注射、胚胎植入前診斷、低溫保存技術(shù)等輔助生殖技術(shù)的妊娘結(jié)局,及其出生兒童在不同生長發(fā)育階段(新生兒期、嬰兒期、幼兒期、學(xué)齡前期、學(xué)齡期、青春期)的健康狀況。資料表明輔助生殖技術(shù)出生兒童的生長發(fā)育無明顯異常。
關(guān)鍵詞:輔助生殖技術(shù);兒童;體外受精;發(fā)育;妊娠結(jié)局;隨訪
自1978年首例體外受精(in vitro fertilization,IVF)兒童在英國出生后,世界各國普遍應(yīng)用輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive techniques, ART)治療不育癥。1992年卵胞漿單精子注射(intracyto-plasmic sperminjection,ICSI)等技術(shù)的建立,ART適應(yīng)證拓寬,越來越多的兒童借助ART出生。在澳大利亞、瑞典等國,ART兒童每年占總出生率的1.10%~2.0%)。數(shù)十萬ART兒童的出生都沒有經(jīng)歷精子在女性生殖道獲能,或頂體反應(yīng)和穿透卵透明帶等受精事件,因此對ART兒童的生長發(fā)育與自然受孕(natural conception, NC)兒童有否明顯差異的評價,有助于深人認(rèn)識輔助生殖技術(shù)的長期安全性。本文對ART妊娠結(jié)局和ART兒童在不同生長發(fā)育階段的健康狀況作一概述。
一、體外受精技術(shù)出生兒童的生長發(fā)育
IVF技術(shù)是將精子和卵子在人體外的實驗室條件下進(jìn)行受精,受精卵培養(yǎng)至早期胚胎,再將發(fā)育良好的早期胚胎移植到同步化的子宮內(nèi)著床,建立妊娠。由于IVF技術(shù)對受術(shù)婦女采用性激素誘發(fā)超排卵,以實驗室條件模擬體內(nèi)受精和胚胎早期發(fā)育的環(huán)境,移植多個胚胎的方法提高其妊娠率,技術(shù)過程中存在許多與NC不同的環(huán)節(jié),故妊娠結(jié)局和兒童發(fā)育有否差別受到重視。
(一)胎兒生長發(fā)育和妊娠結(jié)局
為了體外受精能夠獲得一定的受精率,受術(shù)婦女需經(jīng)超排卵以獲得多個卵子用于受精,因此IVF導(dǎo)致妊娠期最常見并發(fā)癥是發(fā)生在妊娠早、中期的中度卵巢過度刺激綜合征。妊娠最初8周是胎兒各系統(tǒng)組織器官迅速分化發(fā)育的時期,若受到內(nèi)外不良因素的影響,會導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常。但卵巢過度刺激綜合征多能自愈,一般不需要臨床治療,對胎兒發(fā)育無明顯影響。其它妊娠期并發(fā)癥,如妊娠高血壓綜合征、先兆流產(chǎn)、前置胎盤、胎膜早破等,在IVF妊娠中發(fā)生率未見比NC增高,對胎兒發(fā)育也無顯著影響,且胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩(小于胎齡)發(fā)生率亦無明顯增高。IVF兒童圍產(chǎn)期死亡率、新生兒畸形率和核型異常率與對照組相比無統(tǒng)計學(xué)上的差異。Bonduelle等報道IVF新生兒嚴(yán)重畸形率(即出現(xiàn)功能損害或需外科治療的畸形)為3.8%與NC(3.2%)比,無顯著差異。但Anthony等觀察到與IVF新生兒畸形率(尤其是心血管畸形)稍高于NC兒童,他們認(rèn)為是IVF母親高齡所致,而非IVF操作過程引起。
