張春燕, 潘柏申
(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科,上海200032)
不孕癥是一類臨床常見(jiàn)疾病,全世界約有15%的夫婦患有不孕癥?,F(xiàn)今,接受不孕癥治療的婦女獲得受孕和生育的成功率已大為提高。不孕癥診治需要廣泛的臨床評(píng)估,包括實(shí)驗(yàn)室和影像學(xué)檢查。在不孕癥的治療和監(jiān)測(cè)過(guò)程中,女性激素水平的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)起著重要作用。我們綜述了女性不孕癥診治及輔助生殖中常用激素檢測(cè)的臨床應(yīng)用價(jià)值。
女性在出生時(shí)擁有相當(dāng)多數(shù)量的卵母細(xì)胞,但出生后即開(kāi)始因凋亡而逐漸減少,到成年后大約只剩10萬(wàn)多個(gè)卵母細(xì)胞。育齡期女性在任一月經(jīng)周期都有一系列的卵母細(xì)胞開(kāi)始發(fā)育,但通常只有一個(gè)細(xì)胞能完全成熟并被排出卵巢。雖然存在一定的個(gè)體差異,但通常女性卵母細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量在37歲左右開(kāi)始迅速下降,直至更年期完全耗盡。
判斷女性的相對(duì)卵巢儲(chǔ)備情況是早期生育能力評(píng)估的關(guān)鍵。雖然不同實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)方案各不相同,但大多數(shù)體外受精(in vitro fertilization,IVF)中心都聯(lián)合使用實(shí)驗(yàn)室檢查和超聲影像學(xué)檢查來(lái)判斷患者的卵巢儲(chǔ)備情況,以便指導(dǎo)生育治療。
在月經(jīng)周期早期,血清FSH水平升高是育齡期女性生育能力下降的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)。因此,臨床醫(yī)生將FSH檢測(cè)作為評(píng)估患者卵巢儲(chǔ)備功能的一個(gè)重要項(xiàng)目。臨床醫(yī)生需要在患者月經(jīng)期的第2~3天(卵泡期早期)檢測(cè)FSH最低值以判斷卵巢儲(chǔ)備功能。但是FSH水平與生育年齡是密切相關(guān)的,并且在女性正常的月經(jīng)周期中持續(xù)波動(dòng)。鑒于這種顯著的變異,許多研究表明,與單用FSH水平相比,結(jié)合產(chǎn)婦年齡更能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)IVF的成功率[1]。FSH>10 IU/L預(yù)測(cè)卵巢刺激反應(yīng)不佳的特異性較高,而靈敏度較低,除非FSH水平極度升高。高水平FSH可預(yù)測(cè)妊娠預(yù)后不良。SCOTT等[2]研究表明FSH水平>18 IU/L的女性不能分娩存活嬰兒。因此,許多醫(yī)療中心不對(duì)高水平FSH的婦女提供IVF服務(wù)。
E2是一種由發(fā)育中的卵泡的顆粒細(xì)胞分泌進(jìn)入血液循環(huán)的類固醇激素。臨床醫(yī)生也常將E2水平作為女性卵巢儲(chǔ)備功能評(píng)估的一部分。育齡婦女月經(jīng)周期內(nèi)的E2水平一般在10~300 pg/mL范圍內(nèi)波動(dòng)[3]。在卵巢儲(chǔ)備功能測(cè)試中,臨床醫(yī)生通常會(huì)在月經(jīng)期的第2~3天(卵泡期早期)檢測(cè)E2最低值。
在月經(jīng)周期的相同時(shí)間點(diǎn)同時(shí)檢測(cè)幾個(gè)激素水平有助于臨床醫(yī)生綜合判斷檢測(cè)結(jié)果。FSH、E2基礎(chǔ)水平升高提示患者在月經(jīng)周期早期有卵母細(xì)胞發(fā)育異常,表明患者卵巢儲(chǔ)備功能不良、生殖功能減退。此外,由于E2會(huì)負(fù)反饋調(diào)節(jié)腦垂體分泌 FSH,高 E2水平(>100 pg/mL)會(huì)抑制FSH分泌,進(jìn)而導(dǎo)致繼發(fā)性FSH水平降低。
