知識分享
2025.11.03
利用卵母細胞組成結構的雙折射延遲性預測胚胎發育潛能 Light Retardance of Oocyte Components as Biomarkers for Predicting Embryo Developmental Potential
TSRM 臺灣生殖醫學會 2025 年會獲獎論文 O04
作者：
李俊逸*¹²³、陳建宏¹、黃俊嘉¹、陳秀惠¹、林秉瑤¹、陳明哲¹、李宗賢¹²³、李茂盛¹²³
服務機關：
茂盛醫院生殖醫學中心[1]、中山醫學大學附設醫院婦產部[2]、中山醫學大學醫學研究所[3]
摘要：
研究團隊使用 LC-PolScope™ 偏光成像系統，對卵母細胞的紡錘體面積（Spindle Area）、位置（Position）及延遲值（Retardance Value）進行測量。主要的研究成果著重於評估胚胎發育和形態動力學 (morphokinetics)，次要成果則在於其與可用囊胚形成的關聯性。
統計分析方面，採用費雪精確檢定（Fisher’s Exact Test）、卡方檢定（Chi-Square Test）及 廣義估計方程式模型（Generalized Estimating Equation Model, GEE）進行分析。
在不同組別比較中，HZB/HSB（高透明帶雙折射/高紡錘體雙折射）組別的囊胚形成率 (63.5%) 和可用囊胚率 (53.7%)均達到最高，且表現優於 LZB/LSB（低透明帶/低紡錘體雙折射）組別 (36.8% , 15.8%) 和 HZB/LSB（高透明帶/低紡錘體雙折射）組別 (43.8% , 32.1%)。
在胚胎發育速度方面，HZB/HSB 組胚胎發育速度較快，其內細胞團（Inner Cell Mass, ICM）與滋養層（Trophectoderm, TE）獲得高品質分級（≥ B）的比例分別為 75.7% 與 50.9%。
透明帶的延遲性(ZP retardance)在 HZB (高透明帶雙折射) 卵母細胞中顯著高於 LZB (低透明帶雙折射) 卵母細胞 (62,696–63,366 nm vs. 47,237–47,377 nm)。
紡錘體的延遲性 (Spindle retardance，564–665 nm vs. 335–362 nm) 和面積 (287–297μm 2 vs. 216–241μm 2 ) 在 HSB 中均高於 LSB。
卵母細胞延遲性與可用囊胚形成偏向負相關 (OR=0.977) ，相較之下，本項研究發現「紡錘體延遲性 (OR=3.889) 」和「面積 (OR=1.003) 」與可用囊胚的形成則呈正相關。
其中，經計算所得的紡錘體和卵母細胞的延遲值比 (The spindle-to-oocyte retardance ratio, SORR) 對於可用囊胚的形成具有極高的預測能力 (調整後的 OR 值=1.151、曲線下面積 AUC=0.63）。當卵母細胞的SORR ≥0.01127 時，其未來發育表現出優異的受精率 (87.6%)、囊胚形成率 (71.0%) 和可用囊胚率 (61.8%)。
其中，紡錘體與卵母細胞的延遲值比（Spindle-to-Oocyte Retardance Ratio, SORR）可作為一項新型生物標誌（Novel Biomarker），有助於鑑別卵母細胞發展為可用囊胚的潛力高低。
作者：
李俊逸*¹²³、陳建宏¹、黃俊嘉¹、陳秀惠¹、林秉瑤¹、陳明哲¹、李宗賢¹²³、李茂盛¹²³
服務機關：
茂盛醫院生殖醫學中心[1]、中山醫學大學附設醫院婦產部[2]、中山醫學大學醫學研究所[3]
摘要：
研究問題：
透過偏光影像技術（Polarized Light Imaging）觀察卵母細胞組成結構的光學雙折射延遲性（Light Retardance of Oocyte Components），是否能作為預測其後續胚胎發育潛能（Embryo Developmental Potential）的工具？研究設計、規模與期間：
