周怡,郭映純,方叢
(中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)研究中心,廣州 510655)
全球兒童和青少年腫瘤的發(fā)病率從1975年至2011年上升了42%,而死亡率下降了57%[1]。隨著腫瘤治療技術(shù)的進(jìn)步,兒童和青少年腫瘤患者的遠(yuǎn)期生存率不斷提高,白血病患兒5年生存率達(dá)到88%,其它腫瘤可達(dá)92%[2]。生育力受損是抗腫瘤治療常見的遠(yuǎn)期并發(fā)癥之一,在兒童和青少年期接受過放化療治療的患者成年后發(fā)生卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)和不孕的風(fēng)險增加,一部分患者因此而無法生育。這對于成年的腫瘤存活者及家庭來說,常會帶來巨大的精神心理壓力,嚴(yán)重降低生活質(zhì)量[3]。
美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)指南建議,每位兒童和青少年患者在抗腫瘤治療前都應(yīng)進(jìn)行生育力保存咨詢。通過手術(shù)、藥物和輔助生殖技術(shù)保護(hù)患者的生育力,使其在成年后能生育遺傳學(xué)后代,已成為提高兒童和青少年腫瘤患者成年后生活質(zhì)量的重要措施[4]。女性生育力保存的方法主要有胚胎冷凍、卵子冷凍和卵巢組織冷凍(ovarian tissue cryopreservation,OTC),目前公認(rèn)的首選方案為胚胎/卵子冷凍[5]。對于兒童和青少年腫瘤患者而言,因未婚和部分患者生殖系統(tǒng)尚未發(fā)育,在制定生育力保存方案時需要綜合考慮生理和社會倫理多方面因素。本文將針對女性兒童和青少年腫瘤患者,闡述抗腫瘤治療對生育力的影響、生育力保存措施及研究進(jìn)展。
在兒童或青少年期接受過放化療的女性,成年后POF的發(fā)生風(fēng)險是其同胞姐妹的10倍,懷孕和獲得活產(chǎn)的機(jī)率也減少[6]??鼓[瘤治療的生殖毒性與患者年齡、化療藥物種類、藥物劑量、放療部位、放療劑量等多種因素相關(guān)[7-8]。
1.化療:烷化劑是常用化療藥物中對性腺毒性最大的一類,包括有環(huán)磷酰胺、白消安、甲基芐肼、氮芥等,通過與DNA發(fā)生交叉聯(lián)結(jié),破壞DNA結(jié)構(gòu)產(chǎn)生細(xì)胞毒性。烷化劑屬于細(xì)胞周期非特異性藥物,對生長中和靜止期的卵泡均有毒性作用,大劑量的烷化劑(總環(huán)磷酰胺≥4 000mg/m2)導(dǎo)致女性發(fā)生不孕的概率超過80%[9]。Levine等[6]對2 930名兒童腫瘤幸存者生育力進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在兒童期甲基芐肼暴露劑量≥4 000mg/m2的成年幸存者發(fā)生POF的風(fēng)險是同胞姐妹的8.96倍,而且隨著烷化劑累計劑量的增加,成年后懷孕的機(jī)率下降[7]。紫杉醇、順鉑和蒽環(huán)類藥物(阿霉素、柔紅霉素)等藥物為中等性腺毒性,抗代謝藥物(甲氨蝶呤、阿糖胞苷、5-氟尿嘧啶)和長春堿類對性腺毒性極低[10]。
2.放療:卵母細(xì)胞對輻射損傷敏感,任何劑量的卵巢輻射都會增加POF的風(fēng)險,且其發(fā)生率呈劑量依賴性。追蹤兒童期腫瘤的成年幸存者,發(fā)現(xiàn)當(dāng)卵巢暴露的輻射劑量<500cGy時,POF發(fā)生風(fēng)險是正常同胞姐妹的3倍,當(dāng)輻射劑量≥500cGy時,發(fā)生風(fēng)險增加至8倍[6]。大劑量(≥10Gy)的卵巢照射以及全身照射(total body irradiation,TBI)會導(dǎo)致急性卵巢衰竭,頭顱部的放療會損害下丘腦-垂體-卵巢性腺軸。卵巢或子宮曾暴露于5~10Gy的輻射,成年后妊娠的幾率減少至56%,如果>10Gy則急劇減少至18%[7]?;颊吣挲g越小,卵巢對放療的耐受性越高,導(dǎo)致不孕的盆腔或全腹部放療劑量在出生時、10歲、20歲、30歲女性中分別為20.3Gy、18.4Gy、16.5Gy和14.3Gy[11]。放療還會損害子宮的內(nèi)膜、肌層和血管,增加自然流產(chǎn)、胎兒生長受限、妊娠期高血壓疾病、早產(chǎn)的發(fā)生風(fēng)險[10]。