雖然E2是一個(gè)簡(jiǎn)便、廉價(jià)、有效的篩選指標(biāo),但僅憑基礎(chǔ)E2水平無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)IVF預(yù)后。KOSMAS等[4]對(duì)3 352例接受IVF治療的患者進(jìn)行了系統(tǒng)綜述,研究結(jié)果是存在爭(zhēng)議的。部分研究表明低IVF成功率與E2水平偏低或偏高有關(guān);而其他研究又表明IVF的成功率與基礎(chǔ)E2水平?jīng)]有關(guān)系。BUYALOS等[3]研究發(fā)現(xiàn)女性基礎(chǔ)E2水平>75 pg/mL與IVF預(yù)后不佳和受孕率降低有關(guān)。最近又有研究發(fā)現(xiàn)在使用人絨毛膜促性腺激素后E2水平的變化與嬰兒的活產(chǎn)率無(wú)關(guān),但與使用人絨毛膜促性腺激素當(dāng)天成熟卵泡的百分比成負(fù)相關(guān)[5]。鑒于上述不一致的研究結(jié)果,臨床醫(yī)生一般聯(lián)合使用基礎(chǔ) E2水平和FSH水平確定用于啟動(dòng)一個(gè)IVF周期的適當(dāng)藥物劑量或當(dāng)IVF成功的可能性很低的時(shí)候決定放棄治療。
除了用于了解基礎(chǔ)卵巢功能,在控制性超排卵(controlled-ovarian-hyperstimulation,COH)中,臨床醫(yī)生常通過(guò)E2水平監(jiān)測(cè)來(lái)評(píng)估卵泡發(fā)育情況。隨著卵泡的發(fā)育,E2水平逐漸升高。在女性自發(fā)性生理周期內(nèi),E2水平峰值通常出現(xiàn)在排卵前,約為250~300 pg/mL;而在COH期內(nèi),當(dāng)超數(shù)排卵釋放多個(gè)成熟的卵子,女性患者的E2水平可顯著升高,見(jiàn)圖1。
圖1 卵巢刺激后E2水平與卵泡直徑變化
在COH和IVF周期內(nèi),臨床醫(yī)生使用E2水平評(píng)估卵巢過(guò)度刺激綜合征(ovarian hyperstimulation syndrome,OHSS)的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。OHSS表現(xiàn)為卵巢囊性增大、胸腹腔積液、局部或全身水腫。在一項(xiàng)對(duì)IVF患者的回顧性分析中,研究者根據(jù)E2水平定義了 OHSS高危人群[6],637例IVF患者中E2峰值<3 500 pg/mL的患者均未發(fā)生OHSS,E2峰值在3 500~5 999 pg/mL之間的患者 OHSS的發(fā)生率為1.5%,E2峰值>6 000 pg/mL的患者OHSS的發(fā)生率為38%。雖然很多因素有助于監(jiān)測(cè)生殖周期以及預(yù)防OHSS,但研究表明監(jiān)測(cè)E2水平能降低OHSS的發(fā)生率。雖然不同文獻(xiàn)中報(bào)道的高風(fēng)險(xiǎn)OHSS的E2上限值不一致,但大多數(shù)研究者均認(rèn)可當(dāng)E2峰值<3 000 pg/mL時(shí),患者OHSS的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較低[1]。
AMH是一種二聚體糖蛋白,屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β超家族。與E2一樣,AMH是由卵巢中的小竇狀卵泡和竇狀卵泡的顆粒細(xì)胞分泌。由于血清AMH水平可反映整體卵泡水平,多個(gè)研究小組認(rèn)為AMH可作為評(píng)估卵巢儲(chǔ)備情況的標(biāo)志物,且比FSH更為可靠[7]??傮w而言,高AMH水平表明卵巢儲(chǔ)備功能良好,低AMH水平則表明卵巢儲(chǔ)備功能不佳。此外,AMH在雙側(cè)卵巢切除術(shù)3~5 d后檢測(cè)不到。有研究表明AMH水平偏低和更年期有相關(guān)性[8]。
除了用于評(píng)估卵巢儲(chǔ)備功能以外,研究人員還發(fā)現(xiàn)AMH可在誘導(dǎo)排卵過(guò)程中作為對(duì)促性腺激素反應(yīng)的預(yù)測(cè)因子。在正常的卵巢刺激過(guò)程中,AMH水平逐漸下降。外源性注射FSH可使女性卵泡大小和E2水平升高(兩者均為AMH分泌的調(diào)節(jié)因子)。LA MARCA等[9]的研究結(jié)果顯示在IVF期間,基礎(chǔ)AMH水平和卵母細(xì)胞獲取數(shù)之間高度相關(guān)(獲取≥11個(gè)卵母細(xì)胞患者的基礎(chǔ)AMH水平是獲得≤6個(gè)患者的2.5倍)。與患者年齡、月經(jīng)期第3天FSH水平和E2水平及抑制素B(inhibin B,Inh B)水平相比,AMH和竇狀卵泡計(jì)數(shù)(antral follicle count,AFC)是更佳的卵巢刺激反應(yīng)預(yù)測(cè)因子。BROER等[10]對(duì)9項(xiàng)研究的薈萃分析表明在預(yù)測(cè)卵巢刺激反應(yīng)上,AMH水平和AFC均是良好的預(yù)測(cè)因子,兩者之間無(wú)差異。但最新的研究顯示與AMH相比,AFC具有最好的預(yù)測(cè)價(jià)值[11]。
