化疗对卵巢储备功能的影响及相关防治的研究进展

周林燕，张清学

化疗对卵巢储备功能的影响及相关防治的研究进展

周林燕，张清学△

卵巢储备功能即卵巢储备，是指卵巢皮质片区存留卵泡生长、发育、形成可受精卵母细胞的数量和质量的潜在能力，反映女性的生育能力。卵巢内皮质区卵泡池的大小决定了卵巢的储备能力，女性自胎儿形成至出生及绝经后，卵巢内的卵泡经历着发生、生长、发育、成熟、凋亡、闭锁直至耗竭的过程。而卵巢产生卵子的能力减弱，卵母细胞质量下降，导致生育能力降低，称为卵巢储备降低。最新的研究发现化疗作为一种医源性因素可通过影响始基卵泡池导致卵巢储备功能下降，甚至卵巢功能早衰。综述近几年化疗对卵巢始基卵泡影响及相关防治的研究进展。

卵巢；卵泡；药物疗法；卵巢功能早衰

（J Int Reprod Health/Fam Plan，2016，35：493-497）

卵巢是维持女性生殖和内分泌功能的重要器官，化疗、放疗、遗传和自身免疫因素等引起的卵巢功能早衰（POF）给女性带来极大的痛苦，而其中放化疗作为医源性因素导致的POF值得临床医生的关注[1-2]。在女性生殖系统中，卵巢对化疗药物最敏感，长期大剂量的化疗会破坏卵巢组织，引起卵巢功能障碍，使得女性患者出现提前绝经的症状。有研究发现，接受化疗的患者与未接受过化疗者相比，在辅助生殖技术卵泡刺激周期中获得的窦卵泡数较少（9个vs.17个，P＜0.001），且周期取消率较高（23%vs.4%，P=0.003）[3]。就化疗对卵巢储备功能的影响及其相关防治的研究进展进行综述。

1　化疗与POF

随着化疗技术的进步，癌症患者的生存率不断提高，恶性肿瘤患者长期接受化疗后的不良反应需要更多的临床关注，主要包括提前绝经（即POF）和不孕症发生率增加[4-5]，而提前绝经会导致女性生活质量降低，如生殖器萎缩、骨质疏松、心血管系统疾病以及心理疾病等[4]。

化疗后POF的风险取决于多种因素，某些化疗方案的不良反应更大，例如临床最常应用的烷化剂中的环磷酰胺毒性非常强，有研究显示烷化剂导致POF的发生率可达42.4%。Meirow等[6]调查发现女性患者接受烷化剂治疗后约42%会发生POF，而铂类和生物碱类的化疗药并未显著增加POF的风险。Sklar等[7]对1 067例年龄＜20岁、后期存活率超过5年且确保21岁仍有月经的女性癌症患者进行研究，发现在青春期接受化疗的患者发生POF的风险非常高。随着放化疗应用的不断增加以及妇女生育年龄不断推迟的社会趋势，这部分青春期接受过化疗的患者的生育窗口期相对较窄，需合理安排好生育计划。有研究表明，妇女POF的发生率也存在剂量依赖的趋势[8]。此外，患者接受化疗时的年龄越大，其急性POF的发生率越高，有些甚至在化疗期间或者化疗刚结束时就发生POF。例如Meirow等[9]对168例女性肿瘤患者进行观察，发现57例（34%）患者在接受化疗后出现POF，年龄越大其可能性越大。相关机制研究提示，化疗对卵巢功能有两种截然不同的影响机制，一种是直接影响，另一种是后期影响。直接影响是指在化疗期间就出现闭经和卵泡大量丢失的现象，但是在化疗期间的始基卵泡仍然处于静息卵泡池中，所以生长期卵泡可以在化疗之后得到补充并且有月经来潮。相反，第2种机制则认为化疗后卵巢功能衰竭是因为始基卵泡池遭到破坏而导致的POF。然而，如果化疗只导致部分始基卵泡耗竭，这种长期效应可能要等到几年甚至几十年后才会出现提前绝经；当化疗导致始基卵泡池完全耗竭时，这种影响会成为急性的，患者就会在化疗期间出现POF的生理改变。为验证这两种学说，Petrek等[10]的前瞻性研究发现女性患者接受阿霉素和环磷酰胺的化疗后，约84%的患者在化疗结束时出现闭经，但是经过9个月的恢复后，大约一半的患者可以再次行经，然而月经恢复只能在永久性闭经之前短期存在。Letourneau等[11]研究发现化疗期间的短期闭经可以作为将来POF的征兆之一。

