韩阁阁,甘冬英,胡艳秋
(1.大连医科大学研究生院,辽宁 大连 116000; 2.南京医科大学第一附属医院 江苏省人民医院生殖医学中心,南京 210029)
全球范围女性不孕率为9%~18%,中国女性不孕率约15.5%,随着女性结婚年龄的推迟以及压力的增大等因素影响,女性不孕率还在不断上升[1]。目前,辅助生殖技术已较为成熟,临床妊娠率仍为50%,其中子宫内膜和卵巢功能是影响妊娠结局的关键因素[2]。卵泡发育过程对卵母细胞的质量至关重要,对胚胎质量也有一定影响,仍需进一步研究使用药物改善卵母细胞生存的卵泡微环境,从而获得更多成熟卵母细胞和优质胚胎。此外,有研究表明,2/3的胚胎种植失败与子宫内膜容受性差关系密切,其中免疫因素,尤其是自然杀伤(natural killing,NK)细胞对降低子宫内膜容受性起重要作用[3]。许多旨在达到“理想”免疫环境的药物干预措施正在研究[4]。目前,有大量药物通过提高子宫内膜容受性,促进卵泡发育或卵母细胞成熟等途径提高胚胎移植的成功率。现对辅助生殖技术中改善子宫内膜异常和卵巢功能低下药物的研究进展予以综述,以期为临床生殖辅助用药提供帮助。
1.1改善子宫内膜容受性
1.1.1脂肪乳剂 哺乳动物胚胎的成功种植主要依赖胚胎与母体间的相互识别和免疫耐受,起关键免疫调节作用的细胞群是NK细胞。胚胎持续妊娠建立的条件是母体子宫腔NK细胞含量适宜,含量过高引起晚期流产的可能性升高[5]。研究报道与生育力正常女性相比,反复自发流产(recurrent spon-taneous abortion,RSA)女性子宫内膜NK细胞数明显升高[5-6]。脂肪乳剂由注射用大豆油脂、卵磷脂和甘油组成,通过抑制蜕膜期子宫腔NK细胞的活性发挥免疫抑制效应,用于RSA治疗。脂肪乳剂作用机制可能为:①结合NK细胞过氧化物酶体增殖物激活受体,抑制NK细胞因子的释放;②激活网状内皮系统,清除导致流产的“危险信号”[7-8]。临床上,常在胚胎移植前7~10 d,在2 h内静脉输注20%的脂肪乳剂200 mL,确定妊娠后,可在胚胎移植后7、9、11和13 d时分别再次静脉输注20%的脂肪乳剂200 mL,以维持疗效。
Ghafourian等[6]采用流式细胞仪检测特异性单克隆抗体发现,RSA患者外周血及蜕膜期子宫腔NK细胞明显增多。Roussev等[8]对RSA患者行胚胎移植前静脉输注脂肪乳剂发现,与对照组(未使用脂肪乳剂组)相比,妊娠率提高,差异有统计学意义。Jerzak等[9]用脂肪乳剂治疗1例有4次自发流产病史的未育女性,成功获得活产1例。近年来,关于RSA患者胚胎移植前静脉输注脂肪乳剂的研究取得一定的临床疗效,因此可考虑使用脂肪乳剂治疗RSA。
1.1.2糖皮质激素 糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一种甾体激素,可减弱NK细胞对胚胎的免疫排斥,其作用机制为:①降低炎症前细胞因子水平,如白细胞介素(interleukin,IL)1β、IL-6和肿瘤坏死因子等;②降调磷脂酶A2的表达或阻止前列腺素和血栓素的合成,产生抗炎作用;③增强基质金属蛋白酶9基因的表达,增强胚胎滋养层细胞的侵袭能力;④上调滋养细胞层粘连蛋白和纤连蛋白的合成和分泌,增强其种植能力[10]。已有学者将糖皮质激素常规用于体外受精(in vitro fertilization,IVF)或卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)周期需要行辅助孵化和既往有RSA病史患者。Robertson等[10]纳入14篇高质量随机对照试验的Meta分析发现,6篇研究支持糖皮质激素可提高自身抗体阳性及RSA患者的妊娠率(OR=1.50,95%CI1.05~2.13),其余结果均未观察到明显差异。因此,糖皮质激素可用于RSA患者,但并不常规用于正常女性的辅助生殖。
