生殖辅助技术现状与未来

生殖辅助技术现状与未来 本讲座为 北京协和医院妇产科 郁琦教授所做的有关《辅助生育技术的现状与未来》的专讲座。 文字稿 1. 谢谢主席，各位同道，大家上午好～ 2. 辅助生育，造小人。受大会邀请，我在这里介绍一下辅助生育目前的状态和今后的一些发展方向，生育是一个非常奇妙的事情，所以在各个国家，各个宗教的氛围下，都引入了很多神秘的东西，很多东西解释不了，引用一句《圣经》的话，这是《圣经?创世纪》里的一句话。“在第六日，上帝创造人类，神就按照自己的形象造人，跟所创造的人说，要生养众多，遍满地面，治理这地。” 3. 这是上帝的要求，我们所有的人应该多多生育。中国也有类似的，可能比这更严厉，叫“不孝有三，无后为大”，这是更加严厉的说法。 4. 所以生育对于每一个人都是非常重要的，但是生育的过程又是非常神秘的，生殖过程应该来是最原始的，包括最低等的腔肠动物，水螅这一类动物，它的生殖过程跟人的过程没有什么太大的区别，但是我们对生殖的过程的了解，还是非常欠缺的。我认为是在整个生命科学中，最复杂，最不为人知的部分。 5. 其中最神秘的地方，最不了解的地方，就是定向分化，什么叫定向分化呢,就是我们所有的个体，不管有什么样的想法，有什么样的宗教背景，它都来源于一个细胞，从一个细胞到一个人体，人有很多很多细胞，由这一个细胞，变成了人的各个器官，是为什么,为什么会发生这样的变化，哪怕是最低等的动物，也有不同的细胞，具有不同功能的细胞，从一个细胞是如何变成这样的细胞的，这是不知道的地方。 6. 另一个不为人知的地方，就是我们怀孕的过程。一个胚胎进入人体，这是另外一个人，我们知道现在很多人在做器官移植，器官移植是多困难的一件事，在移植了器官了以后，要面临各种各样排斥的问题。但是一个胚胎，完全是另外一个人，进入了另外一个人的肚子里，进入了子宫腔里以后，种植到这个人的组织当中，至少在十个月之内是没有被排斥的，能够完好的存活在人体当中。这也是目前所不了解的地方，这一切都跟辅助生育的技术发展，有密切的关系的。 7. 这个是一张非常难得的照片，大家其实可以在互联网上搜索到，一个输卵管的伞端，正好罩在即将排出的卵上，输卵管伞端是知道这个地方要排卵的，就会移动到那个地方去，然后等待一个卵子的排出。然后精子争前恐後的从子宫进入输卵管，向卵游过去。 8. 第一个奇妙的事情发生了，精子和卵子结合，通常情况下需要上千个精子，一千个精子以上，它的顶体酶才能够把周围的颗粒细胞消化掉，才能够把透明带钻出一个孔来，不是一个精子能够完成的，但是一旦有一个精子突破了透明带，进入到透明带下腔，但是还没有进入到卵母细胞里面的时候，整个的透明带就会发生一个突然瞬间的剧烈变化，而这种变化是让整个透明带硬化，硬化的透明带是不能让其他的精子再进去的，这样就防止了多精子的受精，这个机理是什么,现在依然不清楚。 9. 当一个精子进入到卵母细胞以后，携带的是父源性的染色体，父源性的染色体和母源性的染色体在卵母细胞里面，形成了两个核，这两个核携带有双方的染色体，一个来源于父亲，来个来源于母亲，这是受精最初的表现。受精以后细胞就开始分裂，从两个细胞、四个细胞、八个细胞，最后形成了囊胚，一直到囊胚之前，实际上整个细胞都没有进行分化。 10. 换句话说，我们在前面这三个阶段，哪怕是八个细胞，把它八个细胞都拿出来，从理论上讲就可以变成八个人，但是到了囊胚的阶段，细胞就进行了第一次分化，这样的分化对某些细胞来说，似乎很不公平，因为有一些细胞就变不成人了，只能变成胎盘，而另一部分细胞就能够变成人，是谁来决定的，不知道。 11. 实际上，我第一次接触这样的知识，不是从书本上，也不是从老师，也不是从讲座当中，是一个基督教的人向我传教的时候告诉我的。