約2%~30%的IVF患者出現(xiàn)卵巢刺激反應(yīng)不良。雖然不是所有的IVF中心都使用相同的判斷標(biāo)準(zhǔn),但大多都根據(jù)低卵泡數(shù)(<3~5個(gè))或獲取的卵母細(xì)胞數(shù)不足(<3~5個(gè))定義卵巢刺激反應(yīng)不良,并取消周期。LA MARCA等[9]首次評(píng)估了AMH在預(yù)測(cè)COH反應(yīng)不良中的作用,研究發(fā)現(xiàn)AMH的靈敏度為80%,特異性為93%。但不同文獻(xiàn)報(bào)道的AMH預(yù)測(cè)COH反應(yīng)不良的準(zhǔn)確性并不一致。這些研究表明反應(yīng)不良不能拒絕患者進(jìn)行IVF。另一方面,AMH可能對(duì)OHSS也有預(yù)測(cè)作用。這一假設(shè)是基于過(guò)度的促性腺激素反應(yīng)可能是繼發(fā)于高AMH水平。兩項(xiàng)前瞻性研究表明基礎(chǔ)AMH水平>3.5 ng/mL與OHSS相關(guān)[9,12]。需要進(jìn)一步研究以明確是否應(yīng)根據(jù)AMH水平進(jìn)行不同層次的刺激治療,以避免OHSS的發(fā)生。
此外,AMH水平還可用于評(píng)估受孕的成功率。高AMH水平者IVF受孕的成功率更高[13]。
Inh B是二聚體蛋白抑制素的一個(gè)β亞基。與AMH一樣,Inh B也是由小竇狀卵泡和早期的竇狀卵泡產(chǎn)生的。Inh B在女性的育齡期內(nèi)隨月經(jīng)周期變化而持續(xù)波動(dòng)。此外,Inh B在生殖衰老過(guò)程中的變化與FSH和AMH相似。隨著女性年齡的增長(zhǎng),F(xiàn)SH水平增加,而Inh B和AMH隨之減少。Inh B水平下降是卵巢儲(chǔ)備功能不良的晚期標(biāo)志。因此,Inh B水平不能被用來(lái)預(yù)測(cè)卵巢功能衰竭或更年期[14]。目前,Inh B不能被視為一個(gè)評(píng)估卵巢儲(chǔ)備功能的可靠標(biāo)志物[8]。
為了COH而注射外源性促性腺激素會(huì)導(dǎo)致Inh B的增加。SEIFER等[15]研究表明促性腺激素反應(yīng)不良的患者Inh B水平一般較低。事實(shí)上,血清Inh B<45 pg/mL與促性腺激素的反應(yīng)不佳、周期取消高發(fā)生率、IVF成功率降低和臨床受孕率降低等均相關(guān)[15]。
孕酮是一個(gè)檢測(cè)卵巢功能的便捷指標(biāo)。孕酮水平在卵泡期保持持續(xù)低水平(<1 ng/mL),在黃體生成素(luteinizing hormone,LH)分泌峰開(kāi)始升高(1~2 ng/mL),并穩(wěn)步上升,直至排卵后1周達(dá)到峰值。排除排卵后立即檢測(cè)或即將行經(jīng)前檢測(cè),黃體期孕酮水平<3 ng/mL提示無(wú)排卵。如果要評(píng)估患者是否有排卵,臨床醫(yī)生應(yīng)在預(yù)期月經(jīng)開(kāi)始前1周左右檢測(cè)患者的孕酮水平[8]。
臨床醫(yī)生通常使用促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)類似物誘導(dǎo)排卵和抑制垂體,從而阻止過(guò)早的LH分泌峰及隨后的排卵。但是,VENETIS等[16]的薈萃分析顯示5%~30%的患者發(fā)生卵泡過(guò)早黃體化。盡管患者已經(jīng)注入GnRH類似物,但當(dāng)發(fā)生卵泡過(guò)早黃體化時(shí),患者血清孕酮水平高于參考區(qū)間(0.9~1.2 ng/mL)。有部分研究者認(rèn)為女性患者在誘導(dǎo)排卵當(dāng)天血清孕酮水平升高會(huì)影響IVF成功。