李思思,韩崇旭
(1.扬州大学医学院,江苏扬州 225001;2.江苏省苏北人民医院检验科,江苏扬州 225001)
·综述·
抗苗勒管激素临床应用研究进展*
李思思1,韩崇旭2
(1.扬州大学医学院,江苏扬州 225001;2.江苏省苏北人民医院检验科,江苏扬州 225001)
抗苗勒管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)由睾丸未成熟支持细胞和卵巢生长卵泡的颗粒细胞产生,能抑制雄性苗勒氏管发育,参与卵泡生长发育的调控,表现为抑制起始募集,并进一步阻止优势卵泡的选择。血清AMH水平基本没有波动,十分稳定,能比较可靠地反映卵巢的储备功能。在控制性超促排卵(controlled ovarian hyperstimulation,COH)过程中,AMH与患者的卵巢反应性密切关联,对其预测评估及指导个性化给药方案有着一定的参考价值,避免卵巢不良反应的发生,在临床上日益受到重视。目前AMH已有多种检测试剂盒,但其评价标准及参考区间仍有待规范和统一。
抗苗勒管激素;卵巢储备;卵巢反应性;妊娠结局;检测方法
人类辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)于七十年代末兴起,包括两大类,第1类是人工授精,第2类是体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transplantation,IVF-ET)和胞浆内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)等。作为体外受精技术的决定性节点,控制性超促排卵对于选取可利用胚胎及辅助生殖的结局至关重要。抗苗勒管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)主要通过预测卵巢内卵泡发育状况来评价卵巢储备及反应性能。AMH作为指导刺激方案和剂量个体化方案的指标,能降低卵巢过度刺激或卵巢低反应现象的出现概率[1]。而对于妊娠结局的评估,研究表明AMH与出生率相关性较大,可反映获卵数和优质胚胎数,预测妊娠率的敏感性及特异性均较高[2]。但有学者认为,血清AMH和临床妊娠率的关系较弱,并不能很好地反映辅助生殖的效果[3]。因此,目前AMH对于ART最终结局的预估作用,尚存在不少争论。本文主要综述AMH新的研究进展。
AMH最早由Alfred Jost在1947年发现,是转化生长因子β超家族的成员之一。AMH是一种分子量较小的二聚糖蛋白,由两个相同的70 000 bp亚基通过二硫键连接形成[4]。对于男性,AMH最开始出现在8周胎儿睾丸的支持细胞中,在苗勒氏管向男性生殖器官的分化中起到调控作用;对于女性,九个月左右胎儿的卵巢颗粒细胞最早开始分泌AMH,并且因为年龄和性别的不同而呈现出不同的水平[5]。
1.1AMH与卵泡发育的特点 卵泡的生长发育不仅被下丘脑-垂体-性腺轴所调节,还受到卵巢众多局部因子共同参与的调控,例如AMH、抑制素B、生长分化因子-9及骨形态发生蛋白等。这些因子以自分泌和旁分泌的形式对卵巢和垂体进行调节,互相作用,构成了一个复杂的网络。其中AMH对于卵泡的发育和成熟起到不可忽视的作用,并引起医务人员浓厚的兴趣。研究表明[6],AMH在原始卵泡中不分泌,在窦前卵泡和不大于4 mm的小窦状卵泡的颗粒细胞
中大量分泌,达到高峰。随着卵泡的继续成熟,AMH在大窦状卵泡中的分泌量却逐步下降。当卵泡增长超过8 mm时,AMH就会停止分泌。卵泡在成熟的过程中共有两次募集,一次是起始募集,另一次则是周期募集。刚出生时始基卵泡池正常的小鼠[7],在AMH基因被敲除后,25 d及4个月大时,和野生小鼠相比,其卵巢中生长卵泡的数量显著升高,而始基卵泡的数量却逐渐下降。在13个月大时基本无始基卵泡,并且窦前和小窦状卵泡的数目也降到很低的程度。表明基因敲除小鼠的始基卵泡在发情周期开始前已经大量募集,使得该池过早耗尽,间接证明了AMH 在卵泡发育过程中抑制起始募集的作用。Durlinger 等[8]提出AMH可能参与了卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)敏感性阈值的调控,使生长卵泡对于FSH的反应性下降,从而阻滞窦前卵泡和小窦卵泡向优势卵泡发育的进程。
