임상연구 : 남성인자 불임환자의 ICSI 시술 후 발생한 배아에서 Multicolor FISH 의 임상 적용을 이용한 염색체 이상의 착상 전 유전진단

목적 : 남성인자 불임환자에서 난자 세포질내 정자 주입술(ICSI)을 이용한 체외수정시술 결과 얻어진 인간 배아에서 생검된 할구를 대상으로 본 연구실에서 최적화시키고, 최단시간에 진단이 가능하도록 개발 향상시킨 Multicolor FISH 기법을 실제적으로 임상 적용하여 염색체의 이수배수체를 배아의 착상 전 단계에서 유전진단하고자 하였다.연구대상 및 방법 : 본 연구실에서 개발 확립되어 최적화된 Multicolor FISH 기법을 이용하여 실제적인 임상 적용 단계로서 남성인자 불임환자에서 체외수정시술시 ICSI 시술 후 발생한 배아에서 생검된 할구를 대상으로 인간의 유전질환 중 가장 대표적인 세포유전학적 원인인 염색체의 이수배수체를 배아의 착상 전 단계에서 유전진단하였다. 즉 남성인자 불임환자에서 ICSI 시술을 이용한 체외수정시술, 사출 정자, 혹은 고환에서 축출된 정자세포를 이용한 ICSI 시술, ICSI 시술 후 배아의 정상적인 수정 여부 판정 및 배아의 추가 체외배양, 배아에서의 할구 생검, 생검된 할구에서의 Multicolor FISH 기술 적용, 착상 전 유전진단, 정상 배아의 자궁내이식 및 임신 진단, 임신이 성립된 환자에서 양수검사, 배양 후 양수세포의 핵형 분석 등을 시행하였다. 결과 : 대상 환자 1: T-cell lymphoma로 항암치료를 시행받은 결과 고환 조직검사상 불량한 정자 생성 소견을 지닌 불임환자로서 체외수정시술을 시행하여 20개의 난자가 채취되었으며, 고환 생검에서 얻은 정자를 이용하여 ICSI 시술을 실시한 결과 2PN 배아 14개를 얻었다. 6-8-세포기에 도달한 9개의 배아에서 각각 1개씩의 할구 생검을 성공적으로 실시한 후 생검된 할구를 대상으로 Multicolor FISH를 시행하였다. 체외배양 제5일에 Multicolor FISH 시행 결과 정상 이었던 포배기 배아 3개와 FISH 검사상 정확한 signal을 얻을 수 없었던 배아 중 정상적인 배아 발달을 보인 포배기 배아 2개, 총 5개의 배아를 자궁내이식하였다. 임신 제5주에 질식 초음파검사상 1개의 자궁강내 태낭을 관찰할 수 있었으며, 임신 제7주에 태아의 심박동을 확인하였다. 임신 제16주에 실시한 양수천자를 이용한 염색체검사 결과는 정상 이었다. 대상 환자 2: 요도하열증으로 누공제거술을 시행받은 과거력이 있는 희소무력정자증 불임환자로서 염색체검사 결과는 46,XX[23]/ 46,XY[67] 이었다. 체외수정시술을 시행하여 20개의 난자가 채취되었으며, ICSI 시술을 실시한 결과 2PN 배아 12개를 얻었다. 8개의 배아에서 각각 1개씩의 할구 생검을 성공적으로 실시한 후 Multicolor FISH를 시행한 결과 7개의 할구에서 정상 염색체 소견을 나타내었다. 체외배양 제5일에 Multicolor FISH 시행 결과 정상 이었던 8-세포기 배아 1개, 상실기 배아 1개, 포배기 배아 2개, 총 4개의 배아를 자궁내이식하였다. 배아 이식 후 제11일에 혈중 β-hCG 농도를 측정한 결과 3 mIU/ml 이하로서 임신 성립에 실패하였다.결론 : 염색체 이상 가능성이 높은 남성인자 불임환자에서 ICSI 시술시 Multicolor FISH를 이용한 착상 전 유전진단 기술은 정상 임신을 이루기 위한 유용한 임상적 진단 기법이 될 수 있을 것으로 사료되며, 동시에 정상 배아만을 자궁강내로 이식함으로써 임신 성공율도 증대시킬 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구 결과 인간의 유전질환 중 가장 대표적인 세포유전학적 원인인 이수배수체 등의 염색체 이상을 배아의 착상 전 단계에서 유전진단할 수 있는 Multicolor FISH 기술이 성공적으로 개발 확립되었다.