盡管該觀點(diǎn)被爭(zhēng)論了很多年,但VENETIS等[16]對(duì)12項(xiàng)研究的薈萃分析發(fā)現(xiàn)在注射人絨毛膜促性腺激素當(dāng)天,孕酮水平升高和正常的人群之間IVF周期內(nèi)的臨床受孕率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。最近又有研究[17]表明在卵巢刺激反應(yīng)不良(1~5個(gè)卵母細(xì)胞)或反應(yīng)正常(6~18個(gè)卵母細(xì)胞)者中注射人絨毛膜促性腺激素,當(dāng)天孕酮>1.5 ng/mL時(shí)受孕率降低,而在卵巢刺激反應(yīng)增強(qiáng)者(>18個(gè)卵母細(xì)胞)中則差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
卵巢刺激過(guò)程中抑制過(guò)早的LH分泌峰是多年來(lái)進(jìn)行IVF的臨床標(biāo)準(zhǔn)。許多研究已著眼于LH濃度與卵母細(xì)胞質(zhì)量和子宮內(nèi)膜間的關(guān)系。兩項(xiàng)前瞻性研究[18-19]表明,卵泡中期的內(nèi)源性LH水平越高,通過(guò)IVF成功妊娠的概率越低。LYU等[20]的研究也表明在FSH處于正常水平時(shí),月經(jīng)期第3天FSH/LH的比值越高代表卵巢儲(chǔ)備功能越低,同時(shí)也預(yù)示著較低的IVF妊娠成功率。然而,KOLIBIANAKIS等[21]的薈萃分析則提示低LH水平與通過(guò)IVF成功妊娠的概率降低沒(méi)有關(guān)聯(lián)。
表1 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)在輔助生殖中的應(yīng)用
如今,有超過(guò)1%的新生兒是通過(guò)輔助生殖技術(shù)誕生的。統(tǒng)計(jì)顯示隨著產(chǎn)婦平均年齡繼續(xù)增加,這個(gè)比例還會(huì)上升。治療不孕不育的工作會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展,實(shí)驗(yàn)室檢查有助于初步診斷以及評(píng)估卵巢儲(chǔ)備功能。本文所介紹的激素檢測(cè)要點(diǎn)見(jiàn)表1。
隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷提高,實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)無(wú)疑將成為一個(gè)更為準(zhǔn)確和靈敏的預(yù)測(cè)COH反應(yīng)及IVF受孕成功率的方法,也會(huì)使女性不孕癥的治療更為安全和有效。
[1]BROEKMANSFJ,KWEE J,HENDRIKSDJ,etal.A systematic review of tests predicting ovarian reserve and IVF outcome[J].Hum Reprod Update,2006,12(6):685-718.
[2]SCOTT RT JR,ELKIND-HIRSCH KE,STYNEGROSS A,etal.The predictive value for in vitro fertility delivery rates is greatly impacted by the method used to select the threshold between normal and elevated basal follicle-stimulating hormone[J].Fertil Steril,2008,89(4):868-878.
[3]BUYALOS RP,DANESHMAND S,BRZECHFFA PR.Basal estradiol and follicle-stimulating hormone predict fecundity in women of advanced reproductive age undergoing ovulation induction therapy[J].Fertil Steril,1997,68(2):272-277.
[4]KOSMAS IP,KOLIBIANAKIS EM,DEVROEY P.Association of estradiol levels on the day of hCG administration and pregnancy achievement in IVF:a systematic review[J].Hum Reprod,2004,19(11):2446-2453.
