試管不要做 PGT-A
一個反直覺的結論
如果你正在做試管,可能你聽過PGT-A——從囊胚切下幾顆細胞做染色體篩檢,挑「正常」的植入。聽起來很合理:先篩掉壞的,剩下的成功率當然高。
但英國的生殖醫學主管機關 HFEA,在「PGT-A 能不能提高活產機率」這一項給的是紅燈。
紅燈的定義是:有潛在安全疑慮,且/或中高品質證據顯示這個附加項目可能降低治療的有效性。
這篇我想解釋為什麼並且說明我的個人想法與推測
前提:是 PGT-A,不是所有 PGT
| 名稱 | 在做什麼 | 定位 |
|---|---|---|
| PGT-A | 篩非整倍體,沒有已知病因,用來「提高成功率」 | HFEA 列為 add-on,紅燈 |
| PGT-M | 針對家族已知的單基因遺傳疾病 | 有明確醫學適應症,不是 add-on |
| PGT-SR | 針對已知的染色體結構重組(如平衡轉位) | 同上 |
家族有已知遺傳疾病,PGT-M 是完全另一回事,該做就做。另外在允許選擇性別的國家,也可以透過這個技術指定植入胚胎的性別,這是最準確的胚胎性別篩選方式。
這篇要講的,是針對「沒有特殊病史、單純為了提高試管成功率」而加做的 PGT-A。
HFEA 的評級不只一個
它的分項評級如下:
| 評估項目 | 評級 |
|---|---|
| 提高活產機率(一般病人) | 🔴 紅燈 |
| 降低流產機率(一般病人) | 🟢 綠燈 |
| 提高活產機率(大於38y女性) | ⬜ 灰燈 |
| 降低流產機率(大於38y女性) | ⬜ 灰燈 |
降低流產是綠燈。 PGT-A 確實能降低流產率。所以當你想盡可能降低流產機率時,PGT-A可以考慮,即使它不會讓你更快抱到小孩。
紅燈的理由是機制性的。 HFEA說明是:PGT-A 是一個篩選工具,它經常減少可植入的胚胎數量,而且達到活產的時間可能反而更長。它不會讓任何一個胚胎變好,它只會讓胚胎變少。
大於38y是灰燈,不是紅燈。 灰燈的意思是「證據不足,無法評估」。目前對於高齡處於沒有足夠證據力評估的狀態。
第一件事:通過率到底多少
在往下算之前,得先知道「送去切的胚胎,有多少會被判定為可用」。這個數字比多數人以為的低,而且隨年齡掉得很快。
| 研究 / 族群 | 非整倍體率 | 通過率 |
|---|---|---|
| 64,071 顆胚胎大型分析(整體) | 67.75% | ~32% |
| 同上,≤35 歲 / >35 歲 | 47.4% / 71.8% | 53% / 28% |
| 同上,囊胚 / D3 | 58.6% / 77.5% | 41% / 22% |
| Harton,<35 / ≥35 | 31.7% / 51.9% | 68% / 48% |
| Munné (STAR),<35 / ≥35 | 49.3% / 61.9% | 51% / 38% |
| Tong,<38 / ≥38 | 49.2% / 74.1% | 51% / 26% |
| 好預後族群囊胚(ASRM 引用) | 44.9% | 55% |
(通過率一欄為 100% 減去非整倍體率,未扣除鑲嵌型,因此略為高估。)
系統性回顧整理出的囊胚非整倍體率落在 28.9%–54.2%。
合理的通過率大概是:
•<35 歲:50–65%
•35–37 歲:45–55%
•38 歲以上:25–40%
而且「整倍體率」還不等於「可植入率」,後面還要再扣三層:不是所有胚胎切得下去、切了可能沒結果、判定為鑲嵌型的多數診所不植入。ASRM 引用的一個好預後研究裡,就有 32 顆因胚胎退化或形態不佳無法完成切片,另外 8 顆切完擴增失敗無訊號。
第二件事:完美的篩選,數學上限就是打平
這是整篇文章最重要的一段。
設:
•p = 未篩胚胎的每顆活產率
•q = 通過率
•e = 篩過的整倍體胚胎每顆活產率
如果 PGT-A 是一個完美的分類器——被丟掉的都是真的不會生,留下的都是真的會生——那麼未篩池子裡的所有活產,本來就全部來自那 q 比例的胚胎。也就是:
p = q × e
這不是巧合,是恆等式。
所以 100 顆囊胚:
•不篩:100 顆全植入 → 100 × p 個小孩
