学会・論文発表
冨田 麻莉 , 渡辺 真一 , 鈴木 篤智 , 松田 有希野 , 吉貝 香里 , 中野 英子 , 澤田 富夫
ヒト胚の初期不規則分割として観察されるdirect cleavage (DC) やreverse cleavage (RC) が培養成績および移植成績に影響を及ぼすかについて過去の報告では見解が分かれている。これらの動態の影響を明らかにするため、単一初期胚移植 (1050個) と単一胚盤胞移植 (531個) を行った胚を対象として、第二分割までの動的観察を行い、各動態の臨床成績への影響を後方視的に検討した。
第一分割でDCが見られた胚は、第二分割まで正常分割だった胚より初期胚移植妊娠率が有意に低かった (P<0.05) が、第二分割のDCおよび第二分割までのRCは妊娠率に影響しなかった。一方で、胚盤胞移植成績はDCおよびRCの影響を受けなかった。
このことから、第一分割でDCが見られた胚は、初期胚の移植順位を下げる、もしくは胚盤胞培養を行うべきと考えられた。さらに、RCは初期胚及び胚盤胞移植成績に影響を及ぼさないことが示された。以上のことから、胚盤胞移植では、いずれの分割様式であっても移植に用いることに問題はないことが示された。
渡辺 真一 冨田 麻莉 鈴木 篤智 松田有希野 吉貝 香里 中野 英子 澤田 富夫
【目的】
1細胞が3細胞以上に分割するdirect cleavageが胚盤胞発生率を低下させることが知られているが、direct cleavageには2細胞にならず直接3細胞以上に分割する場合(true direct cleavage, TDC)と、2細胞となった後早期(5時間以内)に片方の細胞が分割する場合(rapid cleavage, RaC)があり、第一分割でこれらが見られた場合、後者の胚は早期分割しなかった細胞が存在するため前者と比較して胚盤胞発生率が高いことを我々は過去に報告した(2023ESHRE)。今回、第二分割までにこれらの動態が見られた胚を分類して発生能を比較し、その分類が胚評価に利用可能か検討した。
【方法】
2021-22年に当院で採卵され、胚盤胞培養された正常受精胚1,327個を対象とした。第二分割までにTDCまたはRaCが見られた胚について、第一分割TDC群、第二分割TDC群、第一分割RaC群、第二分割RaC群に分類して、良好胚盤胞(Gardner分類4BC以上)発生率を比較した。なお、複数の細胞にTDCまたはRaCが見られた胚、および細胞の融合が見られた胚は検討から除外した。
【結果】
良好胚盤胞発生率は、第一分割TDC群5.6% (6/108), 第二分割TDC群34.6% (27/78), 第一分割RaC群33.2% (103/310), 第二分割RaC群50.0% (27/54)であり、第一分割RaC群と第二分割RaC群は第一分割TDC群より有意に高かった(P<0.05)。
【結論】
TDCを起こした細胞は全てTDC由来となり、RaCでは関連した細胞のうち50%がRaC由来となる。各不規則分割に由来しない正常分割細胞の残存量を考えると、第一分割TDC胚は0%、第二分割TDC胚と第一分割RaC胚はいずれも50%、第二分割RaC胚は75%となる。良好胚盤胞発生率もおおむねその量に対応していることから、不規則分割の発生段階や種類を観察して、正常分割細胞量を把握することで胚の発生能を推測することが可能である。
渡辺 真一
胚の初期不規則動態として、1細胞が短時間のうちに3細胞以上に分割するdirect cleavage(DC)が知られる。DCは染色体の異常分配を招き胚盤胞発生率を低下させるが、胚盤胞に到達すれば移植妊娠率は低下しないとの報告は多い。
当院で染色体解析を行った胚盤胞(研究使用の同意を得た廃棄胚)を初期分割様式によって分類したところ、DCが見られた胚盤胞の正倍数率は初期分割正常胚盤胞と同等であった。なぜそうなるのか? 理由を探るため、初期分割後の割球がそれぞれその後胚盤胞を形成しているか否かをタイムラプス動画で観察すると、第二分割まで正常な割球は9割以上が胚盤胞を形成していたのに対し、第二分割までのDCで形成された割球は約5割しか胚盤胞を形成しておらず、この「異常割球の除外」によって胚は正常性を保っていると考えられた(Watanabe et al. F&S Science 2023)。しかしDC胚はリペアのためのコストとして「除外される分の細胞量」を支払うことになり、発育速度と胚盤胞のグレードが低下する。DC胚盤胞の移植妊娠率は低いとする報告も散見されるが、凍結基準が緩い場合そうした結果となるかもしれない。
一旦分割した割球が融合するreverse cleavage(RC)にもしばしば遭遇するが、RCの胚発生能や妊孕能への影響についてコンセンサスは得られていない。我々の検討では、RCが見られた胚盤胞の正倍数率は初期正常分割胚盤胞よりも有意に高い、という結果が出て解釈に苦しんでいる。RCには、正常分割後の融合で4倍体を形成する場合と、DC後の融合があると考えられる。後者の場合、異常分割細胞が融合により「修復」されているかも知れないと考え、融合細胞の胚盤胞形成率を調べたが、そのような結果は得られなかった(2023受着)。現在のところRCは4倍体形成、もしくはDC後の無意味な挙動であると認識せざるを得ない。
渡辺真一 鈴木篤智 冨田麻莉 松田有希野 吉貝香里 中野英子 澤田富夫
【目的】
胚の初期不規則動態として、一旦分割した割球が融合するReverse cleavage(RC)が知られているが、RCが胚発育や妊孕性にどのような影響を及ぼすかは意見の一致を見ていない。RCには正常分割後の融合とdirect cleavage(DC、1細胞が短時間で3細胞以上に分割する動態)後の融合があり、前者は4倍体形成を招くと考えられるが、後者は異常分割細胞が修復される可能性が考えられる。今回、DC由来割球と、DC後に融合した割球のその後の発育を比較し、RCの意義を検討した。
【対象と方法】
2020-2021年に採卵されEmbryoScope(Vitrolife)で5日間以上培養された835個の胚のうち、2細胞期となった後5時間以内に分割(以下早期分割)が起こり3細胞以上となった胚185個を対象とした。早期分割した割球について、その後融合しなかった場合をDC割球、融合した場合をRC割球として、それらのその後の発育を観察し、胚盤胞を形成したか否かを記録した(なお、有核の構造物を「割球」、完全に分割した割球が融合することを「RC」と定義した)。
【結果】
DC割球を持つ胚(DC胚)は174個、RC割球を持つ胚(RC胚)は11個であった。割球の胚盤胞形成率はDC割球21.6%、RC割球37.1%で有意差はなかったがRC割球が高い傾向が見られた。胚の良好胚盤胞(4BC以上)発生率はDC胚38.5%(67/174)、RC胚45.5%(5/11)で有意差はなかった。単一胚盤胞移植生産率はDC胚18.8%(3/16)、RC胚0%(0/1)であった。
【結論】
早期分割した割球がその後融合することで割球の胚盤胞形成率が増加する傾向が見られたが有意差はなく、この融合が異常分割細胞の修復であることは示されなかったが、今後対象を増やすことで詳細を明らかにしたい。
Shinichi Watanabe, Mari Tomida, Shigenori Suzuki, Yukino Matsuda, Kaori Yoshikai,Eiko Nakano, Tomio Sawada
Sawada Women’s Clinic, Nagoya, Japan
Study question
