張 欣 劉效群
河北省計劃生育科學技術研究院(石家莊, 050071)
隨著輔助生殖技術提高,體外受精/卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射(IVF/ICSI)的臨床妊娠率已達到50%~60%,排除高齡、生殖系統(tǒng)畸形、遺傳等因素后,仍有10%女性經(jīng)過多個周期治療未能成功妊娠,通常歸為反復種植失敗(RIF)[1]。目前,RIF的定義不盡相同,大多數(shù)學者建議將RIF定義為連續(xù)2個IVF、凍融胚胎移植(FET)或ICSI周期未獲得臨床妊娠,同時滿足移植囊胚數(shù)≥2個,或移植卵裂期優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)≥4 個[2]。近年來,大量臨床研究將一部分不明原因RIF歸結于免疫因素。本文將對臨床常見的與RIF相關自身抗體病理作用機制,以及相應免疫治療方法進行綜述。
磷脂(PL)是合成細胞膜的主要成分,在胚胎著床過程中起修飾作用,是構成胎盤絨毛膜的必需成分[3]。抗磷脂綜合征(APS)是一種以反復動靜脈血栓和高危妊娠并發(fā)癥為特征的臨床綜合征,患者血清中出現(xiàn)APA,包括抗心磷脂抗體(ACA)、狼瘡抗凝物(LA)和抗β2-糖蛋白I抗體(抗β2-GP I抗體)[4]。膜聯(lián)蛋白A5(AnxA5)是一種胎盤抗凝蛋白,在維持母血通過胎盤循環(huán)中起到調(diào)節(jié)作用。正常狀態(tài)下AnxA5結合于磷脂酰絲氨酸(PS)表面,抑制血管內(nèi)皮表面促凝物形成,而APA與β2-GPI蛋白分子中的特異性表位結合,破壞AnxA5的抗凝作用,使PS暴露,促進血栓形成[5]。APS、血栓、復發(fā)性流產(chǎn)患者血樣中AnxA5結合蛋白和抗凝活性均顯著降低[6]。
唐君等[3]研究表明,在RIF患者中,APA的Ig M、IgG定量檢測平均值及定性檢測陽性率均顯著高于同期第1次接受IVF-ET的妊娠者,提示APA可能導致RIF,其機制可能是妊娠早期,APA直接作用于滋養(yǎng)層細胞磷脂,干擾滋養(yǎng)層細胞、內(nèi)皮細胞以及自然殺傷細胞等相互作用,并形成抗原抗體復合物,激活補體系統(tǒng),使機體出現(xiàn)炎癥反應,從而造成蛻膜細胞及滋養(yǎng)層細胞的炎癥損傷,進而導致胚胎植入失敗[7]。
ATA是甲狀腺自身免疫功能異常的重要標識,包括抗甲狀腺過氧化物酶抗體(TPO-Ab)、促甲狀腺激素受體抗體(TRAb)和甲狀腺球蛋白抗體(TGAb)。其不僅對卵巢功能產(chǎn)生潛在負面影響,還伴有免疫失衡[8]。
T和B淋巴細胞介導的免疫反應在自身免疫性甲狀腺疾病(AITD)中發(fā)揮著重要作用,并且在母-胎免疫耐受機制中起重要調(diào)節(jié)作用。T淋巴細胞分為細胞毒性T淋巴細胞(TC)和輔助性T淋巴細胞(Th),Th細胞激活后分為Th1、Th2、Th17和調(diào)節(jié)性T細胞(Treg細胞)等[9]。Th1 細胞在AITD中起主要作用,主要分泌白細胞介素2(IL-2)、干擾素γ(IFN-γ) 和腫瘤壞死因子α(TNF-α),與炎癥和細胞介導的免疫應答有關,驅動甲狀腺自身免疫。Th1 細胞影響滋養(yǎng)細胞侵蝕過程并抑制子宮內(nèi)膜蛻膜化,誘導NK細胞活化、浸潤,介導妊娠早期滋養(yǎng)細胞凋亡而致胚胎死亡[10]。Th2型細胞因子(IL-4、IL-5、IL-6、IL-10)抑制Th1反應,促進移植耐受,從而提高胚胎植入率。孕早期TAI婦女血清中Th1型細胞因子水平顯著增高,Th1/Th2比值增加參與了自身免疫性疾病患者不良妊娠結局的發(fā)生,T細胞及其相關細胞因子在母胎免疫調(diào)節(jié)中起重要作用,參與了RIF的發(fā)病機制[11]。
