2024年7月7-10日，ESHRE第40届年度会议在荷兰阿姆斯特丹举行。作为生殖医学领域规模最大、最具影响力的年度国际学术会议之一，本次ESHRE会议邀请来自世界各地生殖遗传学等领域的专家学者，汇聚了成百上千学者的智慧，带来了一场酣畅淋漓学术盛宴！
目的
建立一种基于无创、图像分析的人工智能（AI）模型来预测成熟卵母细胞发育成整倍体囊胚的可能性。
方法
该研究纳入了9,260个成熟脱落卵母细胞的标记数据集、34,709个卵母细胞图像的未标记数据集（用于训练）和外部数据集（n=473，用于模型评估），标记数据集具有整倍体或非整倍体的滋养外胚层活检结果（不包括嵌合/不确定胚胎），其又分为训练（60%）、验证（20%）和测试（20%）三部分。采用全监督和半监督机器学习模型在标记数据集里用卵母细胞图像预测囊胚PGT-A结果。除此之外，开发了年龄预测倍性的模型，并将其作为对照。
结果
半监督模型在测试集的正/负类别上具有更高的AUC和平衡性能（半监督模型vs.全监督模型：AUC：0.71vs.0.61；灵敏度：0.63vs.0.41；特异性：0.67vs.0.76；准确性：0.65vs.0.62）。半监督方法受益于标记和增强未标记数据，提高了学习效率。仅利用年龄预测倍性的模型在测试集上的性能极不平衡（AUC：0.63，灵敏度：1，特异性：0，准确性：0.48），证实了图像特征的重要性。
半监督模型在临床3组（n=466；50%整倍体）比临床1组（n=364；40%整倍体）和临床2组（n=675；52%整倍体）表现出更好的性能（AUC：0.85vs.0.61vs.0.64；灵敏度：0.76vs.0.60vs.0.56；特异性：0.79vs.0.65vs.0.56；准确性：0.77vs.0.58vs.0.60），值得进一步研究该模型的通用性。
在外部数据集（n=473，58%整倍体）上，半监督模型比年龄预测模型表现出更好的性能（AUC：0.62vs.0.59；灵敏度：0.61vs.1，特异性0.61vs.0，准确性：0.60vs.0.58）。
结论
该研究利用成熟卵母细胞的图像AI模型预测囊胚的倍性状态，为评估卵母细胞质量和遗传完整性提供了有力的工具。这些初步发现对于接受卵母细胞冷冻保存的群体来说是有益的。
目的
探究基于卵母细胞图像的预测模型MAGENTA在存在混杂变量的情况下是否具有囊胚倍性状态预测价值。
方法
回顾性研究。研究纳入3342个成熟卵母细胞（发育成囊胚并行PGT-A），排除嵌合囊胚（n=753）或不确定囊胚（n=13）。卵母细胞的图像在ICSI后立即使用EmbryoScope延时孵育器获得。囊胚形态等级按质量分类：最高（ICM-TE A级）、高（ICM-TE A/B级）、中（ICM-TE B级）或低质量（ICM-TE C/D级）。该研究数据来自629例患者（女性，26-45岁），平均每个患者有5.3个囊胚（范围1-20），并且具有PGT-A结果。采用MAGENTA对每个卵母细胞图像进行评估，并给出评分（0-10分），得分越高，发育成囊胚的可能性越大。在该数据集中，PGT-A结果显示，1827个（55%）囊胚被检测为整倍体，1515个（45%）囊胚被检测为非整倍体。
结果
（1）MAGENTA评分结果与卵母细胞发育为高质量囊胚呈正相关，评分在高、优质质量囊胚（7.4vs7.0，p<0.05）与中、低质量囊胚（6.9vs6.1，p<0.01）之间存在显著性差异（图A）。
（2）MAGENTA评分进一步显示，发育为整倍体（7.0）的卵母细胞与发育为非整倍体囊胚（6.6）的卵母细胞之间存在显著差异（p<0.001）（图B）。
