冰凍胚胎移植子代幼兒的體格和神經認知發育評估

董則含，吳琰婷，劉 含，王尹瑜，黃荷鳳

上海交通大學醫學院附屬國際和平婦幼保健院輔助生殖科，上海胚胎源性疾病重點實驗室，上海 200030

冰凍胚胎移植（frozen embryo transfer，FET）是一項在體外冷凍和保存胚胎，待解凍后再移植回子宮的技術。自1983 年第一例FET 妊娠出現以來[1]，由于其能顯著提高累計妊娠率，減少多胎妊娠和卵巢過度刺激綜合征的發生[2]，且伴隨著選擇性單胚胎移植技術的迅速發展，其已成為了一種重要的輔助生殖技術（assisted reproductive technology，ART）。目前，全世界已有800 多萬名新生兒通過ART 誕生[3]。歐洲人類生殖與胚胎協會報道，2015年FET 周期數目占ART 周期總數的25.7%，并且持續上升[4-5]。多項meta 分析[6-7]顯示，FET 與大于胎齡兒（large for gestational age，LGA）、妊娠期高血壓的風險增加顯著相關。一項基于丹麥人群的大型隊列研究[8]提示，與自然受孕（natural conception，NC）誕生的子代相比，經FET 技術誕生的子代在兒童期的癌癥風險有顯著增加（HR=2.43，95%CI 1.44 ～4.11）。目前關于FET 子代的遠期健康和發育的報道相對較少[9]，FET 對幼兒的潛在生長發育影響亦尚待評估。

幼兒的神經認知發育受到許多出生前事件和環境因素的影響[10]。出生后到學齡前期是人類神經系統發育的高峰期，發育遲緩或落后在幼兒時期即可出現，會顯著影響子代的生活質量，并對后續發育和智力產生損害。已有調查[11]顯示，全球約有2.5 億小于5 歲的幼兒存在智力和行為等發育異?；虬l育不良的風險。目前，就FET 子代的心理、神經發育方面的研究較少，且存在方法學、研究對象異質性等多方面的局限[3,12]。值得注意的是，在FET 子代中LGA 發生率增加，且子代LGA 在學齡期發生超重和肥胖的比例顯著增高[13]，這可能與接受FET 的婦女在孕期更易發生胎盤功能障礙有關[14]。多項研究[15-17]提示從兒童到成年期，肥胖和胰島素抵抗代謝紊亂對認知行為功能存在不良影響。一項西班牙的小樣本隊列研究[3]提示，FET 與其子代3 歲以下的語言發育遲緩有關。綜上，FET 對子代體格、代謝和認知可能存在潛在的不良影響且不容易忽視?；诖?，本研究測量FET 子代的體格發育，并使用格塞爾嬰幼兒發展量表（Gesell Developmental Schedule，GDS）中文版對FET 子代的適應性、語言、社交等多方面神經認知及行為發育進行評估。鑒于早期干預可以使發育邊緣和輕度落后的幼兒恢復良好[18]，本研究納入對象均為幼兒（4 歲以下），以探索可能的早期篩查和干預時機。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究為雙向隊列研究。根據接受ART 治療父母的回顧性信息，于2018 年9 月—2019 年11 月在上海交通大學醫學院附屬國際和平婦幼保健院招募已接受FET以及NC 出生的幼兒248 名進行研究并隨訪。納入標準：① 單胎，妊娠≥28 周。②1.5 ～4 歲。③定期到醫院兒?？茀⒓映Ｒ庴w檢。排除標準：①母親有嚴重的肝腎功能障礙、糖尿病、癌癥或自身免疫系統疾病史。② 妊娠前父母至少有一方的體質量指數（body mass index，BMI） ＞40[19]。③ 出生時診斷為嚴重的先天性畸形[20]，染色體異常或先天代謝性疾病。④心臟或神經系統感染疾病。

本研究獲得上海交通大學醫學院附屬國際和平婦幼保健院倫理委員會審批（倫理批號為GKLW2016-21）。所有監護人均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 體外受精胚胎移植 基于母親的年齡、不孕癥的診斷和外周血中竇卵泡個數和抗苗勒激素的濃度水平選擇促排卵方案?？刂菩源倥怕眩╟ontrolled ovarian stimulation，COS）方案包括標準長方案、短方案、拮抗劑等傳統方案，以及微刺激方案、個體化聯合方案等個體化治療的新方案[21-24]。人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）注射后34 ～36 h 取卵。使用體外受精或卵細胞質內單精子注射（intra cytoplasmic sperm injection，ICSI）的常規方法使卵母細胞受精[2]。正常受精卵在培養基中培養至卵裂期（第2 日或第3 日）或囊胚期（第5 日或第6 日）后進行冷凍[25]，胚胎在雌二醇水平和子宮內膜厚度適宜的當天解凍，并進行移植。