按理说，科学了解到这样的程度，似乎不应该再去相信什么上帝的存在，但是恰恰是基督教徒用这样的事实向我证明上帝的存在。也说分化为什么会发生,我们无法解释，只能搬出上帝来了。 12. 有了囊胚，形成了囊胚以后，就到了子宫，从两细胞、四细胞、八细胞到桑葚胚，这样的发育过程都是在卵管当中进行的。那么进入到子宫以后，囊胚就形成了，囊胚的形成以后，逐渐的发育，然后孵出。右下角的这张图就是囊胚，从卵细胞(鸡蛋壳)孵出来的样子，孵出以后的囊胚，就会用它的滋养细胞(形成胎盘的细胞)的侵蚀性，而逐渐向内膜进行种植。 13. 第二个奇妙的事情发生了，就是免疫耐受。这样的种植，通常我们如果把一个人的手接到另一个人手上，是可能完成的，会很快被排斥掉，但是另外一个人种植在一个子宫里面，是完全被接受的，免疫耐受就发生，为什么会耐受,我们依然对此一无所知。 14. 接下来的过程就更加奇妙了，实际上从这样的囊胚种植，到变成一个人，变成一个胚胎，是如何发生的，我们对此，完全不清楚。 15. 这样的照片很奇妙，也是一个刚刚变成胚胎的孩子。他身上的细胞已经有很多很多种了，而不像是在囊胚，囊胚是两种细胞，一个是变成孩子的内细胞团，另一个变成胎盘。像这样的，虽然小，可能只有几个毫米，他身上的细胞已经太多种了，已经有可以变成脑子，变成眼睛的，很清楚，变成内脏以及皮肤的细胞，这么早期就完成了这样复杂的分化，是通过什么机制形成的，不知道。 16. 这样的不知道的地方，如此之多，我们依然还是要解决病人的问题，所以试管婴儿还是在做。那么这一张简单的图，就揭示试管婴儿的过程。我们首先需要促卵，一大部分的工作是在前期进行的，要让卵巢里面长出很多个卵泡，然后通过阴道一个穿刺针，把卵取出来，然后在培养皿当中(我们说是叫试管婴儿，实际上应该叫培养皿婴儿，用到试管地方是不太多的)，在培养皿里面，让精子和卵母细胞结合。结合了以后，形成了下面的两到四细胞、到八细胞的胚胎，然后在通过一个导管放回到子宫里去，这样的过程就完成了。 17. 这样的过程所带来的结果，目前还是差强人意的。在试管婴儿当中，影响妊娠率最主要的因素是母亲的(女方)的年龄，随着女方年龄的增长，试管婴儿的成功率是逐渐下降的，而且下降的非常厉害。大致有几个槛，一个是30岁，一个是35岁，一个是40岁。在经过这几个槛的过程中，怀孕率的下降是非常明显的，在世界各个国家，基本上大致的怀孕率都是差不多的，尤其是我们称之为“Take home baby”这样的概念，活产率都是差不多的，大概在30%左右。随着技术的发展，可能有一些中心会比较高一点，但是实际上还是由于各个中心的年龄不太一样，差一岁就差得相当多。 18. 为了提高试管婴儿的成功率，实际上最关键的是临床，不要认为，我们拿出了卵，在实验室里培养，在显微镜下，在这么多仪器、这么多设备，又有培养箱，又有培养液，是非常复杂的。但实际上最主要的，影响成功率最关键的因素是临床。什么叫临床呢,就是前面的促排卵的过程和病人的准备过程，病人需要排除一切不利因素，包括子宫肌腺症、子宫内膜异位症，我们采用GnRH-a这样的药物治疗，GnRH-a对于自然怀孕是没有用的，不能提高自然妊娠的成功率，但是对于试管婴儿的成功率的提高，还是非常肯定的。 19. 基本上做辅助生育的人会公认一句话，“取得好的卵母细胞是成功的一大半”，不是一半，是一大半。主要的成功率取决于好的卵母细胞的提供，如何取得好的卵母细胞呢,就有了个各种各样的临床的促排卵的，包括针对卵巢功能差的微刺激方案，就用GNRH-A的五分之一或者三分之一的量进行。 20. 对于多囊卵巢综合症，它的问题是卵太多，质量下降，有一些相应的抑制，或者是双重抑制方案，在应用促腺激素的过程中，可以渐增或者递减，或者采用HMG，HMG的用量在各个中心是不一样的，因而取得的卵母细胞的质量也是非常不一样的。