林口院區 婦科 黃泓淵主任

　　試管嬰兒歷經了二十八年的發展，可以說在階段性上均有非常長足的進步，在第一世代（1978 ~ 1990）是以體外受精胚胎植入及禮物嬰兒之發展為主，雖然有一可接受之受孕率，但也因植入較多之胚胎而有較高之規劃多胞胎之發生，第二世代（1991 ~ 2000）則進入改良時期，諸如單一精虫顯微注射、囊胚期胚胎植入、助細胞共同培養、輔助孵化等高階人工協助生殖科技陸續研發並實際應用於臨床以提高成功率，到第三世代（2001 ~ 2006），則進一步將人工生殖科技應用於著床前之基因診斷，減少多胞胎的發生，提高高齡婦女受術者的懷孕率以及胚胎幹細胞於再生醫學之發展，到第四代試管嬰兒(2007 ~) 則朝單一胚胎植入，胚胎著床前生檢，配子與胚胎冷凍學之改良及更接近體內之環境培養系統發展。因此未來生殖醫學之發展，應可以勾略如下：

選擇性單一胚胎植入

　　為避免植入過多之胚胎導致多胞胎，並合併相當多之產科併發症，在歐美對於胚胎植入一直有一嚴格之規範，而國內今年經由人工生殖法之修定，強制規定每治療週期植入之胚胎應限制在四個以下，以規正過去國內部分醫療院所植入較多之胚胎以膨脹其治療懷孕率所衍生出之高胎次多胞胎，因此經由〃群組〃之分離培養，涵蓋卵子之分級、不成熟卵子體外培養臨床治療模式之修正、優質胚胎的早期認定與分組、胚胎成長之發育生物學以及單一胚胎之檢定選擇適合植入之胚胎等措施挑選出具高著床率之單一胚胎植入，應有一可以接受之高懷孕率。

　　凍法近年來在材料與培養基之改良下已有長足之進步，未來應會成為生殖醫學冷凍學之主流。玻璃化（vitrification）是由vitreous這單字轉譯而來，意思是重組玻璃的意思，玻璃化急速冷凍乃利用高濃度之冷凍保護劑及高速冷凍下，避免因產生細胞質冰晶，進而破壞卵子紡錘體及微束的功能而影響胚葉細胞之分化與分裂，希望可以達到提高卵子與囊胚期胚胎解凍後之存活率。因此對於卵子與胚胎之冷凍學發展之趨勢，可以歸類如下；其一、不應再將卵子冰凍與解凍以老鼠模式進行，因為已有相當多之研究證據與比較證實老鼠卵子冰凍解凍之變化與人類卵子非常不同；其二、卵子與囊胚期胚胎冰凍保存以玻璃化方式為佳，慢速冷凍仍是適合應用於分裂期胚胎之冷凍保存；其三、冰凍卵子與卵巢組織仍以年輕癌症患者且須保留生殖細胞之病患為主，且須搭配較為安全之排卵控制模式。以年輕之乳癌病患之試管嬰兒治療目前控制排卵仍以芳香脢抑制劑（aromatase inhibitor）為主，避免以性腺激素刺激造成高雌激素之環境；不過在累積一定之臨床經驗後，加拿大醫界已提出警語；以aromatase inhibitor（Letrozole）應用於試管嬰兒治療，似乎對於胎兒畸形之比例有增加之可能性。