[5]HUANG R,F(xiàn)ANG C,WANG N,etal.Serum estradiol level change after human chorionic gonadotropin administration had no correlation with live birth rate in IVF cycles[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,2014,178:177-182.
[6]ASCH RH,LI HP,BALMACEDA JP,etal.Severe ovarian hyperstimulation syndrome in assisted reproductive technology:definition of high risk groups[J].Hum Reprod,1991,6(10):1395-1399.
[7]BARBAKADZE L,KRISTASASHVILI J.Antimullerian hormone in cases of different reproductive pathologies[J].Georgian Med News,2014,232-233:16-21.
[8]SPEROFF L,F(xiàn)RITZ MA. Clinical gynecologic endocrinology and infertility[M].8th edition.Philadelphia:Lippincott Williams and Wilkins,2011:1293-1383.
[9]LA MARCA A,SIGHINOLFI G,RADI D,etal.Anti-Mullerian hormone(AMH)as a predictive marker in assisted reproductive technology(ART)[J].Hum Reprod Update,2010,16(2):113-130.
[10]BROER SL,DóLLEMAN M,OPMEER BC,etal.AMH and AFCas predictors of excessive response in controlled ovarian hyperstimulation:a meta-analysis[J].Hum Reprod Update,2011,17(1):46-54.
[11]TSAKOS E,TOLIKAS A,DANIILIDIS A,etal.Predictive value of anti-müllerian hormone,folliclestimulating hormone and antral follicle count on the outcome of ovarian stimulation in women following GnRH-antagonist protocol for IVF/ET[J].Arch Gynecol Obstet,2014,290(6):1249-1253.
[12]OCAL P,SAHMAY S,CETIN M,etal.Serum anti-Müllerian hormone and antral follicle count as predictive markers of OHSS in ART cycles[J].J Assist Reprod Genet,2011,28(12):1197-1203.
[13]CHEN YP,WU WH,WU HM,etal.Effects of anti-Müllerian hormone and follicle stimulating hormone levels on in vitro fertilization pregnancy rate[J].Taiwan JObstet Gynecol,2014,53(3):313-316.
[14]VAN ROOIJ IA,BROEKMANS FJ,SCHEFFER GJ,etal.Serum antimullerian hormone levels best reflect the reproductive decline with age in normal women with proven fertility:a longitudinal study[J].Fertil Steril,2005,83(4):979-987.
[15]SEIFER DB,LAMBERT-MESSERLIAN G,HOGAN JW,etal.Day 3 serum inhibin-B is predictive of assisted reproductive technologies outcome[J].Fertil Steril,1997,67(1):110-114.
[16]VENETIS CA,KOLIBIANAKIS EM,PAPANIKOLAOU E,etal.Is progesterone elevation on the day of human chorionic gonadotrophin administration associated with the probability of pregnancy in in vitro fertilitzation?A systematic review and meta-analysis[J].Hum Reprod Update,2007,13(4):343-355.
[17]GRIESINGER G ,MANNAERTS B ,ANDERSEN CY, et al. Progesterone elevation does not compromise pregnancy rates in high responders:a pooled analysis of in vitro fertilization patients treated with recombinant follicle-stimulating hormone/gonadotropin-releasing hormone antagonist in six trials[J].Fertil Steril,2013,100(6):1622-1628.e1-e3.
[18]HUMAIDAN P,BUNGUM L,BUNGUM M,etal.Ovarian response and pregnancy outcome related to mid-follicular LH levels in women undergoing assisted reproduction with GnRH agonist down-regulation and recombinant FSH stimulation[J].Hum Reprod,2002,17(8):2016-2021.
[19]KOLIBIANAKIS EM,ZIKOPOULOS K,SCHIETTECATTE J,etal.Profound LH suppression after GnRH antagonist administration is associated with a significantly higher ongoing pregnancy rate in IVF[J].Hum Reprod,2004,19(11):2490-2496.
[20]LYU SW ,KIM JW ,CHOI CH ,etal.Impact of high basal FSH/LH ratio in women with normal FSH levels on in vitro fertilization outcomes[J]. Gynecol Endocrinol,2013,29(5):424-429.
[21]KOLIBIANAKIS EM,VENETIS CA,TARLATZIS BC.Role of the endocrine profile for the achievement of pregnancy with IVF[J].Reprod Biomed Online,2009,18(Suppl 2):37-43.