Th17細胞通過釋放IL-17和TNF-α等促炎因子誘導多種前炎癥因子和趨化因子產(chǎn)生,介導機體免疫反應。調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)可抑制CD4+Th細胞增殖、B細胞抗體產(chǎn)生及樹突狀細胞(DC)成熟,在維持母-胎免疫耐受方面具有重要作用,AITD患者外周血中CD4+、CD25+、Foxp3+、Treg細胞數(shù)量明顯減少[12]。復發(fā)性流產(chǎn)患者外周血中Th17細胞比例高于正常妊娠婦女,而Treg細胞比例降低,提示Th17/Treg偏移在妊娠丟失中扮演著重要角色[13]。Wang 等[14]發(fā)現(xiàn),與胚胎移植后未妊娠的婦女相比,妊娠婦女移植日和移植后14天空腹血中Treg細胞明顯增多,提示Treg細胞的周期性升高可能與胚胎植入相關。由此推測Treg/Th17細胞失衡導致胚胎植入失敗。
調(diào)節(jié)性B細胞(Breg)主要通過分泌IL-10發(fā)揮其免疫抑制作用。IL-10誘導絨毛細胞表達人類白細胞抗原-G(HLA-G)分子,有利于胚胎種植和妊娠維持[15]。
ATA導致RIF的機制推測如下:①ATA陽性時T細胞亞群失衡,降低子宮內(nèi)膜容受性,阻礙胚胎著床。②ATA可引起卵巢功能及代謝異常,影響卵子及胚胎質(zhì)量,降低妊娠率。③ATA可能存在卵子和胚胎表面,阻礙受精和胚胎發(fā)育[8]。免疫應答過程中涉及的免疫細胞及免疫因子廣泛,調(diào)控網(wǎng)絡復雜,仍需大量的基礎研究支持。
ANA是對細胞核抗原具有不同特異性的自身抗體的總稱,主要分為抗DNA抗體、抗組蛋白抗體、抗非組蛋白抗體、抗核仁抗體4類。細胞核的穩(wěn)定性決定了受精卵能否成功發(fā)育成胚胎的關鍵。受精卵在有絲分裂過程中,新合成的蛋白質(zhì)、多糖和糖蛋白等成分可能暴露在細胞表面。正常情況下,這些成分不被免疫系統(tǒng)識別。在外傷、感染等情況下這些成分可能觸發(fā)自身免疫激活,引起ANA的產(chǎn)生。ANA可穿透細胞膜產(chǎn)生細胞毒作用(ADCC),使細胞有絲分裂進程中斷,DNA合成受阻,導致移植失敗??筪sDNA抗體具有細胞毒性,誘導細胞凋亡[16]。生理條件下,凋亡是卵母細胞和著床前胚胎發(fā)育的重要過程。如果凋亡超出生理范圍,就會發(fā)生胚胎發(fā)育停滯和死亡。低質(zhì)量的胚胎與細胞凋亡有關。研究顯示ANA與不孕、卵母細胞質(zhì)量下降、胚胎發(fā)育障礙、反復自然流產(chǎn)和胚胎植入失敗有關[17-18]。
Chen 等[19]發(fā)現(xiàn),在接受IVF-ET治療的婦女中,ANA陽性患者的成熟卵母細胞、正常受精率、卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、植入率和妊娠率均顯著低于ANA陰性患者,并且血清與卵泡液中ANA水平呈正相關,由此推測ANA可能通過損害胚胎的質(zhì)量而影響植入率。
2.1.1腎上腺皮質(zhì)激素復發(fā)性流產(chǎn)專家共識建議對抗核抗體陽性的多發(fā)性流產(chǎn)患者采用腎上腺皮質(zhì)激素治療。腎上腺皮質(zhì)激素可提高RIF中NK細胞異常升高患者的胚胎種植率和臨床妊娠率;可改善RIF患者Th1/Th2細胞因子平衡,提高臨床妊娠率。因此,排除其它因素后,可篩查患者的Th1 /Th2反應、NK細胞數(shù)量及活性,當其異常升高時可考慮腎上腺皮質(zhì)激素治療[20]。
2.1.2環(huán)孢素A和他克莫司他克莫司比環(huán)孢素A的作用強10~100倍。主要通過干擾、抑制IL-2的合成,全面抑制細胞毒性T淋巴細胞的作用,促進滋養(yǎng)細胞生長、運動及侵襲。有研究報道,Th1/Th2比值可以預測他克莫司治療RIF患者的輔助生育預后[21]。歐洲風濕病防治聯(lián)合會也指出,妊娠期可用環(huán)孢素治療風濕免疫異常(證據(jù)等級Ⅰ)[22]。
2.1.3羥基氯喹羥基氯喹是一種合成抗瘧疾化合物,具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,大量妊娠及哺乳期資料證實其在孕產(chǎn)婦中使用是安全的[23]。其通過2個機制發(fā)揮抗血栓作用:①抑制aPL-β2GPI復合物的形成;②逆轉APA介導的AnxA5對磷脂雙層二維晶體的破壞[6]。