（3）虽然MAGENTA评分不能预测倍性，但可预测区分倍性结果的阈值（8.8），评分≥8.8的卵母细胞中，61%为整倍体，评分＜8.8的卵母细胞中，51%为整倍体，两者的比例差异显著（p<0.001）。因此，评分≥8.8的卵母细胞发育成整倍体囊胚的几率相对增加19.6%。（图C）
（4）考虑到女性年龄，进行亚组分析发现，＜35岁的患者（7.2vs6.6，p<0.01）和≥35岁的患者（6.8vs6.5，p<0.05）的卵母细胞发育成整倍体和非整倍体囊胚的MAGENTA评分有显著差异（图D）。
（5）在低质量、高质量和最高质量的整倍体和非整倍体囊胚的MAGENTA评分之间没有显著差异。仅在中等质量囊胚中发现了显著差异（7.0vs6.6，p<0.05），其中中等质量囊胚样本量最大（n=1,854）。
结论
MAGENTA评分可以识别质量更好的卵母细胞，这些卵母细胞不仅具有更高的囊胚发育机会和更高的形态等级，而且还可以在各种PGT-A适应症和广泛的年龄人群中识别更有可能成为整倍体胚胎的卵母细胞。
目的
探究校准的人工智能倍性筛选测试结果能否提供可靠的、生物学上合理的胚胎整倍性评估。
方法
利用5000个延时视频及相关临床参数对人工智能进行训练测试，包括：提取时的生物年龄、第5天的胚胎质量，以及从原核消退到囊胚形成的形态动力学参数的训练测试。采用概率校准、盲法测试数据集（n=708；整倍体=352；非整倍体=356），进行评估，已知存在整倍体、非整倍体和活产。SD患者平均年龄：35.9±5.4岁。人工智能倍性筛选工具使用已知的胚胎倍性状态作为基础事实标签；生物年龄和视觉质量参数作为连续输入特征，以保持生物有效性。可靠性曲线分析，将临床输入数据中观察到的整倍体频率（y轴）与筛选试验预测的概率频率（x轴）进行对比，用于评估模型置信度。比值比（OR）证实了关联之间的显著性。
结果
逻辑回归分析显示，人工智能得分与整倍性概率存在显著相关（在比较高与低人工智能得分的整倍性可能性时，OR为2.79[95% CI为2.04-3.81]，阈值为0.5）。在测试数据集中包含非整倍体和整倍体胚胎的盲测试集（n=7）中，64%的队列中AI排名最高的胚胎是整倍体。将胚胎按评分（1-32、33-49、50-66、67-99）预先分为4个组，测定每个组的整倍体率分别为28%、44%、58%、71%。AI分数的上升与整倍体胚胎的百分比呈线性相关，得分高于66的胚胎成为整倍体的可能性是得分低于33的胚胎的2.5倍。
结论
一种新的人工智能方法用于植入前胚胎筛查，使用临床元数据和延时视频，可以在提高植入前遗传学检测确诊性诊断之前无创预测整倍体可能性的能力。
目的
探究活检后1小时再扩张分级是否与解冻后再扩张率和活产率相关。
方法
回顾性研究。研究纳入了2021年4月至2023年2月间进行的1,141例单整倍体囊胚移植（seFET）周期。分析的因素包括患者的年龄、BMI、活检时和活检后1小时（玻璃化时）的胚胎质量以及活检日。评估活产和持续妊娠（OPR）。在标准化时间（TE-biopsy后1hr）对囊胚进行评分：0分代表完全塌陷，1分代表开始再扩张，2分代表再扩张腔清晰。
结果
在1,141例胚胎移植中，461例活产（40.4%），108例在最后一次联系时仍在妊娠24周以上（9.4%），总OPR/LB率为49.8%。活检后1小时，64.0%的囊胚再扩张至2级，29.3%至1级，6.7%无再扩张（0级）。再扩张至2级、1级和0级的囊胚OPR差异显著（分别为54.2%、44.3%和32.5%，p<0.001）。回归分析显示，在调整胚胎质量指标（ICM、TE分级、活检天数）、体重指数和子宫内膜准备方案后，与未再扩张的胚胎（即0级）相比，活检后1小时再扩张至2级与OPR/LB显著且独立相关（aOR：1.77，95%CI：1.01-3.12，p=0.047）。活检后1小时再扩张程度较大的胚胎解冻后再扩张斜率较高，表明了移植点胚胎扩张更快更好，在所有滋养外胚层类别均如此（A级、B级和C级；p<0.016，p<0.001和p<0.001）。此外，在调整ICM、TE、扩张等级和活检天数后，活检后1小时的再扩张率与解冻后再扩张斜率显著且独立相关（p<0.001）。