控制排卵治療之新趨勢

　　傳統標準之控制排卵，是以FSH/HMG/LH之治療模式為主。近年來LH與LH ceiling的觀念之建立與了解，進一步強調適當之LH於排卵控制中之重要性，也連帶引起人類絨毛膜激素（HCG）於排卵控制中所扮演角色之可能性與重要性。HCG與FSH/LH等性腺激素一樣均由a、b subunit組成。不同之性腺激素其 a subunit胺基酸序列皆類似，功能之差異在於 b subunit。HCG可以與LH之受體結合，而產生類似LH之作用，其機轉是在後期濾泡發育期，LH受體會受到正刺激，而HCG可以以較持久之作用促進較大濾泡之快速熟成。由於以相對於FSH/LH較低價之HCG控制排卵，可以大幅降低排卵控制的成本，減輕試管嬰兒受術者之負擔，且仍有相當之排卵成功率與受孕率，此種控制排卵之模式具高“價值效益（cost effectiveness）。LH與hCG比例之應用於排卵控制（1 IU hCG =6.6 IU LH）依據系列文獻之結果亦有不錯之成果。不過有部分報告認為以HCG取代FSH/HMG雖有較高之受孕率但會增加卵巢過度刺激症候群（OHSS）之發生率。針對這個問題已有研究以hCG antagonist來預防OHSS之發生率，其機轉是利用hCGantagonist與LH receptor結合以減低hCG之生物活性但不會影響排卵。其次拜基因工程之快速發展長效型之性腺激素以拉長性腺激素作用之效期與口服型之性腺激素以減緩性腺激素投予之不適之發展也已分階段發展中，使人工協助生殖之治療未來能更人性化。

三度空間之微流體培養系統（microfluidic system）於生殖醫學之應用

　　微流體培養系統是要將小至幾個微升（microliter, 10-6 liter）、奈升（nanoliter,10-9 liter）、甚至皮升（picoliter, 10-12 liter）體積的流體，導入佈滿毛細管道（連續型）或載體（非連續型）的晶片中，以機械式或光學式的幫浦，讓流體在微管道中執行混合、分離、過濾、培養、檢測反應等實驗室可應用的各種流程，這樣之概念若與生殖醫學相結合藉由團隊之努力將具發展之潛力。以連續型之微流體培養系統而言，其流道只要一個管道中尺度小於一毫米即可算是微流體管道，體積1微升正好是長寬高都是1毫米正立方體的體積；因此利用微流體培養系統（microfluidic system）的概念來培養胚胎，乃是利用microfluidics營造一三度空間之space供胚胎作流動式的培養，以取代現有固定式之培養環境。此外微流體培養系統除了可以將各個分開的實驗程序可以積體化整合在同一介面，同時具有增加細胞培養速度、提高培養基敏感度、減少重覆工作等優點。

胚胎幹細胞之再生醫學研究與發展

　　人類胚胎幹細胞自從1998年由威斯康辛大學首度分離出來人類胚胎幹細胞株，其相關進展可以說非常快速，已成為醫學中相當重要一環領域。胚胎幹細胞是一群尚未完全分化的細胞，同時具有分裂增殖成另一個與本身完全相同的細胞，以及分化成為多種特定功能的體細胞兩種特性。胚胎幹細胞由於可以藉由不同之分化環境與控制，在實驗室已可以分化出各種功能之細胞作細胞治療、修補組織。幹細胞的研究與進展由於牽涉細胞之分化與生長之自然定律，同時亦面臨相當多之困難。譬如如何大量製造分泌後之特定形態細胞；如何界定分化後之特定細胞有其原始細胞相同之功能；一旦植入體內，如何控制基因與分化因子使細胞固定於植入之處，避免形成腫瘤及細胞移行。這些困難之問題都將主導未來細胞治療之成功與否。雖然困難但在世界主流幹細胞研究團隊之努力下仍有一些突破，特別是神經傳導系統上之幹細胞細胞治療部分，尤其是在Nanotechnology於再生醫學之應用。拜Nanotech之蓬勃發展，亦帶動再生醫學與幹細胞治療之應用，舉例而言，如biocarrier之誕生，biocarrier是能攜帶組織或細胞主體內特定地方，產生生物機能之設計；如"nanogel"，可以攜帶幹細胞分化之神經細胞至受損之脊髓，可以視為細胞治療一大突破。但仍有些問題需克服；諸如穩定之幹細胞來源、維持幹細胞在分化前之階段，進入人體才分化、維持標的組織一定數目之幹細胞、幹細胞之基因調控、載體母質（nanogel）之穩定作用，顯然未來可以預期將有大量之人物力投入此領域之發展。

　　生殖醫學領域之奧妙在於始於精、卵兩單一細胞結合後所爆發出之無窮潛力與無遠弗屆之未知而有待了解與開發，此一領域之發展亦需有志者無悔與全心之投入，使生殖醫學之發展能跨領域之延伸與應用。