IVF孕婦中雙胎妊娠率為20~36.3%,多數(shù)為雙卵雙胎;多胎妊娠率(兩胎及以上)隨每次移植胚胎的數(shù)目增加而上升(22.2%~29.0%),明顯高于普通人群(2.7%);由于多胎妊娠的早產(chǎn)率和低出生體重率顯著高于單胎妊娠,導(dǎo)致IVF兒童總體的早產(chǎn)率和低出生體重率顯著于對照組。LVF與NC的單間比較,孕周、早產(chǎn)率、出生體重、低出生體重率均相近;兩者多胎間比較,情況也相似。與普通人群一樣,在輔助生殖人群中多胎妊娠導(dǎo)致兒童早產(chǎn)和低出生體重是單胎妊娠的7.5倍。IVF由于多胎妊娠率高,故兒童總體的早產(chǎn)率和低出生體重率明顯升高。但Westergaard等發(fā)現(xiàn),即使是單胎,IVF的早產(chǎn)率和低出生體重率仍然高于NC。這種情況的直接原因未明確,從IVF妊娠后期的選擇性剖宮產(chǎn)率明顯升高來推斷,有研究認(rèn)為可能與IVF母親對胎兒健康焦慮,要求提高終止妊娠有關(guān)。
(二)新生兒期(出生后28d內(nèi))
新生兒期兒童脫離母體開始獨立生活,經(jīng)歷內(nèi)外環(huán)境巨大變化,不僅發(fā)病率高,死亡率也高。Makhseed等統(tǒng)計得出,與自然受孕一樣,LVF多胎的新生兒出現(xiàn)呼吸窘迫、黃疸、需人工通氣、轉(zhuǎn)重癥監(jiān)護(hù)中心治療的比例以及新生兒死亡率都比IVF單胎的新生兒高。然而,IVF與NC的單胎之間和雙胎之間比較,新生兒并發(fā)癥(例如呼吸窘迫綜合征、顱內(nèi)出血、高膽紅素血癥、壞死性小腸結(jié)腸炎、新生兒死亡等)發(fā)生率并沒有明顯增加需要轉(zhuǎn)入重癥監(jiān)護(hù)中心治療的比例和治療時間均相近。
(三)嬰兒期(1歲內(nèi))
嬰兒期是兒童出生后生長發(fā)育最迅速的時期,而且嬰兒期抗病能力較弱,易患感染性疾病。IVF嬰兒的體格發(fā)育情況和慢性病的發(fā)病率、發(fā)病的嚴(yán)重程度與NC嬰兒相比差異不顯著。Westergaared等統(tǒng)計IVF嬰兒第一年內(nèi)的死亡率為1.13%,與對照組相近,他們認(rèn)為IVF嬰兒的患病風(fēng)險是來自于其父母高齡、不育癥因素以及多胎妊娠等方面,而不是來這種技術(shù)本身。
國際上常用Bayley嬰幼兒發(fā)育診斷量表來評估2.5歲以內(nèi)嬰幼兒的智力發(fā)育情況,該表包括智力量表和運動量表兩部分,用精神運動發(fā)育指數(shù)(100+-15)來表示。Gibson等分析了IVF單胎嬰兒精神運動發(fā)育指數(shù),與對照組相比無顯著差異。
(四)幼兒期(1~3歲)及學(xué)齡前期(3~6歲)
這兩個階段的兒童體格發(fā)育速度較前減慢,但智力發(fā)育(語言和思維)較前突出。無論是IVF還是NC,多胎妊娠兒童的智力都明顯低于單胎妊娠兒童。Stromberg等報道IVF兒童腦癱、智力發(fā)育遲緩等神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的發(fā)生率增高,主要與多胎妊娠、早產(chǎn)和低出生體重率增高有關(guān)。與母親年齡和孕周相同的對照組兒童比較,IVF兒童在此階段的智力發(fā)育則無差異。
(五)學(xué)齡期(7~11歲)
此階段兒童體格生長穩(wěn)步增長,智力發(fā)育進(jìn)一步成熟,控制、理解、分析、綜合能力增強,但情緒和行為有時不穩(wěn)定。Olivennes等對370李I(lǐng)VF兒童進(jìn)行隨訪,觀察到出生時小于胎齡的IVF兒童,93.2%在學(xué)齡期已能達(dá)到正常體重。
