邢 澤,焦 嬌,孫弘昊,王秀霞
(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院婦產(chǎn)科,沈陽 110021)
對于體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)、胞漿內(nèi)單精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)、宮腔內(nèi)人工授精(intrauterine insemination,IUI)等輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology,ART),準確掌握患者的排卵時間對改善妊娠結(jié)局十分重要[1],這些技術(shù)的應用都需要為患者制定個性化的扳機方案。對于體外受精/卵胞漿內(nèi)單精子注射-胚胎移植(IVF/ICSI-ET)患者,傳統(tǒng)的扳機方法為人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)扳機,即應用HCG模擬生理性LH峰的形成,誘導卵母細胞排出第一極體,進而促進卵母細胞最終成熟及黃體形成。但HCG半衰期較長,增加了卵巢高反應患者發(fā)生卵巢過度刺激綜合征(ovarian hyperstimulation syndrome,OHSS)的風險[2]。近年來有學者提出,應用促性腺激素釋放激素激動劑(gonadotropin-releasing hormone agonist,GnRH-a)扳機可降低OHSS發(fā)生率[3-6]。但GnRH-a扳機也有一定的局限性,其不適用于長方案降調(diào)節(jié)的患者。此外,GnRH-a扳機與黃體功能障礙密切相關(guān),其觸發(fā)的LH峰時間較短,不足以維持黃體功能,可能導致新鮮周期胚胎種植率和臨床妊娠率降低。有研究表明,GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機是促進卵母細胞最終成熟的更佳選擇,這種扳機方案可以在避免OHSS的同時改善妊娠結(jié)局[7-8]。臨床醫(yī)師應綜合評估患者卵巢刺激前及卵巢刺激期間的卵巢大小和激素水平,為患者選擇合適的扳機藥物進行扳機,以改善患者的卵子質(zhì)量、降低并發(fā)癥的發(fā)生。本文就輔助生殖技術(shù)中GnRH-a扳機的研究進展做一綜述。
接受IVF/ICSI助孕進行控制性促排卵的多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)患者,是OHSS的高危人群。OHSS不但增加患者的痛苦,同時產(chǎn)生額外的醫(yī)療費用,尤其對于重度OHSS患者,可能有嚴重并發(fā)癥的發(fā)生,甚至危及生命。GnRH-a扳機與HCG扳機均為誘發(fā)體內(nèi)LH峰形成,高濃度的LH峰既可誘發(fā)卵母細胞進行減數(shù)分裂成為次級卵母細胞,同時可促進相關(guān)促排卵物質(zhì)分泌,使卵丘和顆粒細胞分離,為卵細胞的排出提供條件,是卵子成熟及排卵的重要條件。GnRH-a與垂體GnRH受體結(jié)合,形成一過性升高(flare-up)效應,誘導內(nèi)源性LH峰的形成及FSH分泌,其誘導激素分泌的模式更接近自然周期排卵激素分泌[9]。Humaidan等[10]對118例患者的隨機對照研究表明,HCG扳機組OHSS發(fā)生率為3%,GnRH-a扳機組無OHSS發(fā)生。Gonen等[4]報道了對于應用拮抗劑方案進行控制性促排卵(controlled ovarian stimulation,COS)的患者,使用GnRH-a扳機能有效誘導卵母細胞最終成熟,并顯著降低OHSS的發(fā)生率。值得一提的是,單用GnRH-a扳機相比于GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機,OHSS發(fā)生風險更低[11]。Deng等[12]納入了21例扳機日≥11mm的卵泡數(shù)目≥30個和(或)雌二醇峰值≥10000pg/mL的OHSS高風險患者,采用首次GnRH-a扳機后12h再次GnRH-a扳機,并于取卵當日開始每天注射0.25mg GnRH antagonist(GnRH-ant),所有納入患者均未發(fā)生中度至重度OHSS,并且患者的性激素水平和超聲檢查結(jié)果均有改善。