本研究為經人體研究倫理審查委員會核准（中山醫學大學附屬醫院，IRB編號： CS2-23192 )於茂盛醫院醫院執行之前瞻性世代研究（Prospective Cohort Study），研究目的為「評估透過偏光顯微鏡觀察卵母細胞的光學性質，是否可作為胚胎發育潛能的預測工具」。本研究共納入 36 位試管療程(IVF)的患者，分析 581 顆成熟卵母細胞（Mature Oocytes），研究期間自 2024 年 8 月至 2025 年 5 月。材料、設置與方法：
研究團隊將卵母細胞依據透明帶（Zona Pellucida, ZP）及紡錘體（Spindle）的雙折射強度（Birefringence Intensity）表現情形分為四組：| 透明帶雙折射強度 | |||
| 低（LZP） | 高（HZP） | ||
| 紡錘體雙折射強度 | 低（LSB） | 第一組： 低 ZP／低 Spindle（LZB/LSB） |
第二組： 高 ZP／低 Spindle（HZB/LSB） |
| 高（HSB） | 第三組： 低 ZP／高 Spindle（LZB/HSB） |
第四組： 高 ZP／高 Spindle（HZB/HSB） |
|
研究團隊使用 LC-PolScope™ 偏光成像系統，對卵母細胞的紡錘體面積（Spindle Area）、位置（Position）及延遲值（Retardance Value）進行測量。主要的研究成果著重於評估胚胎發育和形態動力學 (morphokinetics)，次要成果則在於其與可用囊胚形成的關聯性。
統計分析方面，採用費雪精確檢定（Fisher’s Exact Test）、卡方檢定（Chi-Square Test）及 廣義估計方程式模型（Generalized Estimating Equation Model, GEE）進行分析。
主要結果：
具備MII 紡錘體雙折射（MII Spindle Birefringence）之卵母細胞，其胚胎發育指標，包括受精率 (80.9% vs. 46.9%)、囊胚形成率(46.1% vs. 15.6%)，均顯著優於未觀察到MII 紡錘體雙折射之卵母細胞。在不同組別比較中，HZB/HSB（高透明帶雙折射/高紡錘體雙折射）組別的囊胚形成率 (63.5%) 和可用囊胚率 (53.7%)均達到最高，且表現優於 LZB/LSB（低透明帶/低紡錘體雙折射）組別 (36.8% , 15.8%) 和 HZB/LSB（高透明帶/低紡錘體雙折射）組別 (43.8% , 32.1%)。
在胚胎發育速度方面，HZB/HSB 組胚胎發育速度較快，其內細胞團（Inner Cell Mass, ICM）與滋養層（Trophectoderm, TE）獲得高品質分級（≥ B）的比例分別為 75.7% 與 50.9%。
透明帶的延遲性(ZP retardance)在 HZB (高透明帶雙折射) 卵母細胞中顯著高於 LZB (低透明帶雙折射) 卵母細胞 (62,696–63,366 nm vs. 47,237–47,377 nm)。
紡錘體的延遲性 (Spindle retardance，564–665 nm vs. 335–362 nm) 和面積 (287–297μm 2 vs. 216–241μm 2 ) 在 HSB 中均高於 LSB。
卵母細胞延遲性與可用囊胚形成偏向負相關 (OR=0.977) ，相較之下，本項研究發現「紡錘體延遲性 (OR=3.889) 」和「面積 (OR=1.003) 」與可用囊胚的形成則呈正相關。
其中，經計算所得的紡錘體和卵母細胞的延遲值比 (The spindle-to-oocyte retardance ratio, SORR) 對於可用囊胚的形成具有極高的預測能力 (調整後的 OR 值=1.151、曲線下面積 AUC=0.63）。當卵母細胞的SORR ≥0.01127 時，其未來發育表現出優異的受精率 (87.6%)、囊胚形成率 (71.0%) 和可用囊胚率 (61.8%)。
結論：
透明帶（ZP）與減數分裂紡錘體（Meiotic Spindle）的雙折射強度為卵母細胞品質的重要光學指標。其中，紡錘體與卵母細胞的延遲值比（Spindle-to-Oocyte Retardance Ratio, SORR）可作為一項新型生物標誌（Novel Biomarker），有助於鑑別卵母細胞發展為可用囊胚的潛力高低。
