不明原因反复胚胎种植失败和不明原因反复流产的病因学差异

曾中虹，杨一华

(广西医科大学第一附属医院广西生殖医学研究中心，南宁 530021)

不明原因反复胚胎种植失败(unexplained recurrent implantation failure，URIF)和不明原因反复流产(unexplained recurrent spontaneous abortion，URSA)是生殖医学临床诊治难点之一，目前对于URIF和URSA病因学方面研究尚少，它们仍是临床上困惑最多、困难最大、争议度最高的话题，如何明确并区分其病因是生殖医学领域函待解决的难点。URIF和URSA的定义尚无统一说法，两者在病因上部分重叠又明显有别。本文通过梳理URIF和URSA两者的定义以及可能的病因，厘清存在的争议，为临床诊治以及科学研究提供参考。

一、妊娠建立的生理过程

根据目前已知的胚胎发育的生理过程，囊胚进入宫腔后经过定位、粘附和侵入，完成胚胎着床过程。胚胎着床后，胚外滋养层细胞开始分泌HCG，初期仅在外周血和尿中可以检测到HCG而B超未能检测到宫腔孕囊。随着各胚层的发生与分化[1]，超声下最早出现孕囊[2](原始胚胎组织，被羊膜、血管网包裹的小胚胎)，起初是一个空囊，随后囊内的胚外内胚层、中胚层共同形成了卵黄囊壁，在此基础上进一步发育为胚芽，于妊娠6周末在胚芽内可见节律的胎心跳动即原始心管搏动，后续各器官系统继续分化和发育。这个连续的生理过程每一个阶段都有可能出现妊娠丢失。妊娠过程示意图见图1。

图1 妊娠建立的生理过程示意图[3]

二、URIF与URSA定义的异同

1.反复种植失败(RIF)及URIF的定义：妊娠丢失可见于接受辅助生殖技术(ART)和未接受任何辅助生育治疗而自然受孕的患者。近年来，选择ART治疗的患者显著增加，因此出现特殊类型的“胚胎损失”即反复胚胎种植失败(RIF)。目前国际上对RIF尚无统一的定义[4]，2018年“中国胚胎植入前遗传学诊断/筛查专家共识”定义RIF为患者移植3次及以上或移植高评分卵裂球期胚胎数4～6个或高评分囊胚数3个及以上均失败[5]。根据临床胚胎学家协会(ACE)发布的胚胎质量评分标准定义的高质量胚胎是5/C/C或以上评分的D3卵裂期胚胎，3/4/2或以上的囊胚[6]。随着ART技术的不断革新，不同的RIF定义中移植的周期数和移植胚胎数较以前均呈减少趋势。

部分RIF患者经过常规的检查评估仍无法确定其具体原因则可诊断为URIF[7]。受不同生殖中心筛查项目、医疗水平的限制，其发病率报道不一。目前关于URIF尚无共识的定义，属于排除性诊断，临床上一般参考URSA的排除标准。

2.反复流产(RSA)及URSA的定义：流产与胚胎植入失败相比，是发生在胚胎着床以后的胚胎丢失事件。迄今为止，不同国家和地区对RSA定义中的流产次数、流产孕周、是否包括生化妊娠等内容存在差异。目前我国关于RSA的定义是发生3次或3次以上妊娠28周之前的妊娠丢失[8]，但多数专家指出发生2次妊娠丢失就应当引起关注，临床上发生3次和2次流产的病因和后续再流产率相似，且每次流产带来的损害会降低再次怀孕的可能。RSA的病因复杂多样，其中约50%病因不明即URSA。由于病因和发病机制不明，目前缺乏国际公认的URSA诊断标准，对其诊断仍采用排除法，即经过严格的、系统而全面的病因学筛查排除已知的所有病因(包括解剖学因素、遗传学因素、感染因素、内分泌紊乱、血栓前状态、免疫学异常和化学物理因素)后方可诊断。

URSA可以分为两种类型[9]。Ⅰ型URSA，偶然发生于没有潜在病理且预后良好的女性；Ⅱ型URSA，常发生于存在目前常规临床检查无法明确的某种潜在的病理且预后较差的女性。区分Ⅰ型和Ⅱ型URSA可以考虑以下要素：年龄、它们的定义、以往流产的次数以及怀孕后的核型。

3.RIF与RSA定义的异同：两种妊娠丢失的定义尚无统一说法，两者在病因上部分重叠又明显有别(表1)。

表1 RIF与RSA定义比较

三、URIF及URSA两者病因学的异同

(一)URIF的可能病因

1.胚胎因素：胚胎因素是导致移植失败的最常见原因[10]，是决定移植成功与否的要素，当胚胎质量较好时对内膜接受态的要求就相对宽松(如异位妊娠)。尽管患者移植的是优质胚胎，但胚胎的形态学评分不足以完全反映其发育和种植潜能[11]。在常规IVF过程中，我们仅凭借胚胎的发育情况和形态来判断胚胎的优劣，并不能很好地筛选出染色体异常的胚胎。影响胚胎遗传学异常的因素包括父母染色体异常、受精过程异常及胚胎发育异常等等。此外，高龄可引起配子和胚胎非整倍率增高、线粒体DNA损害增加、胚胎-内膜非同步性比例升高[12]，从而导致胚胎着床率的降低。促排卵过程中药物剂量、胚胎培养液、培养状态以及是否污染等因素均与胚胎质量密切相关。

2.内膜相关因素：子宫内膜异位症(EMs)是一种雌激素依赖性疾病，炎症、免疫系统紊乱是其另一典型特征。隐匿性EMs是URIF的可能病因[13]，与整合素表达减少和芳香化酶表达增加有关。慢性子宫内膜炎(CE)[14]，由于其临床表现不典型，病因尚不明确，诊断与治疗均缺乏统一的标准，对其诊断主要依靠宫腔镜检查(内膜潮红)及内膜病理活检(CD38、CD138阳性)。CE可通过对蜕膜的干扰而影响内膜容受性[15]。此外，除了可能存在的子宫内膜病理因素，也有可能是由于种植窗发生偏移导致胚胎-内膜非同步化。