對學(xué)齡期兒童心理、行為的評估一般采用Achenbach兒童行為列表。從內(nèi)在、外在、社會、思維和注意力等五個方面,評估IVF兒童的行為和心理問題,無明顯增多;不同性別的IVF兒童之間以及多胎以及多胎妊娠的IVF兒童之間的行為也沒有顯著差異。對兒童的學(xué)習(xí)成績和教師的評價進(jìn)行綜合分析,92.2%的IVF兒童在校表現(xiàn)良好。IVF兒童心理發(fā)育的障礙可能只源自父母行為等社會因素。Colpin等注意到有些IVF兒童反映當(dāng)與父母發(fā)生沖突時,父母較少跟他們講道理,這樣有可能對兒童的自我促進(jìn)行為產(chǎn)生負(fù)面影響。
是否應(yīng)該讓IVF兒童知道他們是輔助生殖兒童,以及該如何告知他們才不會對其心理產(chǎn)生負(fù)面影響,仍然是兩個是的商榷的問題。Olivennes等報道6~10歲的兒童,58.7%的父母未告知他們是ART兒童,而11~13歲的兒童中仍有34%的父母打算保守秘密。Colpin等了解到過早告知他們(≤8歲),有可能令孩子產(chǎn)生內(nèi)在性問題行為,例如焦慮和擔(dān)心,而違法和具有攻擊性等外在性問題行為則沒有增多。
(六)青春期(12~18歲)
青春期兒童生長發(fā)育在性激素作用下明顯加快,由于神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)未穩(wěn)定,兒童心理、行為、精神等方面易于波動。Golombok等報道,進(jìn)入青春期不久的IVF兒童在校表現(xiàn)、與同齡人之間的關(guān)系以及自信心等均與NC兒童無明顯差異。他們也注意到有些IVF兒童反映與父母發(fā)生爭執(zhí)時,父母甚少以理服人,經(jīng)統(tǒng)計分析,IVF兒童對父母行為的反映并非IVF兒童心理因素造成的偏差。
迄今合計14000多名IVF兒童隨訪15年的兩項研究顯示,IVF全部操作過程中均無明顯增長兒童瘤的發(fā)生率。
二、卵胞漿單精子注射術(shù)出生兒童的生長發(fā)育
ICSI應(yīng)用于不育癥治療已有10年實踐。由于其適用證較廣泛。受精率、妊娠率較高,在世界各國迅速得到推廣應(yīng)用。ICSI是將單個精子吸入穿刺針,穿刺針經(jīng)過卵透明帶和卵細(xì)胞膜,直接刺入卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)將精子注入,使卵母細(xì)胞受精。ICSI所采用的精子可以是射出精子、附睪精子或睪丸精子。此技術(shù)繞過了正常受精時精子所遇到的生理屏障,使無活動力精子也可以受精,因此也可能使不正常的精子逃避了自然選擇而進(jìn)入卵母細(xì)胞內(nèi)。人們對于ICSI的顧慮主要有:(1)ICSI操作過程中對精子、卵子的機械性損傷會否對胚胎發(fā)育造成影響;(2)ICSI操作過程中有否將有害物質(zhì)帶入卵母細(xì)胞,從而影響和損傷胚胎;(3)人類精子是在附睪成熟,成熟過程中經(jīng)歷了形態(tài)和生物化學(xué)上的變化,從而達(dá)到功能的完整性。使用附睪精子或睪丸精子會否使受精卵出現(xiàn)遺傳學(xué)遺產(chǎn);(4)ISCI使自然狀況下不能受精的精子、卵子繞過了體內(nèi)受精的自然選擇過程,這樣發(fā)生的精卵融合會否把遺傳缺陷下傳。前兩個問題受ICSI穿刺操作影響,后兩者與ICSI選用的配子質(zhì)量有關(guān)。