抗苗勒管激素（AMH）是初级卵泡到小窦卵泡阶段的颗粒细胞分泌。在血清中AMH的激素水平可以预测卵巢中处于生长期卵泡的数目，从而间接反映始基卵泡数。在化疗期间AMH会急剧降低，比雌二醇和抑制素B降低幅度更大。2006年有学者对28～52岁绝经前期的50例乳腺癌患者进行研究，探讨化疗药物（主要是环磷酰胺）和长期使用促性腺激素抑制剂对乳腺癌患者卵巢储备的影响，结果显示AMH的水平联合超声下窦卵泡数可以作为化疗后卵巢储备功能的有效评估手段[12]。AMH也有望成为化疗药物对卵巢毒性的一种新的评价指标[13]。2015年D′Avila等[14]通过队列研究乳腺癌妇女在接受环磷酰胺治疗后的6个月内各项指标的变化，以期寻找可以预测卵巢储备的标志，研究发现，年龄≥32岁、AMH＜3.32 ng/mL、基础窦卵泡数（AFC）＜13个的患者在接受环磷酰胺的治疗后出现闭经或月经减少的风险更高。将年龄（≥32岁）和AMH或者AFC联合评估可以增加预测的敏感度和特异度。

2　化疗对始基卵泡的影响

卵泡的生长发育可分为始基卵泡、初级卵泡、窦前卵泡、窦卵泡及排卵前卵泡5个阶段。从始基卵泡至初级卵泡这一发育过程是非促性腺激素依赖的，卵泡刺激素（FSH）在始基卵泡直至早期窦卵泡的发育过程中并不起决定性作用。女性始基卵泡耗竭时，女性就会出现POF的症状，然而2010年Meirow等[9]研究显示化疗药物诱发的POF并不是直接导致始基卵泡凋亡，而是通过促进生长期卵泡凋亡从而间接使卵泡池耗竭。由于始基卵泡一旦启动募集成为生长期卵泡后，不排卵就会直接凋亡闭锁，所以生长期卵泡不能用来预测女性的生育年龄。但是，生长期卵泡的颗粒细胞会分泌AMH，AMH会调节卵巢周期中卵泡启动募集的卵泡比例，所以生长期卵泡的急性破坏可以导致AMH水平降低，从而促进始基卵泡提早进入启动募集的阶段。

2007年Oktem等[15]通过对26例准备行卵巢体外冷冻保存以期保存卵巢生育功能的患者进行研究，探讨化疗药物对卵巢始基卵泡和卵巢储备的影响，这26例患者中有10例曾经接受过化疗，其余16例还未接受过化疗。根据年龄等相关因素对患者进行匹配后，结果显示接受过化疗的患者卵巢中始基卵泡数目较对照组明显减少[（5.4±1.3）个vs.（9.6±2.2）个，P＜0.05]，还发现接受烷化剂治疗的患者比接受非烷化剂治疗的患者始基卵泡减少更加显著[（2.9± 1.1）个vs.（7.9±1.6）个，P＜0.05]。同样，有研究观察兔子分别给予紫杉醇和顺铂后其卵巢中始基卵泡数的变化，结果提示幼年雌性兔子分别给予2种化疗药物后始基卵泡都明显减少，2种药物不存在显著差异。2011年Petrillo等[16]对出生4 d的乳鼠卵巢给予环磷酰胺的代谢成分——磷酰胺氮芥，发现卵巢中的始基卵泡显著减少。

