翁秋怡,趙軍招
溫州醫科大學附屬第二醫院 生殖醫學中心,浙江 溫州 325000
多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是育齡期婦女最常見的內分泌及代謝紊亂性疾病之一,也是無排卵不孕最常見的原因[1]。根據2003年鹿特丹標準,PCOS的診斷需滿足稀發排卵或無排卵、高雄激素血癥或高雄激素表現、超聲檢查提示卵巢多囊樣表現三項中的二項[2]。對有生育要求的PCOS不孕患者,體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer,IVF-ET)是一種相對有效的助孕方式[3]。一方面隨著平均生育年齡的推遲,女性的生育力逐漸下降,但另一方面,高齡PCOS患者內分泌代謝、卵母細胞及胚胎質量、子宮內膜容受性等發生變化,其內分泌及排卵功能又會隨年齡在一定范圍內的增加而部分改善,如何在此過程中尋找適合的IVF-ET助孕方案有待進一步研究。筆者從高齡PCOS患者卵巢功能評價指標、卵母細胞及胚胎質量、控制性促排卵方案、子宮內膜容受性等方面探討高齡PCOS不孕患者行IVF-ET治療的助孕策略,為指導臨床提供一點參考。
卵巢儲備功能,又稱卵巢儲備(ovarian reserve,OR),是指卵巢產生卵子數量和質量的潛能,可間接反映卵巢的功能。卵巢儲備量分為固有的原態池(靜止卵泡,即始基卵泡)及動態池(生長卵泡)。目前臨床上用于評價卵巢儲備功能的主要指標為血清抗苗勒管激素(anti-mullerian hormone,AMH)、卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)、竇卵泡數(antral follicle count,AFC)等。
AMH屬于轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族中的一員,主要由直徑≤4 mm的竇前卵泡及竇卵泡分泌,并在卵泡直徑≥10 mm時停止分泌。血清中AMH的濃度可以大致反映月經周期中竇前卵泡的儲備[4],PCOS患者的AMH水平較正常婦女增高2倍及以上[5]。DEWAILLY等[6]認為PCOS患者體內存在過量雄激素,通過增強竇前卵泡對FSH的敏感性,間接促進顆粒細胞中AMH的分泌及表達。AMH通過減少顆粒細胞FSH受體數目,使竇前卵泡發育成熟障礙,過多的AMH通過抑制腺苷酸環化酶的催化活性使芳香化酶基因受到抑制,減弱FSH對于芳香化酶的激活效果,使雌二醇(estradiol,E2)生成減少,竇卵泡生長分化受到影響。隨年齡增加,AMH水平下降,卵泡對于FSH的敏感性升高,可表現為自然的多卵泡發育,可認為是高齡無排卵PCOS患者的排卵能力恢復的原因之一[7],也可認為是PCOS患者的FSH水平升高的程度小于正常女性[8]的原因之一。CARMINA等[9]發現,35~40歲無排卵PCOS患者在5年后的AMH水平顯著下降,特別是當患者的初始AMH≤4 ng/mL時,5年后恢復排卵的概率顯著提高,這與之前研究[10]認為的PCOS患者隨著年齡增長,內分泌狀況顯著改善的論點相一致。
隨年齡增大,AMH降低,其刺激下丘腦釋放促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)釋放作用減弱[11],黃體生成素(luteinizing hormone,LH)水平逐漸降至正常水平,PCOS患者排卵功能逐漸恢復,提示高齡PCOS患者與同齡非PCOS患者相比,卵巢儲備功能更好[7]。杜靜等[12]對12~40歲PCOS患者的AMH、基礎LH和FSH進行相關性分析顯示,AMH和LH/FSH比值呈正相關,認為兩者可共同應用于卵巢儲備功能的臨床評估。