1.2增加子宫内膜血供
1.2.1阿司匹林 子宫卵巢血管阻力是预测行辅助生殖治疗能否获得持续妊娠率和活产率的重要参考指标,与子宫卵巢正常血流阻力女性相比,高阻力患者临床妊娠结局较差。阿司匹林可抑制血小板聚集,临床上常用于预防心脑血管疾病的发作。此外,阿司匹林通过改变体内前列环素的含量,促进血管舒张,增加器官血液供应。有学者将阿司匹林用于治疗抗磷脂抗体和抗核抗体阳性的RSA患者,但作用存在争议。Siristatidis等[11]分析13篇阿司匹林在IVF中应用的Cochrane大样本数据发现,有10个随机对照试验使用100 mg/d的剂量(3篇使用80 mg/d,具体疗程不同生殖中心有差异),大部分从降调节周期开始使用阿司匹林,发现使用阿司匹林未提高IVF的活产率(RR=0.91,95%CI0.72~1.15)。Madani等[12]纳入2012—2015年在德黑兰生殖医学中心行冻融胚胎移植的60例患者进行的研究发现,其中30例在胚胎移植前7~14 d开始服用阿司匹林(剂量100 mg/d),对照组使用相同外观的安慰剂,结果表明,与对照组相比,临床妊娠率、活产率和种植率明显升高,但未观察到子宫血管阻力参数的降低。长期大量使用阿司匹林可导致产时或产后出血,胎盘早剥和胃肠道黏膜损伤的风险增加。临床上多使用小剂量阿司匹林(75~100 mg/d),以减少阿司匹林的不良反应。目前有限的研究结果还无法确定阿司匹林用于改善RSA女性子宫内膜血流供应是否有效。
1.2.2低分子肝素 RSA患者胚胎着床时,滋养层细胞植入子宫内膜,形成微血栓风险明显高于正常女性,导致种植失败的可能性增大[13]。低分子肝素可抑制凝血因子Ⅹa和凝血酶活性,发挥抗血小板聚集功能。临床上,RSA患者使用低分子肝素能明显提高持续临床妊娠率[14]。低分子肝素可能作用机制为:①抑制巨噬细胞活性,减少子宫腔IL-1、IL-6产生;②上调肝素硫酸蛋白多糖、肝素结合表皮生长因子基因及基质金属蛋白酶,增强滋养层细胞侵入子宫内膜的能力;③激活生长因子受体基因,阻断α多聚赖氨酸介导的滋养细胞凋亡通路[15-17]。
近年来,低分子肝素用于改善IVF女性妊娠结局的研究较多,但结论尚不统一。Potdar等[17]搜集1980—2012年有关低分子肝素用于治疗RSA的数据发现,低分子肝素可提高RSA女性活产率。然而,Hamdi等[16]从取卵日开始连续给予RSA患者5 000单位肝素皮下注射治疗15 d发现,与对照组相比,差异无统计学意义。Siristatidis等[18]以临床妊娠率作为结局指标进行的一项队列研究显示,RSA患者使用低分子肝素不能提高临床妊娠率。随后Siristatidis等[19]将接受促性腺激素释放激素拮抗剂促排卵方案治疗的230例患者(已进行过两次或多次IVF或ICSI治疗,均未获得成功妊娠)随机分为试验组和对照组进行回顾性队列分析,试验组在胚胎移植当天开始使用低分子肝素,体内检测到β人绒毛膜促性腺素时停止使用,对照组不使用任何辅助药物治疗,结果发现,两组间临床妊娠率和流产率比率差异无统计学意义。总之,目前尚未见研究数据支持低分子肝素可用于治疗女性的RSA。
巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)是造血系统细胞因子调控网络的重要成员,体内广泛分布,不仅参与体内多种疾病的发生发展,在调控卵泡、胚胎及子宫内膜细胞生长等过程中也发挥一定作用,尤其在治疗薄型子宫内膜方面[20]。多采用体外实验和动物模型来探讨M-CSF用于治疗薄层子宫内膜的机制。Tanaka等[21]体外培养人子宫内膜基质细胞(未予刺激)发现其可分泌少量的M-CSF。在培养基中添加8-溴-环腺苷酸后发现,子宫内膜基质细胞分泌M-CSF的功能明显提高,同时升高的粒细胞集落刺激因子可正反馈作用于子宫内膜,促进基质细胞的增殖。Zhao等[14]对造模大鼠子宫腔内注射乙醇成功模拟人薄型子宫内膜模型,并随机分为实验组与对照组,给予实验组大鼠40 μg/(kg·d)M-CSF治疗5 d发现,与对照组相比,实验组大鼠子宫内膜增长速度明显加快,且使用M-CSF治疗越早,效果越好。Eftekhar等[22]关于M-CSF增加子宫内膜厚度的研究从M-CSF的作用机制和临床试验等方面均支持M-CSF的临床应用。故认为M-CSF用于治疗薄型子宫内膜疗效肯定,可改善妊娠结局。
女性35岁以后生育能力明显下降,卵巢对促排药物反应差,多伴有自身卵母细胞质量降低。针对这类人群除设计个体化促排卵方案外,使用药物进行治疗也是目前生殖医学领域的研究热点。
3.1卵子质量降低 泛癸利酮是公认的线粒体营养剂,临床已广泛用于充血性心力衰竭、帕金森病和黄斑变性等疾病的治疗。随着女性年龄的增长,卵母细胞异倍体率明显升高,可能与卵母细胞减数分裂过程中线粒体供能过程异常有关。Turi等[23]第1次在人类卵泡液中检测到泛癸利酮的存在,发现评分Ⅰ~Ⅱ级囊胚的卵母细胞卵泡液泛癸利酮/胆固醇水平明显高于评分Ⅲ~Ⅳ级囊胚。Ben-Meir等[24]认为,高龄女性卵母细胞中线粒体供能减弱的主要原因是泛癸利酮水平降低,并提出泛癸利酮水平降低可引起女性生育能力下降,故泛癸利酮用于治疗高龄女性卵巢功能减退受到关注。泛癸利酮的作用机制是:①阻止脂质和蛋白质的过氧化,清除体内的自由基。②传递质子,维持线粒体膜电位稳定。③促进ATP合成酶产生ATP,提供卵母细胞发育所需的能量。
高龄小鼠调节泛癸利酮合成的Pdss2和Coq6基因表达明显减弱,敲除年轻小鼠Pdss2基因后,卵巢体积缩小,卵巢组织切片染色显示卵泡数亦明显低于正常小鼠,使用泛癸利酮后,小鼠卵巢体积和每个动情周期卵泡数将恢复正常[24]。Xu等[25]以首都医科大学生殖中心行IVF或ICSI治疗的186例,年龄<35岁卵巢早衰女性为研究对象的前瞻性随机对照试验发现(试验组患者取卵前服用2个月泛癸利酮 200 mg,每日3次),服用泛癸利酮的患者获卵数(中位数4/2,P=0.002),优胚率(中位数1/0,P=0.03),妊娠率(67.49%比45.06%,P=0.001)较对照组差异有统计学意义,卵巢早衰症状得到好转。Bentov等[26]的研究发现,高龄小鼠灌喂泛癸利酮可明显降低卵母细胞非整倍体发生率,但随机纳入39例35~43岁患者的试验,试验组17例患者清晨服用泛癸利酮 600 mg,每日1次,连用2个月,对照组予以安慰剂,治疗后促排卵治疗穿刺取卵,通过检测第二极体分析卵母细胞异倍体发生率发现,两组间异倍体率无统计学意义(46.5%比62.8%),可能与样本量较少有关。总之,高龄女性或卵巢早衰患者在取卵前2个月服用泛癸利酮 600 mg,每日1次,对改善IVF-胚胎移植妊娠结局有临床意义。
3.2卵巢储备功能减退
3.2.1生长激素 生长激素是由腺垂体分泌的一种肽类激素,主要生理功能是促进神经组织以外的其他组织生长,促进机体合成代谢,增强卵泡能量的摄取,间接促进初级卵母细胞的生长。1993年,生长激素第一次作为促排卵药物用于辅助生殖技术,尤其是卵巢储备功能减退患者。体外体内实验均证实生长激素可作用于卵巢,促进小卵泡的生长并防止其闭锁[27-28]。生长激素的作用机制是:①直接作用于卵泡生长激素受体,促进卵泡的生长。②促进肝脏合成胰岛素生长因子1(insulin growth factor-1,IGF-1),升高体内生长激素水平。③上调卵泡细胞IGF-1受体基因的表达。④增加卵泡细胞对卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)的敏感性,改善卵巢低反应患者的促排效果[27]。
