胚胎著床前遺傳診斷(Preimplantation Genetic Diagnosis, 以下簡稱PGD)在台灣算是一個新發展的課題, 但在國際間其實已有20年的歷史。PGD幫助有遺傳疾病家族史之病患，大幅降低其生下彼一遺傳疾病後代的機率。此項診斷需先進行人工生殖療程，包括誘導排卵、取卵、體外受精及胚胎培養，至胚胎成長到六至八細胞、或培養成囊胚期(Blastocyst)的階段(視胚胎成長狀況而定)，在顯微鏡下進行胚胎切片(取一或兩個細胞)，於彼切片細胞進行遺傳診斷，俾利選擇無遺傳疾病之胚胎植入子宮腔，以避免生下有此遺傳疾病的後代。
成功的PGD仰賴完整的多專業團隊：遺傳診斷學家(Clinical geneticist)、遺傳諮詢護士(Genetic nurse)、胚胎培養專家(Embryologist)、人工生殖施術醫師(Infertility specialist); 而其中技術門檻最高的, 在於embryologist所操作的胚胎切片, 與Clinical geneticist所負責的遺傳診斷。前者在我們不孕科的胚胎實驗室其實技術已臻成熟, 此行乃就不同醫療機構各方面做法的差異進行觀摩比較； 而遺傳診斷方面, 則是目前北榮雖有相關人才, 但尚未整合建立的技術平台。 英國倫敦大學PGD實驗室, 乃此領域最資深的實驗室之一, 時至今日仍居歐洲的領導地位, 本身擁有ISO 15189之專業認證, 並且不吝於指導後進, 輔助英國他處和歐洲許多其他國家的各實驗室建立PGD運作系統。此實驗室自十年前即每年舉辦短期的PGD訓練營, 桃李滿天下, 教學經驗豐富, 同時也不斷地在胚胎基因研究方面精進。 遺傳診斷本與我次專科學習的知識差距甚遠, 幸有Dr. Sioban條理分明並耐心的指導, 讓我對於PGD的遺傳診斷操作, 有了主軸的了解。
胚胎著床前遺傳診斷的方法, 其實和產前遺傳診斷所用的大同小異。主要的差別在於：後者有較多的細胞(通常經由絨毛膜取樣或羊膜腔穿刺取得), 而前者只有切片取得的單細胞可供分析。由於在胚胎細胞上的遺傳物質分析只有”一次機會”, 因此在之前要以受試夫婦的血液預行work-up, 以調整實驗細節至錯誤機率最小, 才將此protocol應用在胚胎細胞的遺傳診斷。兩種主要方法：ＦＩＳＨ（Fluorescence In Situ Hybridization, 螢光原位雜交技術法）和ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction, 聚合酵素鏈鎖反應）
(一) FISH (Cytogenetic diagnosis)
主要用來處理染色體結構異常的疾病, 臨床上最常遇到的, 是受試者夫婦之一為translocation carrier, 由於不孕或連續性流產的問題, 夫婦接受核型分析(karyotyping)才發現染色體異常的問題。
(二) PCR (Molecular diagnosis)
PGD的分子診斷主要用來處理基因遺傳疾病, 最大的難處在於「為單細胞的遺傳物質進行分析」, 由於每一template只有one copy, 形同將PCR”逼至極限”；為了降低誤診率, 有三大難關必須克服：Amplification efficiency, contamination, 和 allele dropout.
建立PGD技術平台, 所需配套的硬體與專業人力都需要詳盡的規劃, 才能降低誤診率, 免得病人未得其利反受其害。此外, 需有「PGD is money-burning charity」的認知—由美國這個資本主義國家中, PGD實驗室一直沒有蓬勃發展, 而集中送件至某一大型商業遺傳診斷機構, 即可窺得。
在歐洲, 國家機器對人民有醫療照護義務, 因此是由政府負責PGD的經費。然, 對於操作PGD的實驗室而言, 此經費收入只能勉強敷出, PGD lab(如UCL)主要是靠「能夠獲得un-transferred human embryo進行研究」的熱情(或學術壓力)在撐持。至於一些商業化經營的遺傳診斷機構, PGD往往需和prenatal等各種其他遺傳診斷服務一起營運, 以其他遺傳診斷的收入、人力及耗材(如: 共用多種STR markers的primers), 平衡PGD所需的各項成本；有時基於成本考量, 此種實驗室可能只服務某些發生率較高的遺傳疾病。前者模式(研究取向的實驗室)的優點是罕見疾病有人照顧, 缺點是政府審查經費再加上實驗室work-up的時間, 往往曠日費時(在英國, 等上一年並不算久)；後者的模式優點是降低成本和等待的時間, 服務等不及政府審核而自掏腰包的民眾, 但缺點則是, 某些罕見疾病如果所需的primers並非彼實驗室現有, 就要另找高明且可能所費不貲。
無論哪種模式經營的PGD實驗室, 都可利用PGD常備的技術與耗材進行PGS的服務 (Preimplantation Genetic Screening, 也就是: 沒有染色體異常或基因遺傳疾病家族史, 而就正常的受試夫婦進行胚胎染色體異常的篩檢, 主要是希望藉此增加懷孕的成功率)。PGS可為實驗室帶來財源, 但是在過去多年累積的學術證據顯示, 這是一項”賺病人的錢卻對病人沒有幫助”的服務, 因此, 這項可以平衡收支的服務, 是否符合公義, 可能需要一些探討。(註: 過去的學術證據主要是針對Cleavage-stage biopsied cell配合FISH之診斷方法；至於現今的趨勢: 以Trophectoderm cells配合array-CGH進行PGS, 是否對live birth rate有幫助, 則尚待更多的研究證據。)
另, PGD不只是技術層面, 還有許多道德議題—如:
1. 各種基因遺傳疾病的penetrance和expressivity不盡相同, 未必是100%, 因此, 誰能決定哪種基因可被篩選?
2. 如果培養最終只剩兩個胚胎, 一個帶有突變基因但較有存活希望, 另一個基因正常但存活希望極低, 那麼帶有突變基因的胚胎該不該被植入? 如果植入了, 父母該不該告訴這個子/女帶有突變基因的事實(其實有突變基因未必會發病, 卻可能因此影響心理, 甚至改變人生態度…) 如果不植入, 但也許母方的卵巢功能要再進行下一次的IVF已希望渺茫了?
還有種種議題, 這並非空泛的清談, 而是關乎一個PGD機構可以”服務”到什麼範圍, 因此我們都必須仔細思量, 以訂出我們自己的原則。
要建立PGD服務平台, 足夠的大空間和配套的硬體設備以避免contamination是必需的；人力方面, ESHRE(歐洲生育醫學會)的PGD consortium明文規範: 要進行PCR-based diagnosis, 必須有molecular geneticist。不孕症中心和胚胎實驗室當然是必需的, 而且要與PGD實驗室間有很好的溝通機制, 也須有嚴格的品管並自我要求成功率, 以因應切片後的胚胎。至於PGD實驗室的運作要採取何種模式? 如果要像UCL小而美地運作, 可以考慮結合研究所實驗室, 在符合法律的規範下進行研究合作, 且可能還是要有一定的服務量才能滿足此學術誘因；如果要用各種遺傳診斷一同運作以節省成本的方式, 本院現有的各遺傳相關實驗室要如何整合、資源又要如何重新分配? 又, 在技術平台成熟的同時, 關於公義與倫理的議題, 我們必須有自己的原則, 才不失一個醫學中心應有的高度。
衛教聊療 (7)