结论
活检后1小时胚胎再扩张与解冻后再扩张和活产增加有关。研究表明，通过标准化方法获得的活检后再扩张模式有助于预测活产。这是一种新的独立标记，不能通过ICM、TE质量或选择胚胎解冻和移植的活检天数来反映。
目的
评估植入前第一极体遗传学检测（PGT-1BP）是否可以准确识别供体卵母细胞产生整倍体胚胎。
方法
前瞻性研究，对2017年9月至2022年1月收集的1,836个新鲜供体卵母细胞进行了PGT-1BP检测。玻璃化解冻的整倍体卵母细胞按供体年龄分组（分别为20-24岁、25-29岁和30-34岁；n=714、n=554和n=568）。分析卵母细胞存活和染色体状况、ICSI受精、囊胚利用和整倍体状况。卵母细胞来源于供体（n=115），其卵母细胞先前至少有一个活产。第一次极体活检在体外成熟后2小时进行，对应于HCG触发后38小时。在Illumina平台上进行PGT-1BP和PGT-A分析。采用Mann-WhitneyU检验评估卵母细胞和胚胎学数据以及卵母细胞和胚胎染色体状态之间的关系。
结果
三个年龄组（分别为20-24岁、25-29岁和30-34岁）活组织卵母细胞解冻后存活率分别为98.2%、99.5%和96.5%。随着年龄的增长，供体卵母细胞整倍性显著降低（分别为81.9%、76.9%和70.0%）；p≤0.05）。不同年龄组的囊胚使用率相似（分别为68.1%、71.7%、68.7%；p>0.05）。来自整倍体卵母细胞的囊胚保持整倍体状态的比例分别为88.7%、90.1%和85.6%。整倍体卵母细胞与整倍体囊胚匹配率分别为89.2%、90.1%和88.1%。
结论
通过PGT-1BP测定的卵母细胞染色体状态与胚胎整倍体有很强的相关性。选择具有高概率成为整倍体胚胎的整倍体卵母细胞可以增加第一次尝试成功怀孕的几率。这种方法具有成本效益，可以防止患者不必要的情绪困扰，对于精子有限的夫妇来说，这是一个合适的选择。
目的
探究能否开发一种简单、可扩展的分析方法，有效地同时行所有形式的植入前遗传学检测（PGT）。
方法
回顾性先导研究，研究比较了30-40X的全基因组测序（WGS）和基因分型GBS（6个胚胎，2个家族，3个适应症）。对WGS数据进行了次采样，并确定10X为最佳诊断覆盖深度。通过比较WGS的PGT-M和PGT-SR（31个胚胎，16个家族，22个适应症），shallowsequencing的PGT-SR（10个胚胎，3个家族）和基于PCR的PGT（10个胚胎，2个家族），验证了该方法的可行性。来自父母和近亲属的DNA和来自胚胎WGAedDNA进行WGS，随后产生单倍染色体。评估质量指标，如孟德尔遗传不一致率、SNP数量和单倍型一致性。利用异常排列的配对测序reads确定易位断点。此外，通过等位基因计数检测单核苷酸变异（SNV），包括线粒体DNASNV。最后，通过使用胚胎作为相位参考的仅亲本单倍体方法确定分离起源。
结果
WGS-PGT通过减少WGA程序（68.4%）、增加覆盖度（4倍）、减少湿实验周转（2.5倍），减轻了技术限制。由于其固有的更高分辨率和改进的基因组覆盖率，可诊断胚胎5/13（以前不确定的）复杂基因组区域遗传疾病。此外，研究展示了在任何感兴趣的区域直接检测单碱基对和少碱基对遗传变异的能力。重要的是，该研究展示了基于非整倍体的PGT-A，研究中称之为PGT-AO的方法-使用仅亲本基因型call-可以检测非整倍体的分离起源，而不需要近亲作为相位参考。用亲本单缘遗传检测的分离起源与用近亲属单缘遗传测定的分离起源一致。不平衡易位可以通过单倍型间接检测，也可以使用不同结构变异caller通过单碱基解析直接检测。在卵裂球和滋养外胚层活检样本中，WGS的线粒体异质性水平计算结果与基于PCR的方法相当。