有學者認為,OHSS的發(fā)病機制是HCG激發(fā)卵巢釋放大量的血管活性物質(zhì),如組織胺、前列腺素和各種細胞因子等[13],導致血管內(nèi)皮功能受損,血液動力學改變,血管通透性增加,血液濃縮,液體停留在第三間隙,引起水電解質(zhì)紊亂、血栓栓塞等并發(fā)癥,嚴重者導致死亡。為降低OHSS的風險,促排卵周期中會采用GnRH-a扳機、胚胎凍存、Coasting方案、未成熟卵母細胞體外培養(yǎng)(in vitro maturation,IVM)及取消周期等方式。
在COS患者中,胚胎凍存能減輕早發(fā)型OHSS的程度,對于極高?;颊撸蓽p少晚期發(fā)生OHSS的風險。Borges等[14]的促排卵周期中,移植新鮮胚胎與凍存胚胎的妊娠率和種植率無明顯差異,但移植凍存胚胎患者的OHSS發(fā)生率更低。相反的是,對于卵巢低反應的患者,考慮治療周期及治療費用,建議優(yōu)先考慮鮮胚移植。Coasting方案是指在促排卵過程中血清E2水平過高、卵泡數(shù)目過多時停用Gn,而促性腺激素釋放激素類似物繼續(xù)使用,待血清E2水平降到安全值(E2<3000pg/mL)時繼續(xù)使用HCG,使小中卵泡發(fā)生閉鎖,大卵泡繼續(xù)發(fā)育,減少了對卵巢的刺激,也減少了卵泡血管活性物質(zhì)的釋放,降低中重度OHSS的發(fā)生。但其預防OHSS的效果有限,并且可能導致患者獲卵數(shù)減少[15]。IVM是指將GV期或MⅠ期的卵母細胞在體外培養(yǎng)發(fā)育到第二次減數(shù)分裂中期(MⅡ期),使之能正常發(fā)育、受精和著床。卵母細胞在體內(nèi)的成熟過程極為復雜,染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、線粒體分布等多種因素均可影響卵母細胞成熟度[16],卵丘細胞可調(diào)控卵母細胞的減數(shù)分裂抑制與恢復[17]。與在體內(nèi)成熟相比,經(jīng)IVM的卵母細胞細胞核與細胞質(zhì)成熟的同步性較差,受精率及卵裂率偏低[18]。取消周期雖能阻止OHSS的發(fā)生,但對于患者而言,浪費時間和金錢。
GnRH-a可能通過刺激顆粒細胞抗血管生成因子色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor,PEDF)的表達,抵消血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表達,誘導黃體溶解和減少LH分泌來降低雌激素水平,從而預防OHSS的發(fā)生[19-20]。此外,PEDF可能通過刺激多巴胺受體激動劑來降低OHSS的風險[21],進而縮小取卵后卵巢體積,減輕患者腹脹腹痛,縮短取卵后撤退性出血發(fā)生的時間,提高患者臨床治療的舒適性。GnRH-a扳機相比于傳統(tǒng)HCG扳機更具優(yōu)勢,其既不影響卵母細胞成熟度,又降低OHSS的風險[22-23],現(xiàn)已廣泛應用于臨床。
應用GnRH-a扳機雖可降低OHSS發(fā)生率,但其溶黃體作用和相對較短的半衰期可能導致胚胎種植率及臨床妊娠率下降[24]。為解決這個問題,Griffin等[25]在OHSS風險的卵巢高反應人群中比較應用GnRH-a聯(lián)合低劑量HCG雙扳機和單獨應用GnRH-a扳機的臨床結(jié)局。結(jié)果顯示,雙扳機組(GnRH-a+1000IU HCG)的活產(chǎn)率(52.9% vs 30.9%),種植率(41.9% vs 22.1%)和臨床妊娠率(58.8% vs 36.8%)顯著提升。此外,Lin等[26]提出了GnRH-a聯(lián)合標準劑量HCG雙扳機。與HCG扳機組相比,雙扳機組(GnRH-a+HCG 6500IU)在統(tǒng)計學上顯示出較高的種植率(29.6% vs 18.4%)、臨床妊娠率(50.7% vs 40.1%)和活產(chǎn)率(41.3% vs 30.4%)。即在卵巢高反應的患者中,GnRH-a聯(lián)合標準劑量或低劑量HCG雙扳機均可提高受孕和活產(chǎn)的可能性。2014年,Griffin等[27]對IVF/ICSI周期中曾獲得超過25%未成熟卵母細胞的患者應用GnRH-a聯(lián)合標準劑量HCG雙扳機,提高了其成熟卵母細胞百分率(75.0% vs 38.5%)。相似的是,Seval等[28]研究顯示,雙扳機組(GnRH-a+重組HCG 250ug)的成熟卵子數(shù)顯著高于單扳機組(重組HCG 250μg)。近年來的研究同樣顯示[29],對于有IVF/ICSI周期低反應病史的患者,GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機顯著提高卵母細胞成熟率或妊娠率。