•篩、且完美準確:100 × q 顆植入 × e → 100 × p 個小孩
這個等式不需要驗算,也沒辦法驗算
它是套套邏輯:只要分類器是準的,被丟掉的那些本來就不會生,總數當然不變。
而且就算想拿真實數字對,也對不起來——文獻裡的「未篩活產率」都是形態篩選過、最好的先植的植入結果(例如自卵 <35 歲 52.5%、捐卵 34.3%),不是「整批胚胎全部植入」的平均值。分母不同,兩個數字不能直接相除。
所以「篩過的每顆活產率比未篩高」這件事,本身不構成療效的證據。整倍體胚胎植入活產率的合併值是 51.08%(95% CI 33.5–68.5;限縮在低偏誤風險、D5–6 單顆囊胚植入的次分析是 49.98%),比未篩高——但把不會生的先挑掉,剩下的比例本來就會上升。
篩選只能重新排序,不能無中生有。
真正能檢驗的,是「每次取卵能生出幾個」,也就是後面第三件事要談的。
那唯一真實的好處是什麼?是植入次數變少,不是時間變短。
這裡要特別修正一個常見誤解:PGT-A 不省時間。HFEA 講得很明確——對多數病人來說,因為要凍胚、等報告、再解凍植入,達到懷孕的時間反而更長;只有對某些人(避開一連串失敗的植入)可能縮短。
而且連「省植入次數」都比算術上看起來的小。真實世界沒有人把 100 顆胚胎一顆一顆植完,是照形態排序、最好的先上、懷了就停。而形態本身就是個弱篩選器——<35 歲的優質囊胚整倍體率 62.9%,劣質囊胚只有 32.5%。
所以 PGT-A 的邊際價值,是在「形態排序」這個免費工具之上再多出來的那一點點——而不是相對於「隨機亂植」。
第三件事:現實一定低於打平
既然完美篩選是天花板,剩下的問題只有一個:偏離完美的那些部分,是加分還是扣分?
一項一項列,以 100 顆囊胚、35–37 歲為例。以下數字為估算,用來看方向,不是實測值:
| 偏離項 | 影響 | 估計損失 |
|---|---|---|
| 無法切片 / 切了沒結果 | 這些胚胎直接出局 | 約 6–8 顆,其中約 3 顆本來可用 |
| 判定鑲嵌型不植入 | 多數診所不用 | 約 10–15 顆 |
| 切片傷害著床能力 | HFEA 明列的風險 | e 下修數個百分點 |
| 誤判(抽樣誤差) | 切到的幾顆細胞不代表整顆胚胎 | 未知 |
而每一項都是負的。沒有任何一項是正的。 一個純粹的篩選動作在數學上不可能超過打平,而現實中的每一個誤差都只會往下扣。
跟真實試驗對得上嗎
目前規模最大的隨機對照試驗(Yan et al., NEJM 2021),1212 名 20–37 歲、且至少有三顆優質囊胚的病人:
•PGT-A 組累積活產 77.2%
•一般 IVF 組 81.8%
•絕對差距 −4.6 個百分點(95% CI −9.2 至 −0.0)
方向一致。這是一個非劣性試驗,結論是「一般 IVF 不劣於 PGT-A」,並沒有「證明 PGT-A 有害」。正確的講法是——沒有證據顯示 PGT-A 提高活產率,而在最大型的試驗裡,它的數字反而略低。
這個試驗的族群是年輕、且至少有三顆好胚胎的好預後病人,沒有回答高齡或胚胎數少的人會怎樣。
第四件事:越高齡,這件事越糟
損失的來源是被丟掉的胚胎裡有多少其實還能生。所以丟得越多,絕對損失越大。
| <35 歲 | 38 歲以上 | |
|---|---|---|
| 通過率 | ~60% | ~30% |
| 每 100 顆丟掉 | 40 顆 | 70 顆 |
| 基準活產(100 顆囊胚) | ~33 個 | ~13.5 個 |
| 若丟掉的裡面有 5% 其實能生 | −2 個 | −3.5 個 |
| 相對損失 | 約 −6% | 約 −26% |
(此表為示意計算。「5%」是設定值,沒有實證來源;基準活產也是推估值。用來看兩個年齡層的相對關係,不是預測值。)
高齡的分母本來就小,卻要承受更多的丟棄決策。每一次誤判的代價都被放大。
我的假設:鑲嵌是常態,而胚胎會自我修復
前面都是算術。這一段是我自己的推論和假設。
PGT-A 的整套邏輯建立在一個前提上:一顆胚胎的每個細胞染色體都一樣,所以切幾顆下來就能代表全部。
但如果這個前提根本不成立呢?