3.兒童和青少年常見腫瘤治療后風(fēng)險:抗腫瘤治療方案常聯(lián)合使用多種化療藥物,有些還需同時進(jìn)行放/化療,因此不同患者的不同治療方案,導(dǎo)致不孕的風(fēng)險也不同。急性淋巴細(xì)胞白血病和淋巴瘤是兒童最常見的腫瘤,急性淋巴細(xì)胞白血病化療方案的性腺毒性低,淋巴瘤不同治療方案的性腺毒性不同?;羝娼鹆馨土鲋委熤泻型榛瘎┑姆桨?,如MVPP(氮芥,長春堿,甲基芐肼,潑尼松龍),COPP(環(huán)磷酰胺,長春新堿,甲基芐肼,潑尼松龍)和ChlVPP(苯丁酸氮芥,長春堿,甲基芐肼,潑尼松龍)方案對卵巢毒性大,治療后停經(jīng)的發(fā)生率為38%~57%,而ABVD方案(阿霉素,博來霉素,長春堿,氮烯唑胺)的性腺毒性明顯降低[9]。非霍奇金淋巴瘤治療后不孕的發(fā)生風(fēng)險可達(dá)44%[9]。中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤也是兒童和青少年常見腫瘤,頭顱放療為常用治療方案,35~45Gy的放療劑量會導(dǎo)致性腺功能減退。對于需要骨髓移植的患者,TBI或大劑量化療最終導(dǎo)致不孕的風(fēng)險大于80%[4]。Wallace等[11]根據(jù)兒童和青少年常見腫瘤和治療方案,對不同腫瘤治療后不孕不育的發(fā)生風(fēng)險進(jìn)行了等級劃分(表1)。
表1 兒童和青少年腫瘤治療后不孕不育的發(fā)生風(fēng)險[11]
對青春期后患者,卵子冷凍是目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方案,而青春期前患者的主要方法是OTC。在臨床實踐中要根據(jù)每個患者的年齡、病情和個人意愿,綜合衡量利弊后做出最優(yōu)選擇。
1.卵子冷凍:對于青春期后的腫瘤患者,卵子冷凍是保存生育力的首選方法[12]。隨著卵子冷凍技術(shù)日趨成熟,2013年美國生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(ASRM)提出成熟卵子冷凍技術(shù)應(yīng)作為一項成熟技術(shù)應(yīng)用于臨床工作[13]。現(xiàn)在每個冷凍卵子的臨床妊娠率為4%~12%,最終形成的每個移植胚胎妊娠率為36%~61%,與新鮮卵子和冷凍胚胎相比無統(tǒng)計學(xué)差異[14]。
卵子冷凍最好在放化療開始之前進(jìn)行,從控制性卵巢刺激(COS)開始到取卵冷凍至少需要2~3周,所以只適用于抗腫瘤治療可以推遲的患者。在COS過程中體內(nèi)雌激素處于超生理水平,這對雌激素敏感腫瘤(如乳腺癌)患者是否安全一直是臨床醫(yī)生的顧慮。對這部分患者可選擇聯(lián)合使用來曲唑或他莫昔芬的COS方案,在降低體內(nèi)雌激素水平的同時不影響胚胎質(zhì)量和妊娠率,對乳腺癌患者隨訪發(fā)現(xiàn),也不會增加腫瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險和降低生存率[15-16]。
青春期前和不能耐受COS的患者,可從卵巢中穿刺抽取未成熟卵,經(jīng)過體外培養(yǎng)成熟(IVM)后冷凍保存。Abir等[17]從42名2~18歲要進(jìn)行OTC的腫瘤患者的卵巢中穿刺抽取未成熟卵,同時過濾進(jìn)行卵巢切片的液體,最終28例成功保存凍卵,年齡最小的是一名5歲白血病患兒。通過這種方法獲得冷凍卵子的數(shù)目與年齡呈正相關(guān),年齡越大獲得凍卵數(shù)目越多。