鑒于進(jìn)行ICSI或IVF的不育夫婦有相似的病例特點,且兩者除了有無穿刺操作過程以外,體外培養(yǎng)的過程都是相似的,故通過對兩者的比較可以了解ICSI穿刺操作對兒童健康的影響。胚胎植入前診斷顯示,ICSI與IVF的胚胎常染色體異常率和性染色體異常率都沒有顯著差異,最常見的染色體異常均為嵌合體;兩者的新生兒先天畸形率,尤其是泌尿生殖系統(tǒng)畸形率亦無明顯差異。ICSI與IVF的妊娠結(jié)局相似,新生兒的出生體重也相近。兩者的2歲兒童精神發(fā)育指數(shù)相同,僅單、雙胎之間的精神發(fā)育指數(shù)存在差異。這些資料提示ICSI兒童的健康沒有受到穿刺過程的明顯影響。
多項研究表明使用附睪精子或睪丸精子,ICSI妊娠期并發(fā)癥發(fā)生率和兒童畸形率無明顯上升。經(jīng)研究證實,無論ICSI使用的精子來源于射出精子、附睪精子或睪丸精子,它們之間的流產(chǎn)率、早產(chǎn)率、新生兒圍產(chǎn)期死亡率、新生兒畸形率比較均無差異。精液參數(shù)的一些變異(如精子密度大于或小于5×106/ml,精子正常形態(tài)率大于或小于14%)對新生兒畸形率也沒有影響。梗阻性無精子癥者無論病因是先天性或是獲得性,患者ICSI后的妊娠期并發(fā)癥發(fā)生率無差異。ICSI兒童的智力發(fā)育指數(shù)在正常范圍內(nèi)。Bonduelle 等觀察到精子密度、活動率和形態(tài)在非正常值范圍時,IVF或ICSI后對2歲兒童的智力發(fā)育無顯著影響。父親有嚴(yán)重精子缺陷的兒童在17月齡時神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育與對照組相比差異也不顯著。
雖然有不少研究顯示ICSI兒童的健康狀況良好,但仍然未能完全排除ICSI可使精子缺陷基因下傳,ICSI產(chǎn)前診斷中發(fā)現(xiàn)性染色體異常發(fā)生率為0.83%~1.00%,高于普通人群(0.19~0.23%)。非梗阻性無精子患者用睪丸精子進(jìn)行ICSI與少精子癥者用射出精子進(jìn)行ICSI相比,前者的染色體正常胚胎率顯著低于后者(22.0%,41.8%),嵌合型胚胎率也顯著高于后者(53.0%,26.5%)。Sutcliffe等發(fā)現(xiàn)在各類參數(shù)異常的患者中,少精子癥患者ICSI單胎的新生兒畸形率明顯高于非少精子癥患者(如弱精子癥等),而且泌尿生殖系統(tǒng)的畸形也相對較多。
總體而言,ICSI兒童的風(fēng)險不是來自于穿刺操作本身,而是來自父母的不育因素和多胎妊娠,同時未能排除精子缺陷基因下傳的可能。
三、胚胎植入錢診斷對輔助生殖技術(shù)出生兒童生長發(fā)育的影響
1990年Handyside等借助IVF、卵裂球活檢和多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù)首次成功進(jìn)行臨床上的胚胎植入前診斷(preimplantation genetic diagnosis,PGD),為移植胚胎錢了解胚胎是否遺傳缺陷提供了可能。目前PGD可以檢測的遺傳缺陷有3類:(1)X染色體連鎖遺傳性疾?。ㄈ缪巡 ⑸?、Duchene’s肌營養(yǎng)不良等);(2)單基因遺傳性疾?。ㄈ缒倚岳w維病、地中海貧血、鐮狀紅細(xì)胞貧血癥等);(3)染色體異常,包括染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常(如非整倍體、染色體易位等)。PGD的步驟為超排卵,體外受精,取材,遺傳學(xué)診斷,移植安全的胚胎。