Direct cleavage (DC) and Rapid cleavage (RaC) both appear to be 1 cell divided into 3 (or more) cells, should they be distinguished?
Summary answer
Since blastomeres by RaC had higher developmental potential than blastomeres by DC, and since many RaC embryos had “normal” blastomere, the two should be distinguished.
What is known already
DC, in which one cell divides into three (or more) cells without the two-cell stage, and RaC, in which one or two cells divide rapidly after the short two-cell stage (The former lead to segregation of chromosomes into three cells, while the latter leads to inadequate DNA replication), are both often recorded as “DC”, but when classified in detail, there are reports that the blastocyst development rate is higher in RaC embryos. However, the reason for this has not been clarified.
Study design, size, duration
This was a retrospective study of 643 embryos collected and cultured for at least 5 days in 2020 at our clinic. The embryos were time-lapse monitored by EmbryoScope (Vitrolife, Sweden) and classified into three groups according to the style of first division.
Participants/materials, setting, methods
The embryos were classified as follows: DC group: embryos that have divided into three (or more) cells without a two-cell stage; RaC group: embryos that rapidly (<5 hours) divided one (or both) cells after the 2-cell stage; Normal cleavage (NC) group: embryos that had a 2-cell stage for more than 5 hours.
The subsequent development of blastomeres of all embryos was observed and whether they participated in blastocysts or not was recorded.
Main results and the role of chance
Of the embryos, 63 were in the DC group and 199 were in the RaC group (173 of which had one rapidly dividing blastomere and 26 of which had two).
The blastocyst participation rate of blastomeres was 4.4% in the DC group, 19.5% of rapidly dividing blastomeres and 61.6% of normal blastomeres in the RaC group, with significant differences between all groups (p<0.01).
The good blastocyst (4BC or higher in Gardner grade) development rate was 4.8% (3/63) in the DC group, 40.5% (70/173) in the RaC group with one rapidly dividing blastomere (RaC1 group), 19.2% (5/26) in the RaC group with two such blastomeres (RaC2 group), showing a significant difference between the DC and RaC1 groups (P < 0.01).
The live birth rate for single blastocyst transfer was 50% (1/2) in the DC group, 27.8% (5/18) in the RaC1 group, and 100% (1/1) in the RaC2 group.
(Note that there were 381 in the NC group, and the above rates were 76.5%, 63.3% (241/381), and 29.3% (22/75), respectively)
Limitations, reasons for caution
This study examined only the style of first division and did not consider second and subsequent divisions.
In addition, as of 2020, the clinical use of PGT-A is not approved in principle in Japan, and the subject embryos have not undergone chromosome analysis.
Wider implications of the findings
The reason for the higher blastocyst development rate in RaC embryos was indicated by the difference in blastocyst participation rates of the respective blastomeres and the presence of normal blastomeres, but since live births were obtained in both embryos, so these irregular divisions would not completely compromise the blastocyst euploidy.