2.OTC:對于青春期前患者,OTC是保存生育力的主要方法。OTC不需要2~3周的卵巢刺激,也適用于腫瘤治療無法推遲和不能耐受COS的患者[18]。OTC要通過手術(shù)切取部分卵巢組織或者單側(cè)卵巢,然后切割卵巢組織皮片冷凍保存。重新移植回去的卵巢組織能維持生殖內(nèi)分泌功能4到5年,最長可達(dá)7年,患者可以通過自然懷孕或輔助生殖技術(shù)獲得妊娠。自2000年世界第1例冷凍卵巢組織成功移植至今,已有超過130名嬰兒誕生[19]。根據(jù)最近的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,卵巢組織冷凍移植后的活產(chǎn)率可達(dá)到37.7%[20]。雖然目前報道的活產(chǎn)基本都來源于成年女性的冷凍卵巢組織,但對一些尚未進(jìn)入青春期患者再移植兒童和青少年期冷凍的卵巢組織后,可以引發(fā)第二性征發(fā)育及月經(jīng)來潮[18]。Demeestere等[21]報道了1位在14歲行OTC的鐮形紅細(xì)胞貧血患者,10年后移植回卵巢組織,最終自然懷孕誕下一名健康男嬰,這說明了OTC在兒童和青少年患者中的可行性。
3.促性腺激素釋放激素激動劑(GnRH-a)卵巢抑制:GnRH-a與GnRH受體有高度親和力,持續(xù)使用或使用長效制劑,能下調(diào)垂體表面受體,內(nèi)源性促性腺激素分泌被抑制,從而達(dá)到藥物性垂體-卵巢抑制。處于靜止期的細(xì)胞對化療藥物敏感性降低,如果卵巢被抑制,理論上可以降低化療藥物的毒性作用。Blumenfeld等[22]回顧性對比分析了在化療中使用和未使用GnRH-a的腫瘤患者化療結(jié)束2年后的卵巢功能和妊娠情況,兩組POF的發(fā)生率分別為13%和51%,自發(fā)妊娠率分別為65.6%和37.9%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。對早期乳腺癌化療患者應(yīng)用GnRH-a卵巢抑制有利于化療后恢復(fù)正常月經(jīng)和減少早發(fā)性卵巢功能不全的發(fā)生風(fēng)險[23-24]。但一項前瞻性臨床隨機(jī)對照試驗示,淋巴瘤化療患者使用GnRH-a不能保護(hù)卵巢功能和提高妊娠率[25]。Chen等[26]對多個隨機(jī)對照試驗分析認(rèn)為,GnRH-a在化療中可以保護(hù)卵巢功能,但對于生育力的保護(hù)尚缺乏足夠證據(jù)。目前關(guān)于GnRH-a對生育力保護(hù)的效果存在較多爭議,ASCO最新指南指出,不推薦其作為腫瘤患者保護(hù)生育力的有效方法,只有當(dāng)其它方法都不可行時再考慮使用[20]。
4.卵巢移位:卵巢移位是指通過手術(shù)將卵巢暫時移至放療區(qū)域之外,可以一定程度保護(hù)盆腔放療患者卵巢免遭損害,待放療結(jié)束后適當(dāng)時機(jī)可選擇將卵巢移回盆腔或進(jìn)行體外受精。根據(jù)不同的研究結(jié)果,卵巢移位對保存生育力的成功率為50%~95%不等,與放療劑量、放療面積和次數(shù)、是否聯(lián)合化療以及患者年齡相關(guān)[4]。該方法只適用于盆腔放療的患者,而且手術(shù)有導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移的風(fēng)險,所以最好在放療要開始前進(jìn)行手術(shù),并充分告知患者風(fēng)險[12]。