鑲嵌不是例外,是預設值
2024 年《Cell Discovery》Yu et al.,團隊的研究,把 20 顆人類囊胚整顆打散,對全部 1133 顆單細胞做全基因體定序——不是抽樣,每一顆都看:
•20 顆囊胚,100% 都是鑲嵌型
•每顆平均約 25% 的細胞是非整倍體
•其中 70%(14/20)含有「染色體互補」細胞,錯誤在細胞間互相抵消,常規 PGT-A 看不出來
•捐贈者平均 30.6 歲(27–39 歲)
同年《JCI》上 Chavli 等人的研究樣本更大:55 顆優質剩餘囊胚,各定序約一半的細胞,至少 45 顆(82%)含鑲嵌型非整倍體細胞,而且往往只影響不到 20% 的細胞。
「每顆胚胎的細胞染色體都一樣」這個前提,在這兩篇資料下不成立。
胚胎似乎會自己處理掉一部分
有幾條線索指向異常細胞會被清除,而不是單純累積下去。
先排除一個干擾:從胚胎到活產,異常確實大幅減少——但那裡面有很大一部分是淘汰,不是修復。異常胚胎沒著床、流產掉了。所以「活產的孩子很少有染色體異常」這件事本身不能當成自我修復的證據。
人類胚胎的鑲嵌率隨發育下降:卵裂期約 70%,到囊胚期降到約 20%(Chavli et al.)。各研究區間很寬——Fragouli 2011 與 Spinella 2018 是卵裂期 15–90%、囊胚期 10–30%;Fragouli 2019 與 Munné 1994 給卵裂期 30–90%,Viotti 2021 給囊胚期 11.0–25.7%(平均 18.6%)。
只是這段下降同樣混了淘汰:人類胚胎有 50–70% 在體外到不了囊胚期,而鑲嵌型胚胎的囊胚形成率顯著低於整倍體胚胎。光看這組數字,分不出多少是修復、多少是死亡。
要把修復單獨拉出來,得看細胞層級的機制證據。
小鼠的鑲嵌模型(Bolton et al., Nature Communications 2016)顯示:非整倍體細胞的命運取決於它落在哪一個細胞系——落在會發育成胎兒的那一支,被 p53 途徑的凋亡清掉;落在會發育成胎盤的滋胚層,則出現增殖缺陷、分裂變慢。整體上非整倍體細胞的比例從囊胚期開始持續被稀釋。
Singla et al. 2020 進一步顯示,這個清除過程牽涉自噬與 p53 依賴的凋亡,而且同一顆胚胎裡的正常細胞會在著床期進行代償性增殖。
Bolton 那篇的結論是:鑲嵌型胚胎具有完整的發育潛力,只要它含有足夠的正常細胞。
人類這邊有對應的觀察:Chavli 等人分析 125 顆人類囊胚,對滋胚層細胞做 RNA 定序,發現 p53 途徑的活化與細胞凋亡程度,跟染色體失衡的嚴重度成正比。人類胚胎會依異常的嚴重程度啟動清除反應,這一點不是從小鼠外推的。
而切片測得到的,只有滋胚層
如果一顆胚胎絕大多數細胞是整倍體、只有少數不是,它的發育潛力受影響有限——這是 Bolton 的結論。
但這種胚胎,PGT-A 不一定測得準。有兩層原因。
第一層是偵測門檻。 切片只取 5–10 顆細胞,bulk 定序測的是平均增減,門檻大約在 20–30%。而單細胞定序看 55 顆囊胚的 1,057 顆細胞,82% 的胚胎有鑲嵌,其中多數異常影響的細胞不到 20%。也就是說,真實存在的鑲嵌,多數落在偵測門檻以下。
第二層是取樣位置。 這一層多切幾顆細胞也解決不了。依照鑲嵌在胚胎裡的分布位置,滋胚層切片的準確度是這樣:
| 鑲嵌型態 | 滋胚層切片會讀到 | 診斷 |
|---|---|---|
| 全胚鑲嵌 (Total Mosaic) | 看切到哪,可能整倍體/鑲嵌/非整倍體 | 只有讀到鑲嵌時正確 |
| 滋胚層鑲嵌 (TE Mosaic) | 同上,看切片位置 | 同上 |
| 內細胞團鑲嵌 (ICM Mosaic) | 永遠讀到整倍體 | 必然誤判,且測不到 |
| ICM/TE 型 I(ICM 異常、TE 正常) | 永遠讀到整倍體 | 必然誤判,且測不到 |
| ICM/TE 型 II(TE 異常、ICM 正常) | 永遠讀到非整倍體 | 必然誤判,且測不到 |
後三列的「永遠」是字面上的意思。Vera-Rodriguez 與 Rubio 的原文寫得很直接:當鑲嵌侷限在內細胞團時,滋胚層切片必然是完全整倍體;當 ICM 與 TE 的染色體組成不同時,滋胚層切片必然給出與 ICM 相反的診斷。
其中型 II 的情況是:滋胚層全異常、內細胞團完全整倍體。切片只讀得到滋胚層,報告會寫非整倍體。
把切片結果和同一顆胚胎的內細胞團直接比對,也看得到同樣的落差:整條染色體的非整倍體判定相當可靠(一致率 96.8%,90/93),但片段型鑲嵌的判定,有 63% 的胚胎內細胞團其實是整倍體。另一個 46 顆囊胚的研究,滋胚層與內細胞團完全一致的只有 48%。
而且對不一致的胚胎再切第二次,第二次跟第一次一致的只有 2/7。同一顆胚胎,換個位置切會得到不同答案。
這是取樣方式的限制
要驗得準,得切內細胞團。技術上做得到,但那一團會發育成胎兒,動了就影響發育潛力。所以臨床上刻意避開它,只取滋胚層——滋胚層在小心操作下取走幾顆細胞後,仍能正常發育成胎盤。
這不是技術還不夠成熟的問題。想驗得準就得動到胎兒那一支,不想動就只能驗一個代理指標。
Vera-Rodriguez 與 Rubio 估計:在滋胚層切片被判為鑲嵌的胚胎中,約 60% 整顆胚胎確實是鑲嵌的;而這些胚胎裡,約 40% 會著床,25–30% 會發展成持續妊娠並生下健康寶寶。
生物學上的鑲嵌是真的(單細胞定序顯示 20 顆囊胚全部都是),而滋胚層切片測不準它