1.2.2 神經認知及行為發育評估 幼兒的神經行為發育為主要結局。FET 組和NC 對照組的神經認知及行為發育水平通過國際統一的GDS 中文版[26]進行評估。GDS 為經典的學齡前兒童神經行為發育評估量表，常用于評估幼兒的神經認知及行為發育[27-28]。結果以神經運動/認知能區5 個方面的發育商（development quotient，DQ）得分來表示，包括粗大運動、精細運動、適應性行為、語言、社交能力。以正常行為模式為標準，鑒定觀察到的行為模式，DQ 計算公式：［檢測到的年齡（月） /實際年齡（月）］×100。DQ 得分≥85 分為正常發育，75 ～84 分表示可疑神經認知發育遲緩或發育邊緣，＜75 表示發育遲緩[27]。

1.2.3 體格測評 幼兒體格發育為次要結局。由經過培訓的專業醫師按照WHO 的操作規范，對隨訪幼兒進行體檢，測量幼兒的身高及體質量。依據WHO 發布的幼兒生長發育曲線參考值及評價標準[27]，采用Anthro3.2.2 軟件計算相應體格Z 評分。幼兒的體格Z 評分= （實測值-參考值中位數）/標準差，包括年齡別身高/身長（H/LAZ）、年齡別體質量（WAZ）、身高/身長別體質量（WH/LZ）、年齡別體質量指數（BMIZ）。進一步將各變量的Z 評分轉化為有臨床意義的分類變量，來反映幼兒體格生長發育的不同水平。H/LAZ＜-2 定義為矮小，WAZ＜-2 定義為消瘦（包括嚴重消瘦）。WHZ/BMIZ＜-2 為營養不良，-2 ～2 為正常，＞2 為超重和肥胖[29]。

1.2.4 信息采集 與幼兒的神經行為發育結局相關的協變量較多，持續存在于母親孕前到子代的幼兒階段，如父母年齡[30]、子代早產和低出生體質量[31]、母親妊娠亞甲狀腺功能紊亂[32]、父母吸煙[33]、幼兒營養和微量元素補充[34]、乙肝[27,35-36]、母親孕期環境污染及有害粉塵暴露[37]、母乳喂養[38-39]。通過電子問卷采集母親孕育史、孕期信息、出生結局和父母家庭環境等社會人口學信息。通過病例資料收集父母既往史，孕前到出生以及體外受精治療的相關信息。

1.3 統計學方法

采用SPSS 25.0 軟件對研究數據進行統計分析。研究對象的基線信息及幼兒發育結局資料中，符合正態分布的定量資料以±s 表示，采用t 檢驗進行分析；不符合正態分布的定量資料以M（Q1，Q3）表示，采用Mann-Whitney U 檢驗進行分析。定性資料以頻數和百分率表示，采用χ2檢驗或Fisher 精確檢驗進行分析。采用向前似然比檢驗（forward-likelihood ratio，forward-LRT）篩選變量，得到優化后的多元Logistic 回歸模型，評估FET 對子代幼兒神經認知發育的影響。P＜0.05 表示差異有統計學 意義。

2 結果

2.1 基線特征

研究隊列的基線特征見表1，在248 例幼兒中，FET組182 例，NC 對照組66 例。2 組男女比例近似1:1，其出生體質量和孕周間差異均無統計學意義，但FET 組LGA 和巨大兒的比例更高（P=0.028，P=0.009）。

表1 FET 組和NC 對照組幼兒及父母的基線特征Tab 1 Baseline characteristics of infants and their parents in the FET group and the NC control group

2.2 認知和體格發育水平

結果（表2、表3）顯示，2 組幼兒的各項Z 評分構成比間差異均無統計學意義，提示體格發育水平相似；而 2 組在認知結局方面特別是FET 組中女性子代在精細運動和社交能力的發育水平與NC 組相比，差異均具有統計學意義（P=0.003，P=0.026）。此外，女性子代群體中，僅FET 組出現粗大運動、適應性行為、語言、社交能力的發育遲緩，分別占比為4.7%、1.2%、3.4%和9.3%。

表2 2 組幼兒體格發育的比較Tab 2 Comparison of physical development between the two groups

表3 2 組幼兒神經認知和行為發育比較Tab 3 Comparison of neurocognitive and behavioral development between the two groups

2.3 FET 組子代早期的認知發育不良風險

通過多元Logistic 逐步回歸分析調整協變量并優化，結果見表4。FET 組幼兒的精細運動和社交能力均存在顯著增加其發育異常和遲緩的風險（均P=0.002）；當對性別進行單獨評估時，結果顯示FET 女性子代的精細運動以及男女的社交能力發育均存在顯著增加其發育不良或發育遲緩的風險（均P＜0.05），且女性比男性的相對風險 更高。