此外,AFC能較好反映卵巢儲備功能[13]。MAI等[14]對263例≥35歲的PCOS患者與526例同齡非PCOS患者行IVF-ET的臨床結局進行回顧性分析,發現年齡≥35歲的PCOS患者與同齡非PCOS患者相比,AFC及可移植胚胎數更高(P<0.05),2年內的累計活產率(accumulative live birth rate,CLBR)也更高(P<0.05),進一步分析發現AFC及可移植胚胎數是CLBR的獨立影響因素,認為≥35歲的PCOS患者在2年內擁有相對更好的卵巢儲備功能及更多的可利用胚胎。有研究[15-16]發現,年齡為30~38歲的PCOS患者與非PCOS患者相比,AMH、AFC、臨床妊娠率(clinical pregnancy rate,CRP)及活產率(live birth rate,LBR)更高,而在39歲之后AMH、CRP及LBR呈現出顯著下降趨勢,逐漸與非PCOS患者接近。由于超過35歲婦女的妊娠結局明顯下降,1985年國際婦產科聯盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)將35歲及以上判定為高齡,目前臨床上多沿用35歲作為PCOS患者的高齡界定線。但相比同年齡段非PCOS患者,高齡PCOS患者的妊娠結局有顯著改善,長期隨訪研究也發現隨著年齡的增大,PCOS患者月經周期可能恢復正常[17],激素水平、排卵功能及臨床結局也能得到一定的改善。對于高齡PCOS患者生育能力的變化趨勢及高齡的年齡界定線需要進一步探討。
高齡患者卵子質量下降主要與細胞減數分裂過程中染色體不分離致早期胚胎非整倍體率上升相關,其中紡錘體排列及紡錘絲的基質組成異常為其主要原因。線粒體DNA突變、染色單體交叉點的穩定性下降,著絲粒的丟失,顆粒細胞質量及環境因素等也對其有一定的影響[18]。此外,PCOS患者內分泌水平的變化也會影響卵母細胞質量。PCOS患者體內的高雄激素通過破壞卵巢類固醇激素對于下丘腦-垂體-卵巢軸的反饋作用,增加GnRH脈沖式釋放,使LH分泌高于FSH,導致卵母細胞過早成熟[19];通過直接激活卵母細胞促凋亡信號通路,促進卵母細胞凋亡;通過誘導氧化應激反應,干擾卵母細胞發育的氧化代謝過程[20]。高胰島素血癥通過使雄激素水平增高,間接激活氧化應激反應;通過直接干擾參與減數分裂或有絲分裂紡錘體中心體有關的基因表達改變卵母細胞分化與生長;通過刺激下丘腦生長抑素分泌,抑制生長激素分泌,影響卵母細胞成熟[20]。
一項納入3 502例PCOS患者和18 596例輸卵管因素不孕癥患者的回顧性隊列研究發現,≥35歲的PCOS患者獲卵數及可利用胚胎數較非PCOS患者多43%,CRP及LBR也更高。雖然年齡升高會導致卵母細胞質量下降,但獲卵數和可利用胚胎數目的增多可能通過提供更多的移植機會,達到改善IVF治療結局的目的[16]。楊冬梓等[21]發現≥35歲PCOS患者相比同齡非PCOS患者的著床率及CRP優勢能維持到38~42歲,認為高齡PCOS患者的卵子數量優勢能在一定范圍內彌補年齡增長對卵子質量的影響。然而,NIKBAKHT等[22]研究發現雖然PCOS患者回收的卵母細胞數量更多,但PCOS患者與非PCOS患者的不同卵母細胞、形態學評估為相同等級質量的胚胎的數量及CPR均無統計學差異,他們認為PCOS患者卵母細胞數量的增加并不能改善其妊娠結局。
