预防化疗所致卵巢功能受损的相关保护剂

2020-03-03 20:06楚琪郑连文高艺尹赵丹丹徐影
国际妇产科学杂志 2020年3期
关键词:保护剂卵母细胞卵泡

楚琪,郑连文,高艺尹,赵丹丹,徐影

目前许多恶性肿瘤趋于年轻化,近年来我国35岁以下女性宫颈癌的发病率明显上升。卵巢恶性肿瘤中的生殖细胞肿瘤也多见于小于20岁的年轻女性[1-2]。面对恶性肿瘤的年轻化,育龄女性化疗的同时,其卵巢功能在一定程度上也受到损伤,从而出现卵巢储备功能下降、卵巢早衰(POF)等表现,给育龄女性带来了严重的生理及心理创伤。接受化疗的育龄女性积极预防卵巢受损,有助于维持其卵巢功能、实现妊娠并提高生活质量。目前有关预防化疗所致卵巢损伤的方式有卵母细胞和胚胎冷冻保存技术[3]、卵巢组织冷冻技术[4]以及卵巢保护剂[5]等,但有关卵巢保护剂的应用及作用机制仍不十分明确。现就抗癌育龄女性卵巢相关保护剂的作用机制及研究现况进行综述。

1 促性腺激素释放激素激动剂(GnRHa)

1.1 GnRHa的作用机制 GnRHa是一种GnRH类似物,具有GnRH的生物活性和更高的GnRH受体亲和力,GnRHa通过作用于垂体前叶,阻断内源性GnRH生物学作用,进而诱导性腺功能减退[6]。在化疗引起卵巢损伤可能的机制中,其中一种是化疗药物使生长中的卵泡凋亡,导致原始卵泡快速聚集,随后卵巢储备功能下降[7];另一种损伤方式是基质细胞纤维和血管损伤导致卵巢组织缺血,从而降低卵巢储备功能。而GnRHa则被认为一方面通过阻止原始卵泡的募集和减缓卵泡的消耗来减轻卵巢损伤,另一方面通过减少血管的供应,从而减少影响卵巢的化疗剂量[8]。

1.2 GnRHa卵巢保护作用的研究现状 目前关于GnRHa对卵巢功能的影响仍存在争议。Elgindy等[9]一项随机对照试验比较了GnRH类似物联合化疗与单纯化疗对卵巢功能恢复的影响,结果发现GnRH类似物联合化疗并未显著增加卵巢功能的恢复比例[GnRH试验组卵巢功能恢复比例为68.4%(320/468),单纯化疗组为 59.9%(263/439),RR=1.12,95%CI:0.99~1.27]。而 Hickman 等[5]的 Meta分析认为 GnRHa对化疗是一种相对良性的干预,可以防止化疗引起的性腺功能减退,并对卵巢功能具有保护作用。Blumenfeld等[10]一项回顾性队列研究比较188例仅接受化疗的恶性肿瘤患者(对照组)和286例化疗联合GnRHa治疗的恶性肿瘤患者(试验组)自然受孕情况、周期性卵巢功能(COF)和POF情况,结果发现,试验组患者保留COF的比例高于对照组[87%(127/146)vs.49%(35/71),P=0.000 1],POF 发生率低于对照组[13%(19/146)vs.51%(36/71),P=0.000 1],自然妊娠率高于对照组 [65.6%(80/122)vs.37.9%(25/66),P=0.000 4]。研究者认为化疗联合GnRHa可增加自然妊娠率,并有利于卵巢相关功能的恢复,建议在化疗前和化疗中采用GnRHa联合治疗以保护卵巢功能。目前各项研究关于GnRHa在化疗过程中对卵巢功能的影响说法不一,需要更多、更完善的研究来证实GnRHa对化疗过程中卵巢的保护作用以及确切的保护机制。

2 抗苗勒管激素(AMH)

2.1 AMH的作用机制 AMH是一种由140 ku的二硫键连接的同型二聚糖蛋白,是转化生长因子β(TGF-β)超家族成员之一。在卵巢中,AMH主要由发育中的非闭锁卵泡颗粒细胞产生。颗粒细胞在原始阶段不表达AMH,但在卵泡活化并向初级阶段过渡后表达增多。卵巢储备是指卵巢中静止的原始卵泡的存量,在女性生殖期逐渐耗尽,最终导致绝经[11]。有研究发现AMH可以用于监测化疗期间的卵巢储备功能,化疗前血清AMH水平可用于预测患者的远期卵巢功能。也有研究认为AMH可以作为一种卵巢保护剂,对化疗过程中的卵巢功能发挥保护作用。