结论
基于全基因组测序的单倍体测序为所有形式的PGT提供了单一分析解决方案，提高了复杂病例的分辨率和诊断。
目的
探究RNA-Seq数据预测整倍体染色体结构并确定与延长胚胎发育相匹配的转录组谱。
方法
前瞻性先导队列研究，该研究2023年3月至2023年8月进行，共分析了30个在发育第5天（D5）或第6天（D6）行PGT-A的人玻璃化囊胚（整倍体：n=15，非整倍体：n=15）。最终纳入21份胚胎样本（整倍体：n=10，非整倍体：n=11），其余样本（n=9）因测序后质量不佳而被排除。在解冻和再扩张后，胚胎进行第二次滋养外胚层活检。剩余胚胎培养至第11天，以评估其发育情况。通过RNA-Seq进行活检分析，比较了核型和差异表达基因（DEG）：未附着的胚胎（n=12）与附着在平板上的胚胎（n=9）（padj<0.05，FC>1）。此外，还获得了具有理论“持续着床能力”的胚胎特异性转录组特征（原始p值<0.05，缩小的LFC>1.1）
结果
获得数字核型具有一致性，灵敏度为81%，特异性为83%，Kappa指数为65.5%，ROC曲线下面积为90%。
在基因水平上，扩展培养的未附着于平板的胚胎与附着于平板的胚胎相比，发现76个DEG（56个上调，20个下调）。为了解释这些差异的功能含义，根据GO和KEGG类别确定了显著下调途径。所分析的囊胚滋养外胚层显示63个显著调控项（30个GO生物过程、13个GO细胞组分、12个GO分子功能和8个KEGG途径），自噬、凋亡、蛋白激酶和泛素样蛋白连接酶活性上调，核糖体、剪接体、着丝点、分离和染色体凝聚过程下调。
理论上可以增强着床能力的胚胎特异性转录组特征由501个基因组成，包括：EMP2、AURKB、FOLR1、NOTCH3、LRP2、FZD5、MDH1、APOD、GPX8、COLEC12、HSPA1A、CMTM7、BEX3，它们与着床和胚胎发育有关。这些发现表明，有可能鉴定出具有更高植入和发育能力的整倍体胚胎，排除那些可植入和存活，但存在染色体改变的胚胎。
结论
除了获得胚胎的转录组特征外，还可以获得与PGT-A相当的核型，这表明胚胎的着床能力得到了改善。研究获得了理论上增加着床能力的胚胎的基因表达谱。该技术的临床应用可评估染色体含量和转录组谱，可用于显著提高辅助生殖的临床结果，从而对未来的治疗和成功的前景做出明智的决定。
目的
探究是否存在胚胎相关参数区分双原核（PN）三倍体和2PN整倍体胚胎。
方法
回顾性研究包括1,605例18-45岁患者的1,862个PGT-A周期（PGT-A-NGS）。在独立遗传学实验室分析的6,526个囊胚中，有59个被归类为三倍体。这59个囊胚来自54名女性的57个PGT-A周期。这些患者总共有266个活检的囊胚。在剩下的207个胚胎中，有42个为整倍体。在延时培养的胚胎中，重新评估受精情况，以检查2PN的外观和第二次PB挤压。分析遗传三倍体胚胎与活检日（第5天vs第6天）、滋养外胚层质量和第一次细胞分裂时间（2至6个细胞的分裂时间：t2、t3、t4、t5、t6）的关系。分类变量表示为比率。进行T-student检验。p值<0.05认为有统计学意义。
结果