以上研究結(jié)果證實了GnRH-a在雙扳機中的作用,這可能是由于GnRH-a的釋放FSH效應在卵母細胞最終成熟階段至關(guān)重要[30-32]。Humaidan等[33]研究表明,黃素化顆粒細胞可經(jīng)FSH峰的誘導生成LH受體,F(xiàn)SH峰也可促進卵母細胞最終成熟及卵丘細胞擴張。Zelinski-Wooten等[34]的靈長類動物研究提示,單獨由FSH峰誘導同樣可促進卵母細胞發(fā)育及成熟。可以推測,GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機可以提高卵子成熟率,進而提高種植率、臨床妊娠率及活產(chǎn)率,改善妊娠結(jié)局[35]。
Coulam等[36]1986年首次發(fā)現(xiàn)了EFS,是指在COS周期中,卵泡發(fā)育水平及雌激素增長水平正常,取卵日血人絨毛膜促性腺激素β亞單位(β-HCG)正常,但經(jīng)多次抽吸和反復沖洗成熟卵泡均無法獲得正常卵母細胞的一種現(xiàn)象[37],其發(fā)病機制尚不清楚,可能是多種因素協(xié)同作用的結(jié)果,或與HCG有效性降低、遺傳因素或基因突變、卵母細胞成熟障礙有關(guān)。HCG生產(chǎn)過程中生物學活性降低、使用過程中注射劑量不足或注射時機選擇不當,患者肝臟對HCG敏感性過強或過弱都可能導致HCG不能正常發(fā)揮其生物學效應,從而導致EFS。Inan等[38]提出在復發(fā)性EFS患者顆粒細胞中有160種基因表達是非EFS患者的2倍以上,這些差異性表達的基因大多參與細胞生長和凋亡,由此推測EFS的發(fā)生可能與凋亡基因表達升高和相應的調(diào)節(jié)卵泡正常生長發(fā)育的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物水平降低所致。Desai等[39]報道了1例31歲原發(fā)不孕女性應用HCG扳機后,在卵母細胞回取過程中,在卵巢中發(fā)現(xiàn)200多個竇前卵泡樣結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)通過電子顯微鏡進一步觀察發(fā)現(xiàn)卵泡中沒有卵母細胞,僅有一個易于識別的透明帶,體外培養(yǎng)激素測定表明這些卵泡分泌雌二醇,推測是由卵母細胞成熟障礙從而導致EFS發(fā)生。在月經(jīng)周期中,F(xiàn)SH峰和LH峰協(xié)同作用,促進卵母細胞最終成熟;而HCG扳機是模擬LH峰的生理學作用。此類患者或可考慮應用GnRH-a聯(lián)合HCG進行扳機[40],其與HCG扳機的區(qū)別在于GnRH-a可以提供HCG扳機所缺乏的釋放FSH的效應。
Beck-Fruchter等[41]報道1例復發(fā)性EFS患者,應用GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機后,獲得16枚成熟卵母細胞并成功受孕。Fatemi等[42]研究表明,前次周期HCG扳機發(fā)生EFS的27例患者,二次周期時使用GnRH-a聯(lián)合HCG(5000~10000IU)扳機,取卵當日獲得MⅡ卵數(shù)明顯多于前次周期;另有兩項研究[43-44]也報道了相似的結(jié)果,在既往發(fā)生EFS的患者中應用GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機,可提升卵母細胞成熟率、著床率和妊娠率。可推斷應用GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機可解決顆粒細胞功能障礙,可能在一定程度上降低EFS的風險。
自然周期的黃體中期LH平均水平約為6IU/L,而GnRH-a扳機后,LH平均水平約為1.5IU/L[10,45],該水平不足以支持黃體功能,最終導致不良生殖結(jié)局[46-47]。在黃體期,LH起著至關(guān)重要的作用,決定著黃體生成類固醇的生物學活性[48],如上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子A(vascuoar endothelial growth factor A,VEGFA)、成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor 2,FGF2)[49]和與植入有關(guān)的細胞因子[50]。生理性LH峰出現(xiàn)于卵泡破裂前34~36h,持續(xù)48~50h。LH至少需維持14~27h,才能確保卵母細胞的完全成熟。此外,LH峰對于排卵后孕酮分泌和黃體形成至關(guān)重要。GnRH-a扳機觸發(fā)的LH峰的時間較短(24~36h),低于生理性LH峰的持續(xù)時間(48~50h),同時半衰期短(1h),可導致黃體功能不足,黃體中期的LH水平低于自然周期約75%,進而導致卵泡成熟及胚胎種植障礙[9]。一項研究表明[51],GnRH-a不僅可用于誘導卵母細胞最終成熟,而且可用于凍融周期胚胎移植的黃體支持,最終在持續(xù)妊娠率及活產(chǎn)率方面得到滿意效果。一項回顧性研究探討了GnRH-a扳機與HCG扳機在同一患者的不同IVF/ICSI周期中的關(guān)系,認為GnRH-a扳機結(jié)合適當?shù)狞S體支持是促卵母細胞最終成熟的更好選擇[52]。因此,GnRH-a扳機的患者如進行新鮮周期胚胎移植,需輔以改良的、個性化的黃體支持方案[53]。