2.2 AMH卵巢保护作用的研究现状 Kano等[12]研究通过建模使实验组小鼠不含生长卵泡,但保留正常的卵巢储备功能,对照组为卵巢功能完全正常的小鼠。给2组小鼠服用卡铂、阿霉素或环磷霉素等化疗药物,实验组小鼠同时联合使用AMH,结果发现实验组小鼠的原始卵泡明显多于对照组小鼠。提示AMH可以预防化疗引起的卵巢过度活化。原发性卵巢功能不全的一个重要原因是化疗引起的原始卵泡衰竭,而AMH阻断原始卵泡活化的作用可作为一种独特的避孕方法,用于预防与化疗有关的原发性卵巢功能不全。Kano等[12]的研究证实AMH是一种有效的抑制原始卵泡活化的药物,可用于化疗期间保护卵巢储备功能,为年轻女性化疗后卵巢功能的保护提供一种临床可能性。

3 间充质干细胞(MSCs)

MSCs是一类来自人骨髓和骨膜的细胞,其可以在体外培养基中分离并通过体外诱导形成多种中胚层表型和组织[13]。MSCs可以从成人或婴儿的多个组织中获得,包括脂肪组织、外周血、脐带血、胎盘、蜕膜、羊水、绒毛膜和胎膜等[14]。MSCs具有极强的调节免疫反应的能力,包括抑制T细胞增殖、影响树突状细胞的成熟和功能、抑制B细胞增殖和终末分化以及调节自然杀伤细胞和巨噬细胞等其他免疫细胞[15]。MSCs治疗已被认为是治疗女性不孕症或恢复卵巢功能的新选择。

3.1 MSCs的作用机制 MSCs对环磷酰胺、顺铂等化疗药物所致的间质细胞或颗粒细胞凋亡具有保护作用。骨髓MSCs产生的血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)等细胞因子在体内可抑制颗粒细胞凋亡,上调B细胞淋巴瘤 2(Bcl-2)的表达[16]。此外,MSCs具有抗纤维化作用,可以抑制成纤维细胞增殖,减少细胞外基质的沉积。血管生成是卵巢功能恢复的重要机制,VEGF、成纤维细胞生长因子2(FGF-2)尤其是来自MSCs的血管生成素,可诱导新生血管形成,促进受损卵巢组织的血液灌注[17]。MSCs的卵巢保护作用可能是通过上调AMH受体和卵泡刺激素受体(FSHR)的表达,促进颗粒细胞凋亡和卵泡闭锁,进而促进卵巢功能的恢复。利用MSCs恢复卵巢功能的作用,可能会为POF患者和不育女性带来希望。

3.2 MSCs卵巢保护作用的研究现状 在POF动物模型中,已经证实了多种细胞来源的MSCs对卵巢功能具有保护作用。这些MSCs移植通过恢复卵巢结构和功能发挥治疗作用[18]。Mohamed等[19]将小鼠随机分为安慰剂对照组(第1组)、单纯化疗组(第2组)、卵巢内骨髓MSCs注射化疗组(第3组),并对小鼠卵巢功能进行评估,结果发现在给药的第4、6、8周,第3组小鼠的FSH水平明显低于第2组(P分别为0.033 8、0.016 5和0.003 4);在给药的第4周,第1组AMH水平显著高于第2组(P<0.000 1)和第3组(P=0.000 5);在给药的第8周,第1组和第3组AMH水平高于第2组(P=0.004 2),但第1组和第3组AMH水平差异无统计学意义(P=0.928 7);第3组小鼠的平均卵泡数少于第1组,但多于第2组(P<0.000 1);免疫组织化学分析显示,第3组小鼠的AMH、FSHR、抑制素A和抑制素B的表达水平均高于第2组。推测化疗所致卵巢功能衰竭的小鼠模型中,卵巢内给予骨髓MSCs可恢复卵巢激素分泌和卵泡再生。研究发现,MSCs可将VEGF、IGF-1、HGF等生长因子分泌到培养基中[20],其可通过改善微环境、减少生殖细胞和基质细胞凋亡而促进卵泡发育。在抗肿瘤药物化疗引起的POF中,MSCs移植诱导卵巢功能的恢复过程包括雌二醇的产生和卵巢结构的改善[21]。