2019年中華醫學會生殖醫學分會頒布的《中國高齡不孕女性輔助生殖臨床實踐指南》指出,>38歲的高齡女性可考慮接受胚胎移植前遺傳學篩查(preimplantation genetic screening,PGS),篩選出染色體正常的胚胎,避免反復移植及流產,從而獲得更高的CPR及LBR,但篩查過程中也存在一定誤診及胚胎損傷的風險[23]。LI等[24]對第一次因自然流產行刮宮術的119例PCOS患者及209例非PCOS患者的絨毛組織進行遺傳分析,其中單變量和多變量分析都將PCOS確定為胚胎或胎兒染色體異常的危險因素,指出PGS可能是降低PCOS婦女自然流產風險的有效方法。高齡PCOS患者存在較高的胚胎質量異常風險,雖有研究表明其在行IVF-ET治療時與同齡非PCOS患者相比有一定胚胎數量優勢,但在增加胚胎數量的同時對胚胎質量進行篩查對妊娠結局的改善作用還有待進一步研究探索。
PCOS患者常用的控制性超促排卵方案有促性腺激素受體拮抗劑方案、早卵泡期長效長方案、高孕激素下促排卵方案、標準長促性腺激素受體激動劑方案等。既往研究[25]發現對35~45歲高齡PCOS不孕患者,使用拮抗劑方案較超長方案擁有更高的有效胚胎數及CPR。馬玲等[26]發現≥35歲PCOS患者使用拮抗劑方案治療的CRP優于微刺激方案。對于卵巢慢反應或低反應患者,龍曉宇等[27]研究發現前次獲卵數≤5枚的PCOS患者再次IVF-ET治療時,使用拮抗劑方案、超長方案、長方案及短方案組的CPR及CLBR的差異雖無明顯統計學意義,但不同的促排方案可以通過改變獲卵數影響CLBR,進一步研究發現,拮抗劑方案平均獲卵數高,且促性腺激素(gonadotrophin,Gn)用量及促排時間少,經濟效益相對其他促排方案高,可作為推薦使用的方案之一。此外,拮抗劑直接占用GnRH受體,快速抑制內源性LH峰,減少卵泡黃素化改變;減少OHSS發生風險;非經垂體途徑達到抑制效果,在停藥2~4 d卵巢功能可恢復,對黃體功能影響小[25],與其他促排方案相比,能獲得更好的妊娠結局。
此外,不同體質量指數(body mass index,BMI)也會對促排方案的選擇造成影響。曾汝君等[28]研究發現BMI≥24 kg/m2的PCOS患者使用早卵泡期超長方案較拮抗劑方案促排在獲得的早期胚胎數目上有一定優勢,BMI<24 kg/m2的患者則相反。對于BMI>24 kg/m2的≥35歲的PCOS患者,姚佳娜等[29]對早卵泡期超長方案與拮抗劑方案促排效果進行比較,發現使用早卵泡期超長方案能擁有更高的受精率及CPR,認為其優勢在于能及早抑制LH峰出現,彌補了拮抗劑方案對早發LH峰抑制程度的不足,同時改善子宮內膜與胚胎生長同步性,減少局部炎癥反應,提供更好的胚胎著床環境。
目前拮抗劑方案在高齡PCOS患者中的應用取得了一定成效,早卵泡期超長方案雖在臨床上使用時間較短,但在高齡及PCOS患者中也具有一定促排優勢[30-31]。高齡PCOS患者使用不同促排方案的治療效果相關文章較少,需要進一步研究。臨床醫師需綜合考慮高齡PCOS患者的臨床特征差異,制定合適的個體化的促排方案,指導臨床工作。
子宮內膜在黃體中期一段限定時間內接受胚胎種植的能力稱為子宮內膜容受性,這段時間稱為種植窗[32]。成功的胚胎植入需要合適的可移植胚胎及與之發育同步的可容受的子宮內膜。