3　化疗对卵巢影响的作用机制

目前关于化疗药物对卵巢影响的具体机制有很多研究，近年Sriraman等[17]研究发现成年小鼠卵巢干细胞在接受化疗时可能会分化为生殖细胞，研究者将化疗后小鼠的卵巢表面上皮细胞进行培养，培养后的第6天发现生殖细胞群存在增殖，并且检测出生长分化因子9的表达，这说明卵巢内存在的胚胎样干细胞出现了分化，这项研究说明了小鼠卵巢上皮可能存在胚胎样干细胞，这类细胞不受化疗影响，并且受FSH的调节并保留了向卵泡发育的潜能。卵母细胞和颗粒细胞对化疗药物的易感性不同，因为即使在快速生长的卵泡中卵母细胞也是不会增殖分化的，而颗粒细胞在进行不断增生，卵巢的不同细胞对化疗药物的敏感性可能存在差异。有体外研究显示环磷酰胺致卵巢损伤的靶细胞为颗粒细胞，卵泡内的某些特定信号被激活而促使细胞发生凋亡，并且使卵泡过度激活并导致卵巢生殖与内分泌功能丧失而发生POF[10]。例如细胞周期非特异性烷化剂，其毒性不仅作用于分裂增殖期细胞，也可作用于未发育的卵母细胞或原始卵泡中的前颗粒细胞，影响卵泡的发育。因此，化疗一段时间后卵巢的各级卵泡都受损，导致卵巢储备减少、组织纤维化，卵巢发生不可逆损伤，最终导致POF。

磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路广泛参与调控细胞的增殖、存活、生长和迁移，并且在早期卵泡发育过程中也有重要作用。最近有研究用基因敲除鼠证实了细胞内PI3K/AKT信号通路在卵泡的生长成熟中发挥重要作用。该信号通路中的关键基因，如第6号染色体上的转录因子（FOXO3A）、第10号染色体上磷酸酶和张力蛋白同源缺失的蛋白（PTEN）或者磷酸肌醇依赖的蛋白激酶（PDK）的敲除将通过此通路诱发始基卵泡过度激活而致POF。2013年Adhikari等[18]通过对PTEN基因敲除鼠进行研究发现，mTOR受体阻滞剂雷帕霉素能够通过阻滞PI3K/AKT/mTOR信号通路来抑制始基卵泡的激活，证实PTEN基因敲除鼠卵巢的始基卵泡能过早进入启动募集阶段导致POF，但给予基因敲除鼠腹腔注射mTOR受体阻滞剂后始基卵泡池活化减少，很好地保存了生育能力。有研究显示，卵泡内的PI3K/ AKT信号通路和mTOR信号通路以相互促进的方式促进始基卵泡的激活。有学者提出使用PI3K激活剂可以用来暂时性激活刚出生小鼠卵巢和成人卵巢组织皮质中的始基卵泡。2011年Sobinoff等[19]通过离体培养的刚出生3～4 d的乳鼠卵巢培养基中添加二羟甲基丁酸（DMBA），再处理卵巢切片及免疫组化等研究发现，DMBA的毒性能够直接使成熟卵泡破坏凋亡，但对于始基卵泡则呈现过度激活的现象，蛋白质印迹（Western blotting）结果显示始基卵泡的PI3K/AKT以及mTOR信号通路的相关蛋白表达增加，提示此信号通路被激活。2012年Sobinoff等[20]又对化学试剂3-甲基胆蒽（3-Methylcholanthrene）进行相似的研究，结果同样显示此类化学试剂导致的POF也是由于其诱发了始基卵泡的信号通路过度激活，致卵泡过度活化而使得卵泡过早耗竭,并进一步验证了此类多环芳香烃化合物是通过PI3K/AKT和mTOR信号通路诱发始基卵泡过度激活。2013年Kalich-Philosoph等[21]用环磷酰胺腹腔注射入小鼠体内一定时间和次数后，其卵巢组织的HE染色结果显示始基卵泡被过度激活，并且PI3K/AKT信号通路的相关蛋白表达明显增强，提示这条信号通路在环磷酰胺作用或被激活。2015年Sun等[22]将PI3K/mTOR信号通路激动剂磷脂酸（PA）和心得安作用于刚出生和成年鼠的卵巢中，结果显示始基卵泡被过度激活。2015年Chang等[23]也研究发现，常用化疗药物顺铂也可以通过激活PI3K/AKT/FOXO3A使得小鼠卵巢内始基卵泡池过度激活以致卵巢储备功能降低。这些研究结果为化疗引发的POF防治提供了新的依据和思路。