那么这个需要大家进行摸索，尤其是要指出的是，目前的HMG不管是国产的还是进口的，由于其中含有很多杂质，所以批间的差异是非常大的，就我们的经验可能换一个批号，就要重新摸索一下，这个周期是给2只、3只，还是4只HMG，都是需要改变的。 21. 因此，在整个促排卵的过程中，要体现高度的个体化方案，辅助生育技术用英文来说就是“Assisted Reproductive Technology”，这样三个英文单词的字头缩写是“ART”。ART在英文里面有另外一个意思，就是“艺术”，我觉得辅助生育作为一门艺术，体现得最深刻的地方就是临床。一个好的临床方案可以让任意一个需要做辅助生育技术的人，能够满意的取到10-15个好卵。这个是我们做辅助生育技术临床部分的终极目标，任何一个人，我们通过调整方案，都可以取到10个左右的好卵，这样的一个过程，真正就是一个艺术的过程，在其中需要加药、减药，或者需要添加各种其他的药物。 22. 而实验室的技术，实际上现在进一步改进的余地是非常有限的。不同的研究报告，现在已经细化到了已经不能再细的程度了。比如说现在有人在研究，培养箱中放胚胎或卵的培养皿是放上层好还是下层好，左边好还是右边好还是中间好，我觉得这样的研究实际上没有什么太大的意义。 23. 我在日本留学的时候，还做过一个研究，在培养液当中，添加各种各样奇奇怪怪的东西，真的是非常奇怪的东西，我做的研究是放一点点低浓度的酒精在培养液里面，居然发现这个胚胎的发育有更好的长势，那么看到这样的结果，有人开玩笑说，我们加一点可乐行不行，也同样可以改变生长方式。 24. 实际上各个研究，它的局限性是很大的，因为你所采用的培养条件，培养液、培养皿，以及培养的环境、温度等等，都会对你的培养的结果产生不同的影响。实际上你加的是酒精还是可乐，跟你的结果是没有关系的，实际上是没有任何影响的，最终得出来的研究结果的差异，是操作的问题，是环境的问题。所以就这样的结果，从目前来说，我认为研究是走进了一个死胡同。 25. 实际上现在也不是完全没有研究的余地，目前来说，胚胎的选择实际上是一个值得研究的地方。过去一直以来，我们对于胚胎的选择，哪个是好胚胎，哪个是不好的胚胎，把好的胚胎拿去移植，都是这样的。选择的是什么,一直以来就是形态，也就是说，我们实验室的人，在显微镜底下相面，看到这个胚胎觉得面善，就拿出来移植了，觉得那个胚胎不好，就不要了。就是这样的，实际上，我们在扮演一个上帝的角色，这样的一个选择标准，是否合理，不得而知。 26. 现在有进一步研究，是要采用胚胎选择深化标准，什么叫深化标准,在胚胎的培养液当中，我们去检测某些特定的指标，这些指标来判断这个胚胎是好是坏，这样的过程需要有更好的、更高的要求。我们要有单个胚胎的培养，我们目前是把一群胚胎放在一个盘子里培养，要单个胚胎培养，那么就要去极微量的培养液当中测定指标。我们目前正在进行相关的研究，希望有一些答案告诉大家。 27. 实际上，我们去参加各种国内的和国际的会议也好，大多数的研究仅限于此。目前从辅助生育的技术本身，难有大的突破了，为什么我们不能使得辅助生育的妊娠率得到进一步的提高，那么长期以来，一直停留在这样的一个百分比。实际上，我们已经超越了自然，在自然的状态下，一对正常的夫妇，在一个周期当中，能够怀孕的可能性也就25%。我们实际上在目前的辅助生育的技术当中，已经超过了这样的概率，我们实际上已经超越了自然。从这个道理上讲，不会有更高的提高，实际上也是理所当然的事情。 28. 我们实际上能够达到的体外的培养环境，肯定不如人体内在的环境，虽然我们模拟，但是不可能完全达到。而且我们在促卵泡的过程中，在一个周期当中，要取到十几个或者更多的卵，这些卵在正常的自然的不促排卵的状态下，大多数是要凋亡的。