這個推論可以解釋前面算術上的缺口:為什麼一個看起來合理的篩選,卻對於活產率沒有幫助。
另一邊的說法
•每次植入的成功率確實比較高。 這是真的,但如前所述,那是分母的算術結果。你不一定有胚胎可以植入。
•對某些人可以縮短時間。 避開一連串失敗的植入,對時間壓力大的人有價值。但 HFEA 指出,對多數人來說,加上檢驗流程反而讓整體時間變長。
•能篩掉幾乎不可能成功的胚胎。 有分析認為被判定為非整倍體的胚胎中只有約 2% 會導致活產。
•ASRM 2024 年委員會意見把「普遍使用 PGT-A」定位為未經證實,而不是不建議。
•少一次流產本身有價值。 這是綠燈項目,也是目前證據最明確的適應症。
關於費用
HFEA 2023 年與英國各生殖醫學專業團體及病友團體共同發表的共識聲明裡有一句話:
缺乏安全性或有效性強力證據的治療,應該只在研究情境下提供,而且病人不應該為了參與研究而被額外收費。
HFEA 給的建議是:如果是自費,與其把錢花在一個療程加上未經證實的附加項目,不如考慮這筆錢能不能買到多做幾次基本療程。
可以問診所的三件事
第三題是關鍵。「每次植入」的數字必然漂亮,但它回答的不是同一個問題。
結論
PGT-A 不會讓胚胎變好,它只會讓可用的胚胎變少。
如果目標是降低流產機率,它有價值。如果目標是提高活產率,目前的證據不支持。
資料來源
•HFEA, Pre-implantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A), hfea.gov.uk
•https://www.hfea.gov.uk/treatments/treatment-add-ons/pre-implantation-genetic-testing-for-aneuploidy-pgt-a
•HFEA et al., Treatment add-ons consensus statement, 19 Oct 2023
•Yan J, et al., Live Birth with or without Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidy, N Engl J Med 2021;385:2047–2058
•Yu B, et al., Human embryos harbor complex mosaicism with broad presence of aneuploid cells during early development, Cell Discovery 2024, DOI: 10.1038/s41421-024-00719-3
•Chavli E, et al., J Clin Invest 2024, DOI: 10.1172/JCI179134(55 顆囊胚單細胞定序)
•Chavli E, et al., Complex aneuploidy triggers autophagy and p53-mediated apoptosis and impairs the second lineage segregation in human preimplantation embryos(125 顆人類囊胚 RNA 定序;卵裂期 70%→囊胚期 20% 亦出自此文)
•Vera-Rodriguez M, Rubio C., Assessing the true incidence of mosaicism in preimplantation embryos, Fertil Steril 2017;107(5):1107–1112, DOI: 10.1016/j.fertnstert.2017.03.019(文中圖表依此文 Fig. 1 概念重繪)
•Bolton H, et al., Mouse model of chromosome mosaicism reveals lineage-specific depletion of aneuploid cells and normal developmental potential, Nat Commun 2016;7:11165
•Singla S, et al., Autophagy-mediated apoptosis eliminates aneuploid cells in a mouse model of chromosome mosaicism, Nat Commun 2020
•Viotti M, et al., 囊胚期鑲嵌率 11.0–25.7%(平均 18.6%),2021
•Does maternal age affect ART success rates after euploid embryo transfer? A systematic review and meta-analysis, Fertil Steril 2023
•Lessons learned from 64,071 embryos subjected to PGT for aneuploidies, RBMO 2024
•ASRM Practice Committee, The use of preimplantation genetic testing for aneuploidy: a committee opinion, 2024
本文為資訊整理與個人觀點,不構成醫療建議。個人狀況請與您的生殖醫學醫師討論。


