王丹丹,孫大林,金保方
(1.東南大學醫(yī)學院,南京 210009; 2.東南大學附屬中大醫(yī)院中西醫(yī)結合男科,南京 210009)
低分子肝素(low molecular weight heparin,LMWH)是由普通肝素經(jīng)酶或化學解聚而得到的平均分子量為4 000~5 000的片段,因其與蛋白質(zhì)及細胞的結合減少,故具有生物利用度高、抗凝作用持續(xù)時間較長、無須實驗室頻繁監(jiān)測、肝素誘導的血小板減少癥風險及骨質(zhì)疏松發(fā)生率較低等優(yōu)點[1-3]。近年來,LMWH被廣泛用于防治心腦血管疾病、肝腎疾病、下肢深靜脈血栓、肺栓塞及腫瘤等;同時,因其皮下給藥便于門診治療且不通過胎盤,亦不分泌于乳汁中,故目前逐漸成為生殖醫(yī)學領域防治不良妊娠結局(adverse pregnancy outcome,APO)的常用藥物[4-6]。然而,APO的產(chǎn)生,大多與胚胎染色體異常、自身免疫因素及血栓前狀態(tài)(prethrombotic state,PTS)有關,而LMWH兼具有調(diào)節(jié)免疫與抗凝的作用;此外,LMWH亦可作用于滋養(yǎng)細胞,具體表現(xiàn)為促進細胞增殖與遷移,但此效用并非劑量依賴性[7]。既往研究多集中于LMWH對妊娠中晚期APO(包括子癇前期、妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥、羊水過少及胎兒宮內(nèi)生長受限等)的改善,而對早期APO的報道較少?,F(xiàn)就LMWH應用于早期APO的研究進展予以綜述,以期為臨床治療提供參考。
1.1抗凝、抗血栓 LMWH的主要生物學作用是調(diào)節(jié)凝血系統(tǒng)[8]。LMWH通過其獨特的戊糖序列與絲氨酸蛋白酶抑制劑抗凝血酶Ⅲ(antithrombin Ⅲ,AT-Ⅲ)結合,繼而使AT-Ⅲ發(fā)生構象改變,導致AT-Ⅲ由凝血因子Ⅱa(又稱凝血酶)和凝血因子Ⅹa的慢速滅活劑變?yōu)榭焖贉缁顒?,最終增強AT-Ⅲ的抗凝活性[9]。然而,凝血酶失活需要分子鏈長度至少為18個糖單位的肝素、AT-Ⅲ和凝血酶形成三元復合物,而LMWH分子鏈很少能達到以上長度,故對凝血酶的活性降低,即抗凝血因子Ⅹa/抗凝血因子Ⅱa比值約為4;由于減少了對凝血因子Ⅱa的抑制作用,LMWH在保持抗凝作用的同時降低了出血風險[10]。此外,LMWH亦可促進纖溶酶原向纖溶酶轉化,阻斷纖維蛋白原轉變成纖維蛋白,進而起到抗血栓的作用,并降低血小板減少癥的發(fā)生風險[2]。
1.2抗炎 20世紀60年代,有學者提出了肝素可能具有抗炎作用,隨后一系列研究[10-12]證實了這一觀點。Poterucha等[10]認為,炎癥參與血栓形成,主要通過破壞內(nèi)皮細胞功能、局部招募白細胞和促進促凝環(huán)境實現(xiàn),且肝素作為炎癥的調(diào)節(jié)劑有其特定生物學基礎,可能通過多個水平發(fā)揮抗炎作用,具體表現(xiàn)為:①抑制中性粒細胞活化;②與血管內(nèi)皮細胞相互作用,進而阻止激活固有免疫系統(tǒng)的炎癥介質(zhì)(核因子κB、腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6、白細胞介素-8和白細胞介素-1β)表達;③抑制血管平滑肌細胞增殖;④通過抗凝作用抑制炎癥。值得注意的是,LMWH抗炎的作用并不弱于普通肝素。此外,有學者提出LMWH亦可能通過免疫途徑抑制炎癥,如Sheikhansari等[12]推測,LMWH可能通過結合選擇素、整合素后阻止白細胞黏附、抑制補體活化,進而發(fā)揮抗炎作用。
1.3免疫調(diào)節(jié) LMWH主要通過免疫細胞及細胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。如Hao等[8]提出,肝素通常儲存于肥大細胞顆粒中,而肥大細胞脫顆粒與血管通透性增加引起變態(tài)反應有關。此外,有文獻報道,LMWH可以抑制抗磷脂抗體產(chǎn)生的免疫反應,促進滋養(yǎng)細胞的增殖、侵襲及分化,抑制滋養(yǎng)細胞凋亡,保護血管內(nèi)皮,促進胎盤形成[13]。另有研究報道,LMWH及乙二醇分裂肝素衍生物(一種改良型非抗凝劑LMWH)均可與可溶性fms樣酪氨酸激酶受體1相互作用,促進胎盤絨毛組織釋放胎盤生長因子,增強胎盤條件培養(yǎng)基中內(nèi)皮細胞的形成,并通過抑制補體激活、白細胞與活化內(nèi)皮細胞的黏附來抑制炎癥反應[14]。可見,LMWH具有非抗凝作用,但仍需進一步研究。
