二代試管是什麼?
文 陳郁菁醫師/婦產部 生殖醫學科主治醫師
關鍵字：試管嬰兒、體外受精、單一精子卵漿顯微注射術、透明帶部分切除術、透明帶下精子注射術
二代試管是什麼? 有所謂二代試管，當然就有一代試管。一代試管是指傳統試管嬰兒治療IVF (In Vitro Fertilization)，即體外受精的治療。世界第一例試管寶寶—Louise Brown在1978年7月25日誕生於英格蘭的曼徹斯特綜合醫院，這開啟了生殖醫學領域嶄新的一頁，自此讓許多受不孕症之苦的夫妻，大幅提高他們成為父母的機會，也因此Robert G. Edwards在2010年因試管嬰兒的技術得到諾貝爾醫學獎。
除了一、二代試管外，還有三代試管，三代試管則是胚胎著床前遺傳診斷，是指在胚胎植入前先做胚胎切片，取出數個細胞去做遺傳學的檢查，將有問題的胚胎先剔除掉，再把健康的胚胎植入，可用於本身或家族有染色體或基因異常的夫妻、高齡不孕症患者、重複試管失敗或習慣性流產者。
那到底二代試管是什麼呢?二代試管是指除了傳統的試管嬰兒治療外，再加上單一精子卵漿顯微注射術(ICSI， intracytoplasmic sperm injection)，即用顯微技術直接將一隻活精子打入單一卵細胞中強迫受
精的技術，這個技術的問世，幫助了有嚴重男性不孕症的夫妻，有了這個技術，對男性精子的要求大幅下降，只要有約20隻精子就可讓嚴重男性不孕症患者有機會擁有生物血統的下一代。傳統試管嬰兒的治療，雖然可以大幅提升懷孕率，但是對於嚴重男性不孕症患者或受精困難者來說，成功懷孕仍是一道難題，所以在1980年代陸續有專家發表用顯微技術提升受精率的技術，例如Zona drilling 透明帶打洞術、PZD (partial zona dissection)透明帶部分切除術及SUZI (subzonal insemination)透明帶下精子注射術等。但這些方法還是有其限制及缺點，例如PZD透明帶部分切除術還是需要足夠量的精子才行，而SUZI透明帶下精子注射術則有多精(polyspermy)的問題難以控制。而ICSI單一精子卵漿顯微注射術的發現是一個美麗的意外，當實驗室的胚胎技術員在施行SUZI透明帶下精子注射術的過程中，原本用顯微注射技術要把精子打到透明帶下的perivitelline space(卵圓周間隙)中，但不小心沖破oolemma(卵膜)，把精子直接打進cytoplasma(卵漿、卵細胞質)中，原本胚胎師很忐忑擔心卵子受到傷害，但隨後竟然發現胚胎正常受精發育，於是在1992年比利時Gianpiero Palermo醫師報導世界上第一例經由ICSI技術授精懷孕的寶寶誕生了，自此，男性不孕症的治療邁入新的里程碑。根據美國輔助生殖技術學會SART的分析統計報告，2016年，有合併ICSI技術的IVF(體外受精)占美國輔助生殖技術（ART）療程的66％；到今天，約有60-80% IVF的療程皆合併使
用ICSI的技術，估計全世界至少有5百萬以上的ICSI寶寶誕生。
 單一精子卵漿顯微注射術(ICSI)除了幫助有蟲蟲危機的夫妻之外， 臨床上還哪些應用呢?
1.之前使用傳統IVF體外受精療程失敗者。尤其是使用IVF療程的受精率不佳，無法有好的胚胎產生者。
2.打算做胚胎著床前遺傳學檢測(PGT， pre-implantation genetic test)者。利用ICSI受精，可以避免PGT的檢測結果受到外來的遺傳物質(extraneous DNA)之干擾，另外因為ICSI有較高的受精率，可以獲得較多可檢測及可植入的胚胎。
3.冷凍保存的卵子解凍後用ICSI受精，因為冷凍卵子前為了較好評估卵子的成熟度，常把卵丘細胞剃除，之後才冷凍，研究發現這會影響透明帶的結構，解凍後常發現透明帶硬化，影響受精，所以可以用ICSI技術來幫助受精。
4.形態異常和透明帶異常的卵子，特別在高齡或卵子數少的婦女容易發生，可用ICIS來提升受精率。
在嚴重男性不孕症的夫妻，使用IVF合併ICSI的治療，確實可提高受精率約達80%，及其臨床懷孕率45%。但在無男性不孕問題的夫妻接受試管療程時使用ICSI則無幫助，2015年JAMA有一篇回溯性研究，收集了317，996個無男性不孕問題夫妻接受IVF-ICSI療程，結果發現使用ICSI的植入率及活產率反而低於傳統IVF治療 (23 vs. 25%; 36.5 vs.39.2%)。所以直至目前為止，美國生殖醫學學會（ASRM）和輔助生殖技術學會（SART）的實踐委員會(The Practice Committees)得出結論，現有證據不支持將ICSI用作IVF的常規程序。所以單一精子卵漿顯微注射術(ICSI)的價值及其臨床運用可能需要更多證據來評估。
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參考文獻：
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2.ART Success Rates. Centers for Disease Control and Prevention 2016. https://www.cdc.gov/art/artdata/index.html3.The Practice Committees of ASRM. Mature oocyte cryopreservation: a guideline. Fertil and Steril. 2013 Jan; 99(1):37-43
4.SL Boulet et al. Trends in use of and reproductive outcomes associated with intracytoplasmic sperm injection. JAMA. 2015 Jan; 313(3):255-63.
5.ESHRE Capri Workshop Group. Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) in 2006: evidence and evolution. Hum Reprod Update. Nov-Dec 2007;13(6):515-26.
- 資料來源：陳郁菁：二代試管是什麼?。彰基醫療健康防治季刊; 2020；42： 10-13。
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