4 褪黑素

4.1 褪黑素的作用机制 褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)主要由脊椎动物松果体分泌,是色氨酸的一种衍生物[22-23]。最近有研究表明,褪黑素在卵巢、胎盘等生殖组织中产生[24]。褪黑素通过调节细胞增殖和血管生成等多种细胞机制,为其成为临床中的一种抗癌剂和抗氧化剂提供可能性。作为一种强力的抗氧化剂,褪黑素可以防止由自由基引起的氧化应激所致的机体损伤[25]。氧化应激可引起多种疾病,而卵巢中原始卵泡的成熟过程就是一个强烈的氧化应激过程。Tamura等[26-27]报道氧化应激过程可降低卵母细胞的质量,而滤泡液中大量的褪黑素可以通过改善排卵过程中的氧化应激而对卵母细胞和颗粒细胞起到保护作用。此外,研究表明补充褪黑素可改善卵母细胞的质量,褪黑素通过减少由SIRT1信号介导的氧化应激损伤来改善POF[28-29]。

4.2 褪黑素对卵巢保护作用的研究现状 褪黑素既能保护生殖细胞,又能在化疗过程中提高抗癌药物的疗效。其可通过去除超氧阴离子、过氧化氢和过氧化氢自由基来减少化疗的不良反应[30]。研究表明,褪黑素可防止化疗期间性腺生殖细胞的耗竭。Chang等[31]研究发现,顺铂通过过度激活卵巢中休眠的原始卵泡来诱导卵泡耗竭。联合应用褪黑素和顺铂治疗可有效防止顺铂治疗卵巢后原始卵泡的丢失。卵泡内褪黑素的保护作用被认为是通过G蛋白耦联受体依赖途径实现的。Jang等[32]研究证明褪黑素的卵巢保护作用是通过抑制顺铂治疗过程中磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/叉头状转录因子O3a(FOXO3a)信号通路的激活来介导的。表明褪黑素通过其受体直接参与PI3K信号通路。尽管内源性褪黑素对卵母细胞的发育至关重要,但其不足以防止化疗引起的卵巢原始卵泡的丢失。褪黑素对化疗所致卵巢损伤的保护作用的分子机制尚需进一步研究。

5 其他候选保护剂

5.1 鞘氨醇-1-磷酸盐(S1P) S1P源自鞘脂类。Morita等[33]首次报道S1P对辐射诱导的卵巢卵母细胞凋亡具有保护作用。其是一种通过鞘磷脂途径抑制凋亡的抗凋亡药物。然而,关于S1P对卵巢的影响存在争议。S1P对达卡巴嗪+环磷酰胺+阿霉素治疗的卵泡有保护作用,但对单独环磷酰胺治疗的卵巢无保护作用[34]。此外,在化疗期间给予S1P也有一定的局限性,因S1P可干扰抗癌药物的临床效果。有研究认为S1P抗凋亡作用可能抑制在卵泡发育过程中DNA损伤的卵母细胞的正常闭锁[35]。

5.2 伊马替尼 伊马替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂,已被证实可作为一种保护剂,通过抑制c-Abl激酶预防顺铂治疗引起的休眠卵泡的丢失。Kim等[36]研究证明顺铂可诱导TAp63依赖性的c-Abl和TAp73的表达,从而激活卵巢Bax的表达,进而导致化疗过程中顺铂损伤的卵母细胞死亡。然而,关于伊马替尼保护休眠卵母细胞免受顺铂介导的凋亡和防止生育力丧失的报道仍存在争议[37],需要进一步研究伊马替尼对化疗期间卵母细胞DNA损伤的保护作用。

5.3 三氯碲酸盐(AS101) AS101是一种低分子质量的含碲化合物,最初被作为一种免疫调节剂。已证实,在女性中AS101通过抑制化疗期间的PI3K/第10号染色体上磷酸酶和张力蛋白同源缺失的基因(PTEN)/AKT信号通路,从而抑制环磷酰胺的激活,进而减少原始卵泡的损失[38]。AS101有效地阻止了化疗导致的小鼠休眠卵泡的消耗,并成功地保留了其生育力[39]。然而,AS101在临床的不良反应及其具体作用机制还需要进一步研究。

6 结语与展望

恶性肿瘤化疗后引起的卵巢功能衰竭一直是临床医生面临的难题。它会降低女性的生育力,诱发围绝经期提前,并导致体内各种激素的变化。抗癌药物的研发极大地提高了癌症患者的生存率,然而,育龄期女性的生理功能及生育力同样需要考虑。本文综述了近年来用于保护女性生育力的化疗保护剂,旨在为育龄期癌症患者提高生存率的同时,保护其生育力及生理功能。尽管上述一些保护剂的具体保护机制及确切作用尚未明确,但随着科学研究的不断完善,终将为患恶性肿瘤的育龄期女性带来更多的选择。

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