1.2AMH受体及其调节方式 AMH通过与丝/苏氨酸蛋白激酶受体Ⅰ型(AMHRⅠ)及Ⅱ型(AMHRⅡ)的结合,来参与对生殖器官的调节。发挥主要功能且涉及到性分化的单跨膜蛋白AMHRⅡ由AMHRⅡ基因指导合成,一般是在性腺以及苗勒氏管四周的间质细胞中产生。AMHRⅡ将AMH和AMHRⅠ连接在一起,便组成了相互作用的异聚体受体复合物。下游信号转导分子Smad蛋白磷酸化后,复合物再转入细胞核内,来调控下游基因的表达[9]。研究指出,AMH及其Ⅱ型受体与卵母细胞的生长发育有着密不可分的关系。卵母细胞在进行第一次减数分裂时卵泡液中AMH的水平要明显高于第二次减数分裂,但是随着卵子的成熟,AMH的水平却逐步降低,并呈现出与AMHRⅡmRNA一致的变化方向。这表明AMH的高水平对卵母细胞的成熟起到抑制作用[10]。在探究其可能机制时发现,由于AMH降低卵泡对FSH刺激的反应性,导致优势卵泡的选择受阻,对超促排卵过程中卵泡同步化产生了影响。另一个可能原因是CYP19基因的表达被AMH抑制,使得P450芳香化酶的产量和活性下降。人体内存留大量的雄激素,且无法产生更多雌激素,从而阻碍卵母细胞的生长和成熟[11]。
卵巢储备功能通常指卵巢内存留卵泡的数量及质量,其个体差异性很大,能够反映不同时期的生育潜能。Knauff等[12]指出,和窦卵泡计数(antral follicle count,AFC)及人抑制素B相比,AMH更能准确地反映卵泡池的耗竭程度,进而预测出女性性腺功能的衰退。Tsepelidis等[13]发现,AMH水平不受月经周期的影响,所以取血测量的时间不受特殊限制,方便快捷,这是在临床应用中区别于AFC、FSH等评价指标的一大优势。AMH可根据卵巢储备功能对年轻女性给予最佳生育时机的建议,也可以预测绝经年龄。此外,AMH还能监测放化疗对卵巢功能的作用[14]。
控制性超促排卵是帮助患者获得能用于受精的成熟卵子的一种有效手段。在药物促排卵过程中,卵泡刺激素的大剂量应用使同一时期卵泡数目增多,继而促进卵泡成熟点与FSH高峰的同步化以及优势卵泡的出现,大量成熟卵子可被用于IVF/ICSI-ET,增加了妊娠概率。因此,卵巢对药物的反应性尤为重要,它可以指导使用个体化的促排方案,给予适当的促性腺激素释放激素激动剂(Gonadotropin releasing hormone agaonist, GnRHa)启动剂量,从而减少不良反应的发生并获得相当数量的优质卵子。杨旭辉等[15]通过对接受IVF-ET治疗的179例不孕患者的研究发现,卵巢各反应组中AMH水平差异均有统计学意义,与获卵数成明显正相关,其预测卵巢低反应的ROC曲线下的面积(area under curve,AUC)为0.107,预测高反应的AUC为0.822; AMH和AFC 联合预测卵巢高反应的AUC达到0.826,稍优于单个指标预测。在对AMH与卵巢低反应性关系的研究中[16]发现,采用ROC曲线确定界值,把AMH<1.275 μg/L作为界值预测卵巢低反应,其敏感性达0.786,特异性达0.852,高于其他指标;把AFC<8个作为界值预测卵巢低反应,敏感性达0.643。还有研究人员[17]指出,当AMH<1.26 ng/mL时,能很好地说明卵巢反应性的下降。Lee[18]等也认为血清AMH和获卵数具有很高的相关性。综上所述,血清AMH对卵巢反应性有很好的评价功能,它与AFC的联合检测在提示卵巢储备和卵巢反应性方面更具可靠性和准确性。有文献[19]证明在整个COH周期的卵泡期中,AMH从促排卵之日起逐渐下降,至HCG注射日AMH水平最低,此后取卵日又开始逐渐上升,并且任何时刻的AMH值与卵巢反应性均具有正相关性。Penarrubia等[20]认为降调节后月经第3天AMH水平预测卵巢反应性的价值优于基础日。使用GnRHa治疗后月经第5天AMH对周期取消更有指导意义,研究显示,降调后AMH预测的AUC为0.81,而基础AMH预测的AUC为0.67,且以降调后AMH 4.9 pmol/L为界值,敏感性是53%,特异性达到了93%。AMH水平能够在客观程度上反映卵泡池的大小,而降调节可使基础AMH高值降低,低值升高,总体上表现为归中的倾向,这样便有适当数量的卵泡进入卵泡池,从而使获卵数达到理想的目标。
临床妊娠结局不仅与卵子和胚胎有关,还依赖于子宫内膜及内分泌等因素的相互影响。颗粒细胞产生的AMH能够进入卵泡液在卵巢局部发挥作用,而卵泡液是孕育卵母细胞生长的直接局部环境,其中的各种细胞因子对于卵子的发育潜能和胚胎质量有着极大的影响,在一定程度上决定IVF/ICSI-ET的结局。有学者对1 156名妇女AMH与累积出生率的关系进行回顾性分析,发现高水平的AMH其累积出生率也高。同时表明AMH与年龄和可移植胚胎数明显相关,它通过预测COH获卵数来间接预测累积出生率[21]。La Marca等[22]甚至发现在改变了获卵数之后,AMH与IVF出生率仍然相关。这说明AMH不仅影响卵子的数量,还可能影响卵子的质量。但Broer等[23]指出月经第3天的AMH水平能预测卵巢反应性从而防止卵巢过度刺激的发生,可并无证据显示它对ART治疗的妊娠率有评价性。