1.4抗腫瘤 LMWH可以通過與多種介質(zhì)(如生長因子、黏附分子和酶)相互作用來干擾腫瘤的生物學過程,其具體機制可能為:①抑制血管生成;②抑制淋巴管生成;③抗轉移(包括抑制腫瘤細胞對內(nèi)皮細胞的黏附、抑制腫瘤細胞-血小板-中性粒細胞復合物的形成、促進自然殺傷細胞清除腫瘤細胞);④調(diào)節(jié)CXC趨化因子配體12、CXC趨化因子受體4和組織因子途徑抑制物來促進腫瘤細胞凋亡;⑤增加抑癌基因、減少原癌基因,從而直接調(diào)節(jié)腫瘤細胞功能[15]。此外,有學者推測,LMWH可能通過與P選擇素的相互作用進而減少腫瘤的轉移[8]??傊?,LMWH抗腫瘤的作用機制較為復雜,目前尚不完全清楚,需進一步深入研究。
1.5降脂 此外,LMWH還具有降血脂的作用。李良玉等[16]通過構建高脂血癥小鼠模型并喂養(yǎng)不同劑量的肝素類物質(zhì),觀察到高劑量LMWH可降低小鼠三酰甘油水平,且LMWH的降血脂能力優(yōu)于普通肝素;并進一步提出,LMWH可能通過其戊糖結構與膽固醇、膽酸形成復合物,繼而抑制脂肪吸收、促進脂肪降解及排泄來降低血脂。陳杰等[17]通過臨床對照研究發(fā)現(xiàn),加用LMWH治療2周可有效降低妊娠中期血脂異常孕婦的三酰甘油、總膽固醇及低密度脂蛋白水平,進而降低妊娠期糖尿病及高血壓的發(fā)病風險。
1.6其他 除上述作用外,有文獻報道,LMWH還具有抗病毒及抑制氧化應激的作用[8,18]。Bal Dit Sollier等[19]發(fā)現(xiàn),LMWH之所以具有以上特殊藥理作用的原因為:其能夠與內(nèi)皮細胞上的糖萼發(fā)生交換。此外,有研究顯示,對LMWH的結構進行修飾可以構建出多種衍生物,進而更有針對性地應用于臨床[15]??梢?,LMWH仍具有很大的臨床應用潛力,值得學者們深入挖掘與研究。
APO是指與妊娠、分娩相關并發(fā)癥對母體和胎兒近期或遠期的影響[20]。APO是一泛指名詞,對母體近期的影響主要為子癇前期、妊娠期糖尿病、妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥、產(chǎn)后出血等;而對胎兒的影響主要為流產(chǎn)、死胎、胎兒宮內(nèi)生長受限、胎兒畸形、新生兒窒息等;以及對母體遠期心血管疾病的影響[20-21]。其中,APO根據(jù)妊娠時長又可分為早期(妊娠12周內(nèi))和中晚期。既往文獻報道多集中在與APO發(fā)生相關的影響因素上[22],而關于LMWH對其防治方面的研究較少。以下主要介紹LMWH在改善早期APO方面的應用,包括反復種植失敗(recurrent implantation failure,RIF)、反復生化妊娠(recurrent biochemical pregnancy,RBP)及早期復發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)等。其中,RIF屬于著床失敗的一種類型,發(fā)生于應用輔助生殖技術治療中。RIF大多是由于胚胎與子宮內(nèi)膜建立緊密聯(lián)系之前的某個環(huán)節(jié)發(fā)生異常,導致胚胎不能著床;而RBP是指胚胎已經(jīng)開始著床,其分泌的人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)進入母體血液并達到可檢測出的水平,但沒有繼續(xù)妊娠至能用超聲診斷出孕囊的階段;RSA則是發(fā)生在胚胎著床以后臨床妊娠的丟失??梢姡琑IF、RBP及RSA均屬于APO的范疇,但發(fā)生在不同的生理階段[23]。然而,也有學者提出,RSA應該包括連續(xù)發(fā)生的生化妊娠[24]。