3.阴道微生物群和代谢组：有研究比对了URIF患者与第一个冷冻胚胎移植周期中获得临床妊娠的患者的阴道微生物群和代谢组，结果显示URIF组中甘油磷脂和苯并吡喃含量降低[16]。甘油磷脂代谢的溶双磷脂酸和前列腺素是影响胚胎着床和蜕膜的关键因素，而苯并吡喃作为选择性雌激素受体调节剂可改变子宫内膜容受性从而影响胚胎种植；此外，URIF患者阴道微生物具有较高的微生物多样性和较低的乳酸杆菌丰度，这与妊娠结局显著相关[16]。

4.其他：过高的体质量指数(BMI)、过重的体力劳动、女方或男方吸烟史、不健康的生活方式以及某些基因问题均可能影响胚胎种植的成功率。研究表明，URIF患者中存在血清缩宫素水平升高的现象，可能与精神压力或移植管长时间进入宫腔触碰宫壁等有关，这些均可诱发子宫内膜异常的蠕动波[17]，引起宫缩致使胚胎不易着床。此外，细胞源性微粒子(cMP)是由细胞在细胞激活或凋亡时释放的小膜泡，几乎在所有血栓性疾病和妊娠损耗中都发现其计数升高，它在本质上高度致血栓形成。体外受精和胚胎移植后cMP计数增加[18]，这一发现为URIF的致病机理提供了新的见解。

(二)URSA的可能病因

URSA的病因具有复杂性和异质性特点，即同一患者可能存在2种或2种以上的病因，同一患者每次流产的原因可能相同也可能不同，提示在临床工作中应关注其病因谱的变化。

1.胚胎异常：流产次数越多，再次流产的几率就越高。在已知的病因当中，胚胎染色体异常仍然是导致反复流产的最常见原因。流产发生的越早，胚胎染色体异常的发生率越高，但随着流产次数的增多，胚胎异常的机率反而下降。RSA可能是由于未能预防“劣质”胚胎的植入，因此，可被认为是自然质量控制的失败[19]。当采用胚胎移植前遗传学检测(PGT)筛查丢弃“劣质”胚胎时，移植后的流产率明显下降。

2.母-胎免疫平衡异常：妊娠被认为是成功的同种异体移植，胎儿免受母体免疫系统的攻击是胎儿存活的关键。因此，妊娠成功取决于母-胎免疫耐受的建立和维持[20-21]，而URSA的发生则是由于母-胎免疫耐受机制未能建立或被破坏进而导致母体对胚胎抗原产生免疫排斥的结果，因此，URSA也称为同种免疫型RSA。细胞之间的正常交互对话有利于胚胎种植和生长发育的免疫微环境，反之，任何一个环节出现异常，则可能导致母-胎免疫耐受失衡及不良妊娠结局。迄今为止，这种特定免疫耐受的形成机制尚未阐明，主要涉及巨噬细胞[22]、NK细胞[23]、NKT细胞[24]、Th1/Th2细胞[25]、Th17/Treg[26]失衡。

3.人类白细胞抗原(HLA)：正常情况下，父方的HLA抗原可刺激母体产生相应的HLA抗体(又称封闭抗体)，保护胎儿免受母体免疫系统的攻击，如果夫妇的HLA相容性过高，母体对胚胎的父系抗原免疫识别功能不全，胎儿暴露于母体免疫系统的监视之下，使母体产生排斥反应从而导致流产[27]。此外，滋养层细胞上唯一表达的经典HLA抗原是HLA-C[28]，对HLA-C的免疫反应可能与URSA有关。

4.内膜因素：RSA患者的子宫内膜可能对侵袭的滋养层产生排斥反应，另一种可能的解释是，其子宫内膜更容易接受“劣质”胚胎[29]，胚胎可成功着床但随后流产。子宫灌注受损是URSA的可能原因之一，灌注受损后内膜缺血缺氧增加了流产的机率。此外，内膜搔刮对胚胎植入可能有改善作用，但其潜在危害可能会导致后续流产的发生，故临床工作中应权衡其利弊。

5.其他：年龄同样是URSA发生的高危因素，不良的生活习惯、饮食、睡眠也与URSA关系紧密。患有糖尿病、黄体功能不全、多囊卵巢综合征等疾病可能会导致URSA，目前尚不明确具体的影响机制。感染与晚期流产、胎膜早破及早产相关，但是否与URSA相关尚未明确。部分基因异常导致URSA的机制尚未明确，仍需进一步验证。此外，男性因素与URSA的关联尚存在争议[30]，尚无足够的证据显示对男性异常因素进行干预能改善妊娠结局。

(三)URIF及URSA两者病因学的异同

URIF与URSA在病因特点、影响因素、规律性以及临床表现方面，存在着相当程度的重叠而又明显不同(表2)。

表2 URIF及URSA的病因学比较

四、总结与展望

URIF与URSA近年来发病率有升高的趋势，病因复杂且高度异质。本文通过对URIF与URSA可能病因的梳理总结和归纳分析，期望能够帮助患者正确认识并科学对待这类疾病，保持良好的心态就诊。主诊医生根据可能的病因及既往治疗方案可不断进行尝试和调整。我国应尽快统一对URSA和URIF的定义及诊断标准，深入其病因学的探讨与研究，这不仅有利于规范相关医务人员诊治相关患者，而且便于开展后续研究以及学术交流。此外，对患者应该积极开展科普宣传和教育。