表4 亞組中FET 對子代幼兒神經認知發育異常和遲緩的影響的多元Logistic 回歸分析Tab 4 Effects of FET on neurocognitive development abnormality and retardation of offspring in the subgroups by multiple Logistic regression analysis

3 討論

本研究對2 組幼兒的神經認知發育進行比較，結果顯示其主要發育水平間差異具有統計學意義，特別是子代女性的精細運動和社交能力方面（P=0.003，P=0.026）。多元Logistic 回歸分析驗證了FET 對子代女性的不良影響；此外，FET 對子代男性的社交發育的不良影響也有統計學意義，但比女孩相對低。英國的一項研究[40]招募了91 名經FET 誕生的幼兒和83 名NC 誕生的幼兒，2 組在幼兒期的神經行為和認知發育水平間差異無統計學意義，但玻璃化冷凍胚胎合并先天畸形的神經運動評分較低。另一項瑞典的研究[41]隨訪了FET、NC 和新鮮胚胎移植誕生的子代，神經發育紊亂性疾病僅出現在FET 組中，患病人數為3（1.2%）。另有研究[3]提示，FET 與子代3 歲以下嬰幼兒的語言發育遲緩相關，語言與社交能力相互影響，可能根據幼兒特征先后出現。這與我們的研究結果類似，提示FET 本身或過程中或存在與社交能力發育獨立相關的風險因素，可能的中間機制之一即是FET 增加了巨大兒、LGA、妊娠高血壓、子癇、胎盤血管病變異常的風險[6-7,42]。已有研究[43]提示先兆子癇與子代智力異常高度相關，且從本研究結果可見FET 組孕期妊娠高血壓/子癇前期的比例均高于NC 對照組。此外，一項隊列研究[44]提示，與傳統體外受精新鮮胚胎移植組相比，冰凍胚胎移植卵胞漿內單精子顯微注射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI）組與新鮮胚胎移植ICSI 組子代的神經認知發育遲緩風險均顯著增高，冰凍胚胎移植ICSI 組的風險明顯更高，因此FET 特有的凍融程序或可對子代精神和認知發育存在不良影響，特別是ICSI 因素存在的情況下，可能與其產生了交互作用。

在分子機制和遺傳水平上，認知發育風險增加可能的原因之一是與ART 相關體外操作通過改變基因印記或表觀遺傳對后期胚胎及子代發育產生影響[42,45-46]。研究[47]表明，體外受精可以改變新生兒血液中特定基因組的甲基化，而新生兒的基因組甲基化處于亞穩態狀態，因此對某些表觀基因組將存在持久的影響。大量的動物實驗表明，胚胎植入前的體外培養和操作[48-50]、FET 凍融程序[51]與子代的遠期生長發育、神經行為受損、體質量、代謝紊亂風險相關，而這些不利因素都可能影響FET 子代的神經認知和生長發育。此外，Sun 等[52]的研究表明，人類卵裂球胚胎解凍后再培養一段時間，可發現明顯增高的多核發生率，且遠高于新鮮胚胎移植。Seikkula 等[53]的病例對照研究則納入多核或雙核冰凍胚胎移植周期的婦女和子代作為病例組，病例組的臨床妊娠率和活產率與正常組相比都顯著降低，提示FET 組的多核胚胎發生對后續胚胎發育和子代發育具有潛在的不良影響。

子代早期的認知發育對后期成長有很大影響[54]，大腦在嬰幼兒時期具有很強的可塑性，對神經認知發育輕度遲緩或邊緣狀態的幼兒進行積極的早期干預，可能將獲得較理想的效果[18]。因此，建議在發育早期即嬰幼兒時期，密切關注FET 子代的社交行為以及子代女性的精細運動等神經認知發育情況，必要時進行早期篩查和干預。有研究[38]表明延長母乳喂養對幼兒的認知行為發育是一個獨立保護因素，而接受ART 的母親的母乳喂養水平普遍低下[55]，因此促進母乳喂養或可幫助子代幼兒改善、恢復和實現追趕生長。

本研究結果顯示，FET 組與NC 組的子代在小于4歲的幼兒時期，其體格發育水平相似，但FET 子代在精細運動和社交能力發育遲緩的風險增加；雖然在多元Logistic 回歸分析時校正了幼兒早教這一潛在混雜因素，但并不能排除父母過度保護、育兒意識欠缺的混雜以及家庭的潛在選擇偏倚。由于本研究樣本量較小，可能存在一定的局限性和偏倚，鑒于幼兒時期認知發育對生活質量和后續認知發育的持續影響，將來可增加樣本量并延長隨訪時間，對上述研究結果做進一步的驗證。

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