對于攜帶有腫瘤易感基因的腫瘤患者,可通過植入前遺傳學(xué)診斷(preimplantation genetic diagnosis,PGD)選擇不攜帶相關(guān)易感基因的胚胎。PGD已被應(yīng)用于數(shù)十種遺傳性癌癥易感疾病,包括早發(fā)性高外顯率疾病如李-佛美尼綜合癥、家族性腺瘤樣息肉病等,和低外顯率遲發(fā)性疾病,如與BRCA1/2相關(guān)的遺傳性乳腺癌卵巢癌綜合征(HBOC)[27]。歐洲人類生殖及胚胎學(xué)會(ESHRE)和英國人類受精和胚胎學(xué)管理局(HFEA)認(rèn)為PGD可應(yīng)用于HBOC一類遲發(fā)性疾?。?8]。但因遺傳性易感癌癥的外顯率、發(fā)病年齡和現(xiàn)有預(yù)防治療措施各不相同,是否應(yīng)該執(zhí)行PGD目前尚存在諸多爭議。對這部分腫瘤患兒進(jìn)行生育力保存時,應(yīng)同時接受遺傳咨詢,充分告知患者病情、PGD技術(shù)的利弊以及后代的患病風(fēng)險。
卵巢組織再移植有腫瘤細(xì)胞再種植的風(fēng)險,尤其是在血液腫瘤患者中[29]。對于只能選擇OTC的患者,如何更好地保存生育力是現(xiàn)在面臨的主要問題。學(xué)者們提出將卵巢組織中竇前卵泡分離出來,在體外培養(yǎng)至成熟進(jìn)行體外受精,也可用從冷凍卵巢組織中分離出來的竇前卵泡和生物材料構(gòu)建人工卵巢。這樣既可避免腫瘤再種植風(fēng)險,又保存利用了卵巢中大量未成熟卵泡[14]。結(jié)合3D培養(yǎng)的卵泡多階段體外培養(yǎng)體系已經(jīng)成功建立在多個物種中,小鼠中已可以從原始卵泡體外培養(yǎng)至活產(chǎn)[30],靈長類動物可以次級卵泡培養(yǎng)至桑葚胚階段[31],在人類有報道從原始或次級卵泡培養(yǎng)至成熟卵泡[32-33]。
人工卵巢指是用生物材料構(gòu)建一個可以供卵泡生長的基質(zhì)環(huán)境,將竇前卵泡放置在其中,再移植回體內(nèi)繼續(xù)生長[34]。從人凍融卵巢組織中分離出來的卵泡包裹于纖維蛋白支架中,移植到裸鼠體內(nèi)7d后約有20%存活[35]。近期有報道通過3D打印技術(shù)與小鼠卵泡構(gòu)建的人工生物卵巢,移植到絕育小鼠體內(nèi)后,不但發(fā)揮了內(nèi)分泌功能,而且有3只受體小鼠自然懷孕并產(chǎn)生后代[36]。人工卵巢技術(shù)在小鼠中取得重大成果,但在大型哺乳動物和人中尚處于初步研究階段。除此之外Hikabe等[37]利用小鼠的多能干細(xì)胞,在體外成功誘導(dǎo)了卵子的發(fā)生和發(fā)育成熟過程,并最終有活產(chǎn)產(chǎn)生,這將是未來保存生育力的一個重要研究方向。
隨著兒童和青少年腫瘤患者生存時間延長,保存生育力是保障成年后生活質(zhì)量的重要措施,也受到越來越多人的關(guān)注。每位腫瘤患者在治療前都應(yīng)進(jìn)行生育力保存的相關(guān)咨詢,但因為信息缺乏、醫(yī)療資源不足、腫瘤帶來的壓力和經(jīng)濟(jì)倫理等問題,目前在治療前接受生育力保存咨詢的患者只有一小部分,最終進(jìn)行有效生育力保存的人更是少數(shù)。卵子冷凍是進(jìn)入青春期后、抗腫瘤治療可以推遲2~3周和可以耐受COS的患者保存生育力的標(biāo)準(zhǔn)方案。而青春期前和抗腫瘤治療不能推遲的患者,OTC是主要方法。應(yīng)用GnRH-a卵巢抑制和卵巢移位對生育力的保存效果存在很大的不確定性,不推薦作為有效方法,當(dāng)不得不選用這兩種方法時應(yīng)充分告知患者存在的風(fēng)險。竇前卵泡分離體外培養(yǎng)和人工卵巢技術(shù)是未來保存生育力的發(fā)展方向,有很廣闊的應(yīng)用前景,如何提高原始卵泡的成熟率、建立高效完整的培養(yǎng)體系、構(gòu)建人工卵巢等問題都還需要解決。除此之外,還應(yīng)提高臨床醫(yī)生和患者及家屬關(guān)注生育力保存的意識,優(yōu)化診療體系,這對兒童和青少年腫瘤患者生育力的保存也至關(guān)重要。