4　化疗对卵巢影响的相关防治

2013年Kalich-Philosoph等[21]的研究发现AS101（白细胞介素10新型抑制剂）药物可以阻止这条信号通路从而保护始基卵泡池的静息状态。近年也有研究提出给予环磷酰胺注射后小鼠血清中AMH的水平会降低一半，但是当在给予环磷酰胺的同时给予AMH时发现卵巢中还保留大量的始基卵泡，而单独给予环磷酰胺后始基卵泡减少53%，辅助添加AMH后始基卵泡只减少17%[1]。2009年Gonfloni等[24]研究发现c-AbI-Tap63信号通路的抑制剂伊马替尼可以保护顺铂所致的卵巢储备功能下降。2008年Kaya等[25]发现S1P作为细胞凋亡信号通路的抑制剂可以有效保护卵巢功能，在放疗前给予S1P后能明显改善放疗导致的始基卵泡和生长期卵泡的减少，还有研究提出S1P可以改善放疗导致的小鼠、灵长类以及人类卵巢组织的始基卵泡数目减少，从而保护卵巢储备功能。2007年Hancke等[26]发现S1P也可以保护化疗导致的卵泡耗竭，该研究结果表明在给予化疗药物甲氮咪胺之前和同时给予S1P处理后可以明显降低卵泡的减少并且提高妊娠率。但是该研究还没有发现S1P对于环磷酰胺导致的卵泡耗竭的保护作用。由于有学说认为化疗是通过破坏卵巢间质和血管组织使得卵泡减少，因此也有学者提出可以通过改善卵巢的血供来保护化疗对卵泡的影响。甚至有学者提出骨髓来源的间充质干细胞可以对烷化剂导致的始基卵泡的耗竭起到保护作用[27]。2015年Huser等[28]对霍奇金病患者在接受化疗药物治疗的同时给予促性腺激素类似物的药物，观察其对患者的生育功能是否有保护作用。该研究将108例霍奇金病患者根据化疗方案的不同分为3组，而生育功能的评估则根据FSH水平以及妊娠率为评价指标，研究结果显示多种化疗药物联合应用的化疗方案会使化疗导致的POF发生率明显增加，而促性腺激素释放激素激动剂（GnRHa）药物并不能改善最后结局，而对于接受2+2化疗方案[2个周期阿霉素+博来霉素+长春花碱+达卡巴嗪（ABVD）联合博来雷素+依托泊苷+阿霉素+环磷酰胺+长春新碱+甲基芐肼+泼尼松（BEACOPP）化疗方案]的霍奇金病患者而言，GnRHa能在化疗后的2年内有效改善患者的卵巢功能。同时Horicks等[29]却发现GnRH对环磷酰胺诱导的卵巢损伤并没有保护作用，并且化疗后始基卵泡的急剧减少也并不能支持GnRH可以通过抑制下丘脑-垂体-卵巢轴来保护卵巢储备的假说。

5　结语

近年来，随着化疗和放疗技术的进步，越来越多的肿瘤患者被治愈，但年轻女性肿瘤患者放化疗后的卵巢功能和生育能力受到显著影响[30]。化疗导致卵泡减少的机制是不同的，不同细胞毒性的药物作用在不同阶段影响卵泡的机制也不相同，干扰其中任何一种导致损伤的通路都可以减少卵巢细胞毒性药物的影响。文中讨论的大部分保护剂还处于初步研究阶段，仍需要更多的临床研究去证实这些药物的临床价值。

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[本文编辑王昕]

Impact of Chemotherapy on Ovarian Reserve and Ovary Protection

ZHOU Lin-yan,ZHANG Qing-xue.
Reproductive Medicine Center,Sun Yat-Sen Memorial Hospital,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510120, China

Ovarian reserve refers to the quantity and quality of fertilizable oocytes derived from the remaining follicles in ovarian cortex,which is an indicator of female reproductive ability.Actually,ovarian reserve depends on the size of follicle pool in ovarian cortex.Follicles develop in the ongoing process of folliculogenesis and follicular growth,development,maturity,apoptosis,atresia and depletion.Folliculogenesis in ovary starts from fetus and lasts throughout the whole reproductive years.With the reduced production of folliculogenesis,the quality of oocytes is subsequently compromised.The decreased folliculogenesis and oocytes quality result in the lowered fertility,which is known as the diminished ovarian reserve.It was recently reported that chemotherapy as an iatrogenic factor could lead to the decreased ovarian reserve and even premature ovarian failure(POF)by disrupting the primordial follicle pool. This review summarized the recent progress on the impact of chemotherapy on the primordial follicles,as well as the ovarian protection from chemotherapy.

Ovary;Ovarian follicle;Drug therapy;Ovarian failure,premature

510120广州中山大学孙逸仙纪念医院生殖中心

△审校者

（2016-08-31）