Hart等[28]的高质量随机对照试验研究发现,生长激素组(从上次月经周期第21天开始给予促性腺激素释放激素拮抗剂联合12单位生长激素肌内注射降调节方案)促排卵药物用量减少,获卵数增多,比较差异有统计学意义。Ob′edkova等[29]的前瞻性试验也支持上述研究结果,生长激素组的获卵数、MⅡ期卵母细胞、优胚率均高于未使用生长激素组。Eftekhar 等[27]将82例行IVF治疗的卵巢低反应患者随机分为试验组和对照组,试验组在上次月经周期第21天使用4单位生长激素肌内注射,结果发现,试验组获卵数和胚胎形成数较对照组明显升高。由此可见,生长激素可改善患者卵巢低反应性,增加获卵数,从而获得更多的可利用胚胎,但对无卵巢低反应症状的不孕患者不推荐常规用于促排卵辅助用药。
3.2.2脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone,DHEA) DHEA是人体血液循环中含量最丰富的甾体物质,是合成甾体激素必需的底物。DHEA可改善高龄女性卵巢储备功能减退,作用机制为:①增强卵巢FSH受体基因表达,增加卵巢对促排药物的敏感性。②上调IGF-1基因的表达,可进一步刺激卵泡膜细胞雄激素的生成,使FSH受体表达进一步增加,改善患者卵巢反应性[30]。Zhang等[31]纳入12篇关于DHEA治疗[均在降调节前1~3个月开始使用DHEA(25 mg,每日3次或75~90 mg,每日1次)]卵巢储备功能减退(diminished ovarian reserve,DOR)患者的研究发现,同空白对照组相比,试验组基础窦卵泡数、抗苗勒管激素及MⅡ卵母细胞数提高。为进一步明确DHEA的临床效果,Liu等[32]全面检索关于DHEA的前瞻性研究(卵巢储备功能正常女性)发现,与使用安慰剂组相比, 补充DHEA与临床妊娠率的提高密切相关(OR=1.45,95%CI1.04~2.03,P=0.03)。但越来越多的研究不支持DHEA可改善女性DOR,Narkwichean等[33]的随机对照双盲试验发现,试验组[DHEA治疗DOR患者(抗苗勒管激素<5 pmol/L,基础窦卵泡数<10个)]与对照组抗苗勒管激素比较差异无统计学意义。人淋巴细胞分离液提取颗粒细胞的RNA,用反转录-聚合酶链反应检测颗粒细胞黄体生成素受体、FSH受体等基因的表达未发现明显差异。目前,对DOR患者仍无较佳促排卵方案来增加获卵数,辅助DHEA用于治疗DOR的常规口服剂量和疗程仍未统一,故DHEA用于治疗DOR的效果仍需进一步探索。
目前,为了寻求新的方法帮助不孕患者获得受孕机会,临床上针对相应不孕原因的辅助药物多种多样,但有相当一部分药物的使用并无证据支持[34]。脂肪乳剂、糖皮质激素在治疗因子宫内膜容受性降低引起的RSA上显示出很大优势。M-CSF与薄型子宫内膜间的关系也在临床显效。泛癸利酮、生长激素在治疗高龄女性DOR和年轻女性卵巢早衰有一定疗效。有关DHEA的多生殖医学中心研究支持DHEA用于治疗DOR,但也有报道差异无统计学意义。阿司匹林、低分子肝素由于临床效果的争议较大,长期使用难以避免不良反应,这些辅助药物用于薄型子宫内膜的治疗暂不建议临床推广,除非有进一步的高质量的大数据临床试验。因此,临床医师在应用各种辅助药物时,应尽量明确患者的不孕原因,合理使用这些辅助药物,使患者获得最大收益。