Fiçicioglu等[24]总结出AMH对获卵数的阳性预测值达到了96%,然而与妊娠结局几乎没有关系。Bhide等[25]认为AMH与卵巢反应性的定量关系不能用来外推到临床妊娠率和患者的治疗效果上,低AMH水平的年轻患者也有可能获得良好的妊娠结果。另一方面,如果患者年纪较大且AMH水平较低,那么IVF结局可能不甚理想。AMH不能单独被用来评价临床妊娠率,它与年龄因素的结合可能会对结果的判断更加可靠[26-27]。关于AMH能否有效地预计妊娠的结局,到目前为止还没有确切的结论证实。由于一些分析实验的患者人数较少,且对于相关变量的控制也不尽相同,导致了不同结果甚至矛盾说法的出现。所以我们需要扩大随机样本量,并且寻找新的研究思路,来进一步探索AMH与临床妊娠率的关系。
AMH主要采用基于免疫分析的ELISA检测。AMH 一代测定法包括1999 年的 IOT 试剂(A11893 IVD EU only)和 2003 年的 DSL 试剂(DSL 10-14400),它们采用不同的原发性抗体和标准。IOT 试剂使用 ng/mL作为单位,而 DSL 试剂则是pmol/L,根据 AMH 的分子量 140 kDa 进行单位的转换,1 ng/mL=7.14 pmol/L[28]。
自从2011年以来,二代 ELISA试剂盒(AMH Gen Ⅱ A79765)逐渐取代IOT和DSL,它将DSL的抗体和IOT的校准标准融合在一起,成为检测AMH的常规方法[29]。补体干扰可能导致读数偏低,从而造成实验室和临床医生困惑,无法准确解释AMH的测定结果,因此在2013年7月对该检测方法进行了修订。Bonifacio 等[30]选取492例自然受孕的妊娠早期妇女,分别采用原始和修订后的二代检测方法来测定她们的血清水平,旨在比较两种方法的差异,并试图归纳出一个广泛的女性参考区间。与修订后的检测方法相比,原始检测方法明显低估了AMH水平(P<0.001),中位数分别为8.4和14.2 pmol/L。根据修订后方法测定的AMH水平,能够建立一个与年龄相关的参考区间,在27岁时达到峰值,此后随着年龄的增长AMH水平逐渐下降。20至24岁AMH水平的中位数为17.3 pmol/L,25至29岁为20.5 pmol/L,30至34岁为17.8 pmol/L,35至39岁为10.8 pmol/L,40至44岁仅有6.1 pmol/L。因此,在使用不同的检测方法及参考区间时,对于AMH结果的解释需谨慎。
然而,人工ELISA检测方法费时费力,且易受到操作过程的影响。为了提供更具重现性和准确性的实验结果,贝克曼库尔特公司研发了Access AMH全自动化学发光检测试剂盒[31]。Demirdjian等[32]从灵敏度、线性、样品稳定性、参考区间等方面对Access AMH试剂盒与二代测定试剂盒进行比较,他们认为前者显示出优异的分析性能,将成为一种强大、快速、精确的AMH自动测定方法。Pearson等[33]指出了Access AMH试剂盒与二代测定试剂盒间具有良好的相关性,基于后者建立的女性AMH参考区间同样能用前者来解释。
美国Webster 公司旗下的Ansh实验室也研发了两种新的试剂盒,超灵敏 ELISA 定量测定试剂盒(2012)和 picoAMH试剂盒(2013)。其中,超敏试剂盒的性能特征与 AMH 二代测定法表现出很高的一致性。而picoAMH 试剂盒对于 AMH 低浓度的敏感性方面,显示了较大的优势。检测AMH 水平较低的血清标本,使用 picoAMH 试剂盒更容易发现差异。但以上两种新试剂和二代试剂盒并未使用相同的抗体,测定结果不能通用,参考区间仍需要进一步的确定。
综上所述,AMH对于卵泡的生长发育过程有着极为重要的作用。它在预测卵巢储备功能及卵巢反应性方面得到了广泛的认同,但对于妊娠结局的评估意义众说纷纭。妊娠结局受到很多因素影响,因此研究对象的纳入和评价标准有待规范化。另外,AMH检测方法、试剂盒的选用以及AMH参考区间也都需要进一步的探究和统一。AMH有着非常广阔的应用前景,近年来的研究成果使人们对其了解更加深入。个性化的促排卵方案满足患者的心理需求,帮助患者得到理想的妊娠结果,也减轻了他们的痛苦和负担。我们在今后的工作中将继续以研究ART结局作为重点,期待能够发现AMH更多的奥秘和价值。
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A
2017-01-05)
(本文编辑王海燕)
国家“973”计划子课题项目(2015CB755400)。
李思思,1994年生,女,硕士研究生,从事临床检验诊断学研究。
韩崇旭,主任技师,硕士研究生导师,E-mail:hanchongxu@126.com。
10.13602/j.cnki.jcls.2017.09.10