子宮內膜容受性異常可導致胚胎移植成功率下降20%~30%[33]。PCOS患者中較高的雄激素水平使子宮內膜分泌期同源盒基因A10(homeoboxA10,HOXA10)、同源盒基因A11(homeoboxA11,HOXA11)等表達降低,這些基因對維持子宮內膜正常形態、建立子宮內膜容受性等起重要作用。高雄激素水平也可使部分葡萄糖轉運蛋白(glucose transporters,GLUTs)水平降低,影響子宮內膜蛻膜化,導致胚胎移植成功率降低[34-35]。此外,胰島素抵抗和代償性高胰島素血癥通過干擾葡萄糖代謝,阻礙子宮內膜對葡萄糖的利用,使氧化應激失衡,降低子宮內膜容受性[36]。PCOS患者炎性因子分泌改變,免疫排斥與免疫耐受等功能失調,表現出氧化應激損傷及C反應蛋白升高[37],還可通過增加腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)表達,干擾胰島素信號通路,負調控子宮內膜間質細胞中胰島素受體底物(insulin receptor substrate-I,IRS-I)的激活,加重胰島素信號通路的中斷[38]。一項前瞻性隊列研究[9]發現有30%的PCOS女性在40歲左右月經周期及排卵恢復正常。一項關于年齡對PCOS患者高雄激素血癥影響的縱向隊列研究發現,中位年齡為35歲患者的血清總睪酮水平及游離雄激素水平較年輕時下降[39],提示隨著年齡增長,雄激素水平下降,子宮內膜容受性得到改善。高齡PCOS患者往往表現出代謝系統疾病,超重或肥胖的PCOS患者的胰島素抵抗程度往往更重,研究發現在進行生活方式干預后,超重或肥胖組患者月經模式改善,IRS-I和GLUT1 mRNA水平上調,減少胰島素抵抗及氧化應激損傷,一定程度上改善了子宮內膜容受性[40]。此外,二甲雙胍可通過MAPK/ERK信號通路提高子宮內膜GLUT4的水平,促進葡萄糖攝取利用,研究發現肌醇也具有類似的胰島素增敏作用[34]。隨著冷凍技術的提高,選擇性冷凍胚胎移植(elective frozen embryo transfer,eFET)的成功率與新鮮周期相當[41]。但是目前隨著PCOS患者年齡增大,子宮內膜容受性變化趨勢及調節方式研究較少,其中作用機制有待進一步探討。
目前影像學檢查、激素水平測定及子宮內膜活檢等方法在臨床上被用于評估子宮內膜容受性。子宮內膜胞飲突的數量和成熟度、核仁通道系統的出現也可以反映子宮內膜容受程度,并與胚胎植入率呈正相關,可作為子宮內膜容受性的獨特形態學標記[42-43]。近年來,ZHANG等[44]對種植窗正常的中國女性不孕患者的子宮內膜組織進行RNA測序,建立了較為成熟的子宮內膜容受性檢測(endometrial receptivity testing,ERT)模型,可用于監測中國人群的子宮內膜著床窗口。HE等[45]研究發現使用ERT技術對反復種植失敗的患者進行種植窗預測后進行個體化胚胎移植(personalized embryo transfer,pET),其CRP顯著提升。王苗苗等[46]使用ERT技術對≤35歲反復種植失敗PCOS患者的子宮內膜容受程度進行預測后進行個體化移植后,CRP、LBR顯著改善。高齡PCOS患者的子宮內膜容受性可以在一定年齡范圍內得到改善,在此過程中,需把握合適的移植時機,輔以形態學及ERT技術,藥物及行為方式干預等多種手段,探尋最佳移植方案。
綜上所述,為高齡PCOS患者制定IVF-ET治療策略時,需要充分評估其年齡、卵巢儲備功能、激素水平、BMI等特征,制定合適的促排方案,必要時使用PGS進行胚胎質量篩查,擇優移植,通過形態學特征、ERT技術進行子宮內膜種植窗檢測,尋找最佳移植時機。此外,針對高齡PCOS患者存在的胰島素抵抗、肥胖等代謝性疾病,可采用生活方式干預與藥物輔助治療進行矯正,最終實現高齡PCOS患者IVF-ET助孕結局的優化。