2.2.1阿司匹林阿司匹林能抑制血小板聚集,增加前列環(huán)素水平,減少或預防微血栓形成;刺激IL-3分泌,有助于胎盤形成,目前已廣泛用于治療不明原因反復自然流產(chǎn)患者。當凝血相關指標異常、APA陽性時需加用小劑量阿司匹林與低分子肝素聯(lián)合治療[24]。用藥期間定期檢測血小板凝集試驗,避免出血傾向發(fā)生。長期服用阿司匹林會增加患消化性潰瘍的風險,有消化道疾病者慎用。
2.2.2低分子肝素一項隨機對照試驗證明低分子肝素可顯著提高RIF患者的妊娠率和著床率[25]。肝素與凝血因子、抗凝蛋白相互作用有助于滋養(yǎng)層細胞侵潤;減少APA對滋養(yǎng)細胞的影響;抑制NK細胞毒性作用,減少滋養(yǎng)細胞凋亡;增加胰島素樣生長因子水平,改善子宮內(nèi)膜容受性,提高胚胎植入率。肝素相對安全、成本低、管理簡單,不通過胎盤,不會威脅胎兒安全,因此有學者提倡其在RIF患者中應用,但需定期監(jiān)測D-二聚體、凝血因子。
2.3.1靜脈注射免疫球蛋白(IVIg)IVIg中含有大量丙種球蛋白,能阻斷抗體介導的免疫損害、減少自身抗體產(chǎn)生、降低NK細胞活性、增強補體滅活作用,促進Th1/Th2細胞、Treg/Th17細胞的再平衡[26]。對于RIF患者靜脈注射IVIg是一種有效的治療策略[27]。
2.3.2淋巴細胞免疫治療(LIT)LIT治療可增加封閉抗體以誘導機體免疫耐受,使胚胎正常發(fā)育;誘導Th2增殖,下調(diào)IFN-γ、IL-17水平及Th17/Treg、IL-17/TGF-β1比值,從而提高RIF患者的胚胎種植率、臨床妊娠率,但不能明顯降低流產(chǎn)率[28]。
2.3.3粒細胞集落刺激因子(G-CSF)治療G-CSF可以誘導CD4+和CD8+T細胞表達G-CSF受體,G-CSF受體主要存在于胎盤組織和滋養(yǎng)層細胞,促進胚胎植入和胎盤形成。其可調(diào)節(jié)Th1/Th2再平衡,改善子宮內(nèi)膜容受性[29]。Arefi等[30]對RIF患者進行隨機對照研究,結果顯示G-CSF治療組臨床妊娠率明顯高于對照組。
2.3.4宮腔灌注自體外周血單個核細胞(PBMCs)PBMCs 是根據(jù)血液中各有形成分的比重差異分離得到的外周血中具有單個核的細胞。其促進胚胎植入的機制:宮腔灌注PBMCs改善子宮內(nèi)膜的免疫微環(huán)境,提高滋養(yǎng)層細胞侵蝕力,從而提高胚胎著床率;PBMCs通過Th2型細胞因子刺激黃體細胞分泌孕激素,增強黃體細胞功能。Yu 等[31]研究顯示RIF患者臨床妊娠率和胚胎植入率,PBMCs治療組顯著高于對照組。
2.3.5白血病抑制因子(LIF)LIF是一類具有多種生物學功能的分泌性糖蛋白,其介導了胚胎著床的一系列過程,包括卵泡發(fā)育、子宮內(nèi)膜容受性增加、滋養(yǎng)細胞的侵襲等[32]。RIF婦女子宮內(nèi)膜LIF顯著降低。LIF對人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的增殖、存活和維持多能性具有重要作用,并可用于細胞治療[33]。
2.3.6腫瘤壞死因子-α抑制劑(TNF-a抑制劑)TNF-α抑制劑對TNF-α起主要致病作用的炎癥性疾病可能有效,如反復種植失敗、復發(fā)性流產(chǎn)等。TNF-α抑制劑可以在胚胎植入期和妊娠期安全使用。目前,針對TNF-α抑制劑在妊娠患者中的應用安全性多集中在類風濕性關節(jié)炎、脊柱關節(jié)病中,尚缺乏其在RIF中的研究[34]。見表1。
表1 APA、ATA、ANA的病理作用途徑及治療
綜上所述,自身免疫抗體與RIF密切相關,其在卵子發(fā)育、受精、胚胎發(fā)育、子宮內(nèi)膜容受性等多個環(huán)節(jié)阻礙胚胎植入,進而降低輔助生殖技術臨床妊娠率。RIF的免疫機制尚未明確,目前進行的是一種經(jīng)驗性治療。上述治療在一定適應證范圍內(nèi)能找到獲益的證據(jù)支持,可在充分知情同意下,建議患者使用。因此醫(yī)務人員應謹慎對待其在臨床應用的指導價值,對患者進行分類、分層、分階段的治療。