一个粗略的估计，在自然的状态下，一个卵的排出，大致需要1500个左右的卵跟它一起发育，然后逐渐的凋亡，最后只有一个达到最后的成熟，这是自然选择的过程，或者这是上帝的选择。 29. 这样自然选择，选出的最后这个卵，是最优秀的，但是如果我们去促排卵，给了促性腺激素去促排卵，那么让部分应该凋亡的卵不凋亡，而持续的发育下来。那么这样的多卵泡发育，必然造成选择性的下降。也就是说，我们获得的这些卵，本身可能就是有毛病的，相当的一部分取出的卵是有毛病的，在促排卵的过程中，细胞核和细胞质的发育实际上是不同步的，尤其是现在渐渐比较时髦的，像体外的成熟培养，卵质和卵核的发育是非常不同步的，这样会造成卵的质量大大下降。 30. 有些人做过研究，在取出的卵中随机取样，结果就发现高达60%的卵，他的染色体都是不正常的。所以我们如果能够达到40%-50%的妊娠率，这已经是相当不错的结果了。 31. 但是我们还能做的更多，这个是我们做的一个实验室，是动物的研究，是鼠当中的。通过与巨噬细胞共同培养，我们发现了不同的结果，这样的结果可以导致我们所获得的囊胚，也就是更好的胚胎的概率还优于自然状态，自然状态发育出来的囊胚的形成率，要低于和巨噬细胞共同培养当中所获得的囊胚。这样的一个现实说明什么问题呢,说明巨噬细胞可能会分泌一些特殊的因子，来促使胚胎有更好的发育，有更好的囊胚的形成，这样的因子是什么，我们正在进行研究。 32. 这些研究目前也就停留在这个阶段，作为一个试管婴儿的过程来讲，作为一个试管婴儿中心来讲，我们可以利用现有的技术做的更好，不光是等待这些研究结果来问世，等待这些奥秘来揭晓，就目前的技术，我们也可以做得更好。作为一个中心来讲，可能有很多人去评估，这个中心的规模，它可以做2000、3000、5000、10000周期，那么这个中心就是最好的，它的单次胚胎，移植的妊娠率最高，这个中心就是最好的。 33. 但是对于病人来说，他最关心的是什么,他最关心的是花一笔钱能够得到孩子的概率有多少，这个是病人最为关心的内容，那我们来看一看，这一笔钱主要是花在什么地方。 34. 90%以上的费用是发生在第一次胚胎移植之前，包括前面的检查和促排卵的药物，可能是最贵的一笔钱，然后是胚胎的培养以及取卵，这些过程当中费用非常高昂的，到第一次胚胎移植的时候，病人的钱已经基本上投入了。后面包括冷冻胚胎和冷冻胚胎复苏的移植，实际上花不了多少钱。对于一个病人来说，他的利益的最大化，应该在于每一次取卵，他能够获得的妊娠率应该是多少。实际上我们只需要简单的调整一下我们的工作流程，就可以改变这样的概率。 35. 比如说我们是第三天8细胞移植，把所有的胚胎都冷冻，还是，把所有的胚胎都培养到囊胚移植冷冻，还是8细胞移植，然后剩下的胚胎培养到囊胚，然后再冷冻。就可以改变这样的概率，也就是说，她取一次卵能够获得多大妊娠率，这样的概率是能够通过这样的工作模式的改变而变化的。比如说在胚胎卵裂球移植和冷冻的过程，我们可以在新鲜胚胎的时候，获得一定的妊娠率。 36. 当然，这样的人冷冻的胚胎比较多，有80%的周期都有冷冻的，然后进行一次胚胎移植，三个胚胎以上的有50%可以进行第二次胚胎移植，按照通常的新鲜胚胎移植的妊娠率和冷冻胚胎移植的妊娠率来说，最终取一次卵，如果有总共三次胚胎移植的话，最终的妊娠率可以达到50%左右。 37. 如果我们把所有的胚胎都培养到囊胚，再移植再冷冻，应该是可以达到更好的结果，但是可能会发生的问题，是有些周期所有的胚胎都不能变成囊胚，虽然我们可以说这样的胚胎不能变成囊胚的胚胎，本身就是不好的胚胎，我们不移植，也没有什么太大的关系，但是这样的解释对病人来说，是很麻烦的，所以这样的工作模式不是特别的好。 38. 