4.1 刺激內(nèi)源性類固醇產(chǎn)生 通過外源性HCG補充促進黃體產(chǎn)生內(nèi)源性類固醇的方法被稱之為“歐洲方法”,但取卵后HCG的應用會增加OHSS的風險[54]。多年以來,科學家們進行了大量工作以尋找用于挽救扳機后剩余的黃體功能的最低HCG劑量,從而使新鮮胚胎植入后產(chǎn)生的HCG足以滿足黃體LH活性同時又不增加OHSS的風險[55]。
4.2 外源性類固醇支持 GnRH-a扳機后,僅依賴于外源性類固醇補給的方法被稱之為“美國方法”。Iliodromiti等[56]回顧性分析748例高風險OHSS患者,實驗組為363例患者使用GnRH-a進行扳機,于黃體期給予外源性類固醇支持,對照組為257例患者使用HCG扳機聯(lián)合常規(guī)黃體支持。結(jié)果顯示,實驗組與對照組的活產(chǎn)率無明顯差別(29.8% vs 29.2%);實驗組發(fā)生1例遲發(fā)型OHSS(0.3%),對照組發(fā)生18例遲發(fā)型OHSS(7%)。推測GnRH-a扳機后聯(lián)合外源性類固醇支持可明顯降低OHSS發(fā)生率,是否改善妊娠結(jié)局還需進一步大樣本RCT的深入探討。
4.3 重組LH(rLH)應用于黃體支持 在GnRH-a扳機后的黃體支持方案中,由于rLH相比于HCG半衰期更短,故使用rLH可能會降低OHSS的風險。一項隨機對照試驗[57]探討了GnRH-a代替HCG扳機后應用rLH和孕酮補充黃體功能的新方法對于提高種植率方面的有效性。將17例患者隨機分入對照組,給予250μg重組HCG扳機,并給予標準的黃體支持方案(陰道用微粒化黃體酮600mg/d);將18例患者隨機分入實驗組,使用GnRH-a扳機,在黃體期隔日給藥300IU rLH,直至取卵后10天,共給藥6次,并聯(lián)合使用標準的黃體支持方案,實驗組及對照組患者均接受單囊胚移植。結(jié)果顯示,兩組的種植率相似(31.2% vs 26.7%),兩組均無OHSS發(fā)生,但該研究納入患者均為卵巢正常反應患者,rLH應用可否降低卵巢高反應人群OHSS發(fā)生率,仍需深入研究。
4.4 根據(jù)患者卵巢功能制定個性化的改良黃體支持方案 Humaidan等[58]進行了一項多中心隨機對照研究。納入的390例患者進行了四個組的比較:高OHSS風險A組,高OHSS風險B組,低OHSS風險C組,低OHSS風險D組。A組(n=60)使用0.5mg GnRH-a扳機,并于取卵當日單次皮下注射1500iu HCG;B組(n=58)使用5000iu HCG進行扳機;C組(n=125)使用0.5mg GnRH-a扳機,并于取卵當日兩次皮下注射1500iu HCG;D組(n=141)使用5000iu HCG進行扳機。結(jié)果顯示,高OHSS風險A組和低OHSS風險D組無發(fā)生OHSS病例;高OHSS風險B組發(fā)生2例中度遲發(fā)型OHSS(3.4%);低OHSS風險C組發(fā)生2例遲發(fā)型OHSS(1.6%)。因此,對于低OHSS風險的患者,需進行個性化的精細HCG劑量調(diào)整以保證臨床妊娠率、不增加OHSS發(fā)生率。
綜上所述,GnRH-a扳機可誘發(fā)體內(nèi)LH峰及FSH峰的形成,使排卵更接近于生理周期,同時降低了OHSS的風險。應用GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機能明顯提高卵子成熟率,進而提高臨床妊娠率和活產(chǎn)率。此外,GnRH-a聯(lián)合HCG雙扳機還可降低EFS的發(fā)生率。但應用GnRH-a扳機可能導致黃體功能不足,導致鮮胚移植率降低,流產(chǎn)率升高。為提高使用GnRH-a扳機患者的胚胎植入率及持續(xù)妊娠率,需關(guān)注黃體期的激素水平并進行適當?shù)狞S體支持。GnRH-a扳機與HCG扳機最終整倍體率相近[59],且獲得的整倍體胚胎懷孕潛力相同[60],把握最佳的扳機時機合理應用GnRH-a進行扳機并制定個性化的黃體支持方案,有望使GnRH-a替代HCG成為ART的一線扳機藥物。