2.1RIF 隨著輔助生殖技術的應用,目前RIF已成為限制其發(fā)展的熱點與難點問題。RIF通常被定義為移植4個或4個以上高質(zhì)量胚胎后,仍未能實現(xiàn)臨床妊娠,其患病率為10%~15%[25-26]。有學者提出,胚胎成功種植的免疫機制包括:①胚胎滋養(yǎng)細胞、胎盤膜能保護胚胎不受母體免疫細胞的攻擊;②絨毛外滋養(yǎng)細胞中人類白細胞抗原Ⅰ類分子表達的改變,能夠調(diào)節(jié)母胎界面母體成分中自然殺傷細胞、巨噬細胞和輔助T淋巴細胞的功能;③各種細胞因子(白細胞介素-10、白細胞介素-4等)和補體在母胎界面的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮關鍵作用[27]。胚胎作為半同種異體移植物,不僅與母胎界面免疫調(diào)節(jié)密切相關,且其種植是否成功與胚胎質(zhì)量、子宮內(nèi)膜容受性(endometrial receptivity,ER)兩方面因素均有關。ER通常是指子宮內(nèi)膜在激素調(diào)控下、月經(jīng)周期的第20~24天(“種植窗”)內(nèi)處于允許胚胎著床的接受狀態(tài)[28]。既往有關胚胎種植的研究大多以胚胎為中心,而對子宮內(nèi)膜因素的研究較少。近年來,國內(nèi)外學者針對ER降低進而影響RIF的研究逐漸增多,主要集中在子宮內(nèi)膜厚度、形態(tài)類型及子宮動脈血流上。如土增榮等[29]研究發(fā)現(xiàn),粒細胞集落刺激因子聯(lián)合LMWH能明顯改善薄型子宮內(nèi)膜(厚度≤7 mm)RIF患者的胚胎種植率及臨床妊娠率。譚小方等[28]觀察并提出,LMWH能夠降低RIF患者子宮動脈血流阻力指數(shù)和血流速度峰谷比,增加胚胎種植時子宮動脈的血供、提高ER,進而改善種植結局。此外,牛凱迪等[30]提出良好的ER可能減少RIF的發(fā)生,且ER與基因多態(tài)性、免疫細胞、黏附分子及非編碼RNA均有內(nèi)在的聯(lián)系,有待進一步深入研究。然而,Siristatidis等[31]提出,LMWH與潑尼松聯(lián)合應用于RIF患者并不能提高臨床妊娠率。這與上述研究結果相互矛盾,但不排除樣本量過小引起的臨床偏倚。另外,有學者亦關注到LMWH的降脂作用與體重及RIF之間的相關性。如齊改梅等[32]提出,LMWH能提高PTS合并超重的RIF患者再次移植的妊娠成功率。因此,需進一步研究LMWH降血脂的具體作用機制,以期為改善早期APO提供新思路。
2.2RBP 生化妊娠是指發(fā)生在妊娠5周以內(nèi)、血或尿中HCG陽性而超聲檢查宮內(nèi)未見孕囊的早期流產(chǎn)[33]。而RBP是指連續(xù)發(fā)生≥2次的生化妊娠[13]。RBP病因復雜,有文獻報道,自身免疫異常、輔助生殖、自然流產(chǎn)≥3次是其獨立危險因素[34]。目前,許多研究集中在影響輔助生殖技術中生化妊娠發(fā)生的ER上,但臨床尚無評價ER的統(tǒng)一指標與共識。林丹換和覃春容[35]提出,ER的超聲學評估指標主要包括子宮內(nèi)膜厚度、形態(tài)類型及血流動力學參數(shù),且三者綜合評價ER時效果較可靠。相關研究報道也大多集中在以上幾個方面,但結果并不完全統(tǒng)一。如陳國慶和喬寵[36]認為,HCG注射日或黃體生成素峰日子宮內(nèi)膜厚度<9 mm、子宮內(nèi)膜息肉<2 cm、子宮內(nèi)膜形態(tài)呈B型的患者發(fā)生生化妊娠的可能性大。楚琪等[37]則認為,薄型子宮內(nèi)膜雖是影響ER的主要因素之一,但其閾值定義尚不明確,因此不能作為輔助生殖技術妊娠結局的預測指標。亦有學者提出,子宮內(nèi)膜區(qū)動脈血流信號數(shù)雖對 ER有一定的預測價值,但與生化妊娠的發(fā)生可能沒有必然聯(lián)系[38]??梢?,ER的超聲學診斷指標尚不明確,仍需進一步總結規(guī)律并制訂相應標準。此外,學者們亦通過在基因水平上尋找ER的標志物(同源框基因A10、血小板內(nèi)皮細胞黏附分子1、黏蛋白1等)來探究LMWH提高ER的相關機制[30,39]。如牛凱迪等[39]通過米非司酮構建胚泡植入障礙模型證實,LMWH可通過Wnt通路提高ER,并推測其作用機制可能與血小板內(nèi)皮細胞黏附分子1相關。另外,臨床隊列研究發(fā)現(xiàn),生化妊娠可能會影響下次妊娠結局,因此預測生化妊娠的發(fā)生顯得尤為重要[40]。Tarin等[41]進一步總結發(fā)現(xiàn),在經(jīng)歷一系列體外受精/卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射治療周期的女性中,生化妊娠病史與日后活產(chǎn)率呈負相關,并提出導致生化妊娠的最后胚胎移植周期數(shù)、女性年齡及少、弱、畸精子癥3個預測因子可以很好地預測日后的活產(chǎn)率。以上研究結果對于臨床預測具有很好的借鑒意義。