如果进行卵裂球移植，囊胚的冷冻，那么妊娠率可以高达70%，接近70%。这样的模式是基于我们中心目前新鲜胚胎移植的妊娠率和囊胚的冷冻以及复苏胚胎的妊娠率的结果。这样个工作模式应该是可以使得病人的利益达到最大化。 39. 接下来，我们今后还可以做什么。比如说核置换，所谓核置换，就是因为一些老的女性，核的老化，我们可以把她的核拿出来，把一个年轻的女性取出的卵，把她的卵去掉，把她的核放进去，这样一个过程。实际上，这样的过程造成了两种母亲，一个是生物学的，提供细胞质的母亲，和一个提供核的母亲，这样就面临着很多的伦理道德问题。而且细胞质里面，还有线粒体，线粒体里面也有DNA，那么这样的遗传算谁的，这个孩子的母亲是谁，都是值得疑问的。 40. 种植前诊断，实际上原来是为了诊断一些遗传性疾病，但是现在由于可以组织相容性抗原，和它的先前出生的姐姐或哥哥相同的胚胎，来设计它。这个孩子出生完全是被设计来为了治疗他的哥哥或姐姐的某些需要，比如做骨髓移植的，白血病之类的病人，这样的胚胎的出生，对于孩子来说，是不是道德的呢,他做骨髓移植还好，如果他的哥哥或姐姐有肝脏、心脏的缺陷，是不是也设计给孩子，去移植他的肝脏或者心脏呢,这样的伦理道德问题，也是值得商榷的。 41. 干细胞也是一个双刃剑，这是动物的干细胞的研究。有生殖细胞克隆和体细胞克隆，这样两个方法。我们如果能够获得更好的牛肉和羊肉，当然是一个很好的事。但是也同样存在一些科学狂人，如果去复制更多的希特勒，那这样就会对世界造成灾难，同样面临伦理道德的问题。 42. 定向分化是目前没有被解决的问题，目前只能通过一些有特定的环境，特定的基因调控以及促分化的因子来实现一些有特定功能的细胞，如果让干细胞长出一个耳朵或者一个鼻子，这样的可能性目前还不存在。这样移植的干细胞，它移植到人体当中的话，都有形成畸胎瘤的可能，这样的担忧还是普遍存在的，虽然目前已经少量的运用临床。 43. 实际上，我们又回到了老问题，试管婴儿该不该做,如果是炎症因素造成的输卵管堵塞，如果是外伤因素造成的精子的减少，这个是没有问题的。但是如果这个人本身有染色体的基因异常，造成精子的异常，有一些遗传性的疾病造成的不育，我们对这些人做试管婴儿，让她怀孕，让她产生后代，不是让她把具有劣性性状的基因遗传下去吗,那么我们能不能做这样的事情。 44. 而且体外受精的人，出生的长期的安全性我们还不知道，我们也需要进行长期的研究。我们在扮演上帝的角色，这里体会最深的，我每次做单精子注射的时候，都有这样的(感觉)，心底实际上是忐忑不安的，我们通过我们的肉眼去选择了一个精子，注射到一个卵子里面去，那么在自然的状态下，是通过自然的选择进行的，哪个精子进去，不是我们每个人的意志来决定的，现在变成我的意志来决定，哪个精子注射到卵子里面去了，那么到底应该选择哪个精子去注射呢, 45. 到底应该移植几个胚胎,做减胎术是不是算杀人,这样的问题在意大利天主教非常盛行的国家，它规定只能移植一个胚胎，所以那个国家的妊娠率奇低无比，但是大家都还非常接受。就是因为宗教的色彩，认为减胎术就等于杀人。 46. 代孕，刚才朱兰教授提出了这个问题，先天性无阴道、无子宫的人，我们如果让她怀孕，这样的怀孕就使得这个孩子有好几个母亲，这样的事实如何来解决，要争遗产的时候，你的遗产应该给谁，这些都牵扯到很多的法律和伦理问题。 47. 所以新技术是一把双刃剑，大规模杀伤性武器，我们可以把它变成造福人类的，也可以变成大规模杀伤性武器。 48. 我这里引用两句话，老子和孟子的，按照我们郎大夫的话说，我们医生做到这个份儿上，就应该学点哲学了。“君子有所为而有所不为，人有不为也，而后可以有为”。意思就是成功应该在取舍之间来诞生。 49. 谢谢大家～ 辅助生育技术 ——现状与发展(00:00:10)