PGD有兩種取材方法,第一種方法是極體活檢:卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟,排出第一極體后抽取第一極體檢測,隨后進(jìn)行體外受精,當(dāng)卵母細(xì)胞受精子激活排出第二極體后,再抽取第二極體進(jìn)行檢測,也可以在體外受精后同時抽取第一、第二集體檢測。為避免存在于卵周隙等部位的未受精鏡子DNA對隨后的多聚酶鏈反應(yīng)造成污染,一般均采用ICSI進(jìn)行受精。對于來自母親的遺傳缺陷或因母親高齡增加了染色體非整倍體的風(fēng)險,可通過對極體的檢測來推測卵子的遺傳信息。第二種方法是卵裂球活檢:當(dāng)體外受精的胚胎發(fā)育至6~10細(xì)胞期時,可用Tyrode’s液酸解法、激光打洞法或機械切割法將卵透明帶處理出一個小洞,穿過此洞吸出1~2個卵裂球細(xì)胞進(jìn)行檢測。由于卵裂球細(xì)胞含有父本及母本的遺傳物質(zhì),所以這種方法適用于男性精液參數(shù)異常或精子發(fā)生障礙所進(jìn)行的ICSI,夫婦其中一方攜帶遺傳病基因,習(xí)慣性流產(chǎn)者。遺傳學(xué)診斷可采用多聚酶連反應(yīng)技術(shù)或熒光原位雜交技術(shù)進(jìn)行,有報道53%~60%的胚胎PGD檢出遺傳缺陷,PGD可減少不良胚胎造成的流產(chǎn),避免產(chǎn)前診斷確診胎兒先天性異常后引產(chǎn),有助于減少遺傳缺陷的下傳。
雖然PGD的體外操作環(huán)節(jié)比ICSI更復(fù)雜,但研究證實如果操作技術(shù)良好,PGD將不會影響胚胎的繼續(xù)發(fā)育。經(jīng)PGD后,胚胎著床率為17.6%~25.6%。Strom等報道,抽取第一極體沒有增加兒童出生缺陷的發(fā)生率,也沒有引起新生兒體型偏小。由于嵌合型胚胎和遺傳學(xué)診斷技術(shù)系統(tǒng)誤差的存在,故經(jīng)未移植胚胎再分析得出的卵裂球PGD假陰性率為7.8%,假陽性率為11.8%;而歐洲生殖與胚胎學(xué)協(xié)會報道,經(jīng)產(chǎn)前診斷核實的PGD誤診率為1.4%,提示經(jīng)過PGD和妊娠早期的自然選擇,可有效控制遺傳病的下傳。
四、低溫保存技術(shù)出生兒童的生長發(fā)育
配子和胚胎的冷凍保存都是借助低溫保存技術(shù)建立的。胚胎凍存可使每次移植胚胎數(shù)控制在2~3個,以減少多胎妊娠的發(fā)生,累計妊娠率也明顯提高。然而,低溫冷凍和冷凍保護(hù)劑會否對配子和胚胎造成影響也是關(guān)注點之一,但至今未發(fā)現(xiàn)冷凍精子對妊娠結(jié)局有不良影響。IVF中使用新鮮精子與冷凍精子,新生兒畸形率兩者無差異,并且與精子凍存時間長短無關(guān)。冷凍保存胚胎對嬰幼兒的發(fā)育亦未見不良影響。Wennerholm等將IVF后的冷凍胚胎組與新鮮胚胎組和NC對照組作比較,未見冷凍胚胎組與另兩組的新生兒嚴(yán)重畸形發(fā)生率有差異;18月齡時3組兒童的體格發(fā)育均正常,智力發(fā)育無差異,常見病和慢性病的發(fā)病率以及發(fā)病的嚴(yán)重程度也沒有顯著差別。
五、結(jié)語
綜上所述,除了多胚妊娠率、早產(chǎn)率和低出生體重率較高以外,ART兒童產(chǎn)前及各年齡階段的生長發(fā)育情況都無明顯差異。表明了ART對出生兒童的發(fā)育是安全的。ART兒童健康的高危因素源自多胎妊娠,減少多胎妊娠是保護(hù)ART兒童健康的關(guān)鍵。然而,由于未排除不育夫婦遺傳缺陷通過ICSI下傳的可能,以及ART對后代生育能力的影響仍未有統(tǒng)計報道,因此隨著ART一代逐漸進(jìn)入生育期,這方面的研究將會充實對ART安全性的評價。