（1）对59个归类为2PN的三倍体胚胎的受精情况进行重新评估，发现其中50个卵母细胞为2PN、8个为3PN和1为2PN+1微核构型。因此，在2PN胚胎中，真正三倍体的患病率为0.8%（n=50/6,526；CI95%：0.6-10%）。这些数据表明，2PN合子可能产生倍性改变的胚胎。
（2）从27个三倍体2PN胚胎中可以获得整个发育的延时图像。只有33.3%的三倍体胚胎表现出第二PB的挤压，而100%的整倍体兄弟胚胎表现出第二PB的挤压（n=9/27vs.n=24/24，p<0.005）。
（3）将2PN三倍体胚胎与来自同一队列的其他胚胎进行比较，发现在活检天数方面没有差异（第5天活检：n=31/176；第6天活检，n=19/81；17.6%vs23.5%；p>0.05）。相反，较差的囊胚质量与三倍体有显著的关系（优质胚为三倍体的占23/161、14.2%，而优质胚为整倍体的占27/96、38.6%；p=0.006）。三倍体和整倍体胚胎在6细胞期前的卵裂时间点无显著差异（t2：27.36hvs25.8h；T3：38.5hvs35.6h；T4：39.4hvs37.2h；T5：52.8hvs47.0h；T6：56.2hvs52.1h；p>0.05）。
结论
受精检查的准确性仍然是必要的，但三倍体胚胎主要是由于第二极体（PB）的保留。在体外受精过程中应坚持进行受精检查。由于三倍体是妊娠早期流产中观察到的最常见的非整倍体形式，应特别考虑到第二次PB挤压。二倍体精子的作用、原核的大小和位置有待进一步研究。
目的
探究睾丸精子提取（TESE）和ICSI联合使用是否会增加胚胎非整倍体的风险。
方法
回顾性研究。纳入了2016年9月至2023年11月期间接受PGT-A的81对夫妇的197个TESE-ICSI周期（平均母亲年龄：38.1±5.4岁）。其中OA94个周期，NOA53个周期。NOA的病因包括不明原因（22个周期）、克氏综合征（KS）（10个周期）、化疗后（3个周期）、睾丸切除术后（11个周期）和Y染色体上无精子症因子（AZF）c微缺失（7个周期）。比较不同病因（OA与NOA）的ICSI结果。利用PGT-A和下一代测序（NGS）对获得的356个囊胚进行分析。根据母亲年龄（<38岁、38-41岁、>41岁）和父亲年龄（<40岁、40岁）对PGT-A结果进行分类。此外，为了消除母体因素的影响，将TESE-ICSI周期限制在母亲年龄<38岁，比较不同病因或形态等级的整倍体率。
结果
（1）NOA组TESE-ICSI受精率和囊胚形成率显著低于OA组（47.4% vs.61.6%，p<0.001；37.3%vs.50.7%，p<0.01）。优质囊胚率（16.6%vs.21.2%）也较低，但无统计学意义（图1）。
（2）所有评估的TESE-ICSI胚胎的整倍体率随母亲年龄的增加而下降（<38岁：52.9%，38-41岁：29.3%，>41岁：10.0%）但不受父亲年龄的影响（<40岁：40.6%，≥40岁：42.5%）（表2）。对于母亲年龄<38岁的周期，OA和NOA患者的整倍体率无显著差异（55.3%vs49.3%）。此外，研究还评估了胚胎整倍性与形态等级之间的关系（采用Gardner's分类，BB为优质胚胎，<BB为劣质胚胎），结果表明，优质胚胎的整倍性率显著高于劣质胚胎（60.3% vs.33.3%，p<0.01）（表3）。
（3）这些结果表明，在TESE-ICSI胚胎非整倍体的频率与常规的射精精子相当。此外，这表明胚胎非整倍性取决于母亲的年龄或胚胎的形态等级，而不取决于父亲的年龄或无精子症的病因。
结论
当使用睾丸精子时，胚胎非整倍体的发生率不会增加，也不受无精子症病因的影响。在TESE-ICSI中，特别是在NOA的情况下，由于ICSI结果较差，很难获得高质量的胚胎。然而，如果获得高质量的胚胎，整倍体率很高，没有必要在使用ICSI时进行PGT-A。