總之,ER是影響胚胎植入的一大因素,目前已知LMWH可通過Wnt通路提高ER,是否存在其他通路尚在研究中;且LMWH是否通過提高ER進而改善RBP,仍需進一步探索與驗證。
2.3RSA RSA是指自然流產(chǎn)2次及2次以上、在妊娠28周前的胎兒丟失,其發(fā)生率為1%~5%[24,42];早期RSA則多發(fā)生于妊娠12周以內(nèi)。RSA病因復雜,涉及遺傳、內(nèi)分泌、免疫、感染、解剖、環(huán)境及PTS等因素。其中,PTS導致RSA的證據(jù)等級為Ⅰ級;PTS主要分為遺傳性和獲得性兩大類,前者與凝血及纖溶相關基因突變有關,后者主要包括抗磷脂綜合征、獲得性高半胱氨酸血癥以及其他引起血液高凝狀態(tài)的疾病。對于遺傳與基因突變類的PTS,目前沒有針對性的治療手段;故大多數(shù)研究通過減少血栓形成及調(diào)節(jié)免疫失衡防治獲得性PTS。如有學者提出,抗磷脂綜合征中的抗磷脂抗體通過與內(nèi)皮細胞、中性粒細胞、血小板和單核細胞相互作用促進血栓形成,此為“第一次打擊”;加上制動、感染、炎癥、外傷及口服避孕藥等“第二次打擊”因素,共同促進了母-胎界面血栓的形成[43]。另外,仍有30%~40%的流產(chǎn)原因不明,稱為不明原因復發(fā)性流產(chǎn)(unexplained recurrent spontaneous abortion,URSA),可能與母-胎免疫耐受失衡有關[44]。梁昀等[45]進一步研究表明,T細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序分子可能通過調(diào)節(jié)性T細胞發(fā)揮維持母-胎免疫耐受的作用。
此外,臨床亦存在LMWH聯(lián)合用藥或單藥使用來防治早期RSA的相關報道。如梁慶芬[46]報道,黃體酮、HCG加用LMWH治療URSA患者可以有效促進胚胎生長發(fā)育。隨后有文獻進一步報道,單用LMWH同樣可以提高URSA患者的妊娠成功率并減少并發(fā)癥的發(fā)生[47]。一項Meta分析顯示,LMWH聯(lián)合阿司匹林治療URSA患者提高活產(chǎn)率的機制,可能表現(xiàn)為保護血管內(nèi)皮細胞、調(diào)節(jié)細胞增殖、降低血液黏度,最終改善子宮胎盤微循環(huán)[48]。然而,Schleussner等[49]研究表明,每日注射LMWH不會增加URSA患者的持續(xù)妊娠率或活產(chǎn)率,且考慮到注射的負擔,不建議將其用于防治流產(chǎn)。Rodger等[50]的Meta分析同樣顯示,LMWH似乎并不能降低RSA的風險。
可見,LMWH治療RSA時,首先需要充分評估患者,根據(jù)患者具體情況及其各項檢查、化驗指標,然后決定LMWH使用預防劑量還是治療劑量,進而確定用藥療程及停藥時間,同時監(jiān)測相關指標,盡量避免LMWH使用不當造成的出血、過敏等不良反應的發(fā)生。
LMWH是一種呈酸性帶負電荷的聚合物,具有與多種蛋白質(zhì)結合的非特異性潛能。目前其所知的藥理作用主要歸因于與各種蛋白質(zhì)的結合能力,如AT-Ⅲ、細胞黏附分子、生長因子等;但其降脂的藥理作用缺乏高級別循證資料證實。此外,LMWH在防治RIF、RBP及RSA等早期APO中所發(fā)揮的作用及效果仍存在爭議,亟須進行多中心、規(guī)范化的臨床隨機對照試驗,以期闡明LMWH發(fā)揮作用的確切機制,從而提供更精準的診治策略。另外,ER的評判標準缺乏規(guī)范,且增加ER標志物含量提高ER的研究尚處于基礎實驗階段,仍需制訂統(tǒng)一標準,并通過大量臨床研究進一步驗證。