黃瑩 綜述 胡少飛 審校

南寧市婦幼保健院生殖醫(yī)學(xué)中心，廣西 南寧 530011

輔助生殖技術(shù)發(fā)展至今，常規(guī)體外受精(in vitrofertilization，IVF)和卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射(intracytoplasmic sperm injection，ICSI)正常受精率的平均值分別是66.00%和73.83%[1]，但是所有的卵均未能受精的情況仍然存在，稱之為完全受精失敗(total fertilization failure，TFF)。TFF在IVF周期的發(fā)生率是5%~10%[2]，IVF-TFF發(fā)生后受精方式則采用ICSI，但在ICSI助孕周期，TFF發(fā)生率也有1%~4%[3]。在試管嬰兒助孕周期中出現(xiàn)TFF，對(duì)于患者來(lái)說(shuō)意味著無(wú)可利用的胚胎。如果一對(duì)夫婦經(jīng)歷了一次TFF，那么再助孕周期TFF的重復(fù)出現(xiàn)率接近30%[4]。本文就卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射完全受精失敗可能的原因和臨床對(duì)策進(jìn)行綜述。

1卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射完全受精失敗的原因

1.1 卵母細(xì)胞激活失敗(oocyte activation failure，OAF)卵母細(xì)胞激活失敗是指精子注射進(jìn)卵母細(xì)胞胞漿后卵母細(xì)胞激活失敗，也被認(rèn)為是ICSI完全受精失敗的重要原因[5-6]。大多數(shù)研究認(rèn)為導(dǎo)致OAF主要精子因素(sperm related factors)和卵子因素(oocyte related factors)兩種類型[7-9]，精子因素主要有精子特異性蛋白PLCε異常表達(dá)、精子魚精蛋白缺陷(protamine)、精子的中性粒(centrosome)和蛋白酶體(proteasomes)異常；而卵子因素有MII卵母細(xì)胞的成熟異常、染色體異常、細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常、基因表達(dá)異常和紡錘體異常等問(wèn)題，但卵因素導(dǎo)致OAF的分子機(jī)制并不清楚。

1.2 卵母細(xì)胞的質(zhì)量 在ICSI治療周期中，受精過(guò)程中最重要的因素通常被認(rèn)為是卵母細(xì)胞的質(zhì)量。35歲及以上的女性經(jīng)常存在卵母細(xì)胞質(zhì)量下降。KULIEV等[10]研究人員發(fā)現(xiàn)>37歲患者的卵母細(xì)胞和胚胎中有超過(guò)50%存在染色體的非整倍體。卵巢在高劑量Gn的刺激下出現(xiàn)卵母細(xì)胞代謝紊亂、三磷酸腺苷含量降低、染色體轉(zhuǎn)錄行為異常、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核的成熟不同步，從而導(dǎo)致完全受精失敗[11]。獲取適當(dāng)數(shù)目成熟卵母細(xì)胞也和卵母細(xì)胞的質(zhì)量密切相關(guān)，HAAF等[12]的研究發(fā)現(xiàn)在相同年齡組患者中，獲卵數(shù)大于10枚組的卵母細(xì)胞染色體異常發(fā)生率明顯增高。而張文紅等[13]通過(guò)回顧821個(gè)ICSI周期得出結(jié)論：獲成熟卵數(shù)≤3是發(fā)生ICSI-TFF的高危因素。

1.3 精子異常 大量的研究發(fā)現(xiàn)男性不育患者的精子DNA結(jié)構(gòu)和數(shù)量異常、染色體核型異常的出現(xiàn)的幾率比生育能力正常的男性顯著升高[14-15]。唐永梅等[15]在ICSI受精失敗的原因的綜述中提到，精子形態(tài)缺陷常伴有不成熟染色質(zhì)、非整倍體、DNA碎片多、染色體結(jié)構(gòu)異常，嚴(yán)重畸形的精子會(huì)降低ICSI的受精率導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局。但也有研究表明畸形精子癥對(duì)ICSI的受精結(jié)局無(wú)顯著影響，少精和弱精是ICSI受精失敗的高危影響因素[13]。

1.4 ICSI技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 在進(jìn)行顯微注射時(shí)操作不當(dāng)，例如選擇不適宜的精子、精子膜損傷不充分、未能激活卵母細(xì)胞，因損傷卵母細(xì)胞胞等都可能導(dǎo)致完全受精失敗。進(jìn)行顯微注射操作時(shí)環(huán)境的溫度也非常重要，因?yàn)樵?5℃~37℃的溫度下，卵子會(huì)大量地退化、崩解，而17℃~18℃的溫度下卵子的存活率會(huì)大大提高[16-17]。

2 ICSI完全受精失敗的臨床對(duì)策

2.1 卵母細(xì)胞人工激活(artificial oocyte activation，AOA)卵母細(xì)胞人工激活是目前最常用的解決精子相關(guān)OAF的技術(shù)，應(yīng)用指征：①有ICSI受精失敗史；②圓頭精子癥是指精子缺乏頂體或存在嚴(yán)重的頂體畸形，分為完全型(100%為圓頭精子)和部分型，在不育的男性患者中的發(fā)生率<0.1%；③特發(fā)性ICSI受精失敗是指既往無(wú)受精失敗病史的患者在進(jìn)行ICSI操作后未能受精。AOA的方法有很多，基本原理都是增加卵母細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度、模擬受精時(shí)的卵母細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)的生理變化[8]。一是機(jī)械激活法，是多次重復(fù)抽吸卵母細(xì)胞，通過(guò)機(jī)械刺激增加溶液中Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的概率、破壞卵胞質(zhì)中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)，從而增加內(nèi)源Ca2+的釋放；二是電激活法，電激活法是通過(guò)對(duì)卵母細(xì)胞施加直流電使細(xì)胞膜產(chǎn)生微孔，引起溶液中的Ca2+流入卵母細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)部，需要專業(yè)的電激活設(shè)備；三是化學(xué)激活法，采用Ca2+載體處理卵母細(xì)胞[8]。采用的Ca2+載體有A23187、離子霉素(ionomycin)、氯化鍶(Srcl2)，均有文獻(xiàn)報(bào)道它們可改善ICSI受精率，增加妊娠率[18-19]。2015年有學(xué)者提出并非所有患者都可以受益于AOA，而是只有精子相關(guān)激活缺陷的患者才能受益，在這些懷疑卵子相關(guān)缺陷的患者中，AOA可能無(wú)法克服受精失敗[20]。AOA目前仍屬于一種試驗(yàn)性質(zhì)的技術(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)有的激活方法不是自然的精子激活模式,無(wú)法確定所用的激活劑對(duì)胚胎質(zhì)量、新生兒發(fā)育是否有副作用，對(duì)新生兒進(jìn)行隨訪的樣本量也不足以證實(shí)其無(wú)害性，所以還需要持續(xù)的研究。

2.2 形態(tài)學(xué)選擇性單精子卵胞漿內(nèi)顯微注射(intracytoplasmic morphologically-selected sperm injection，IMSI)形態(tài)學(xué)選擇性單精子卵胞漿內(nèi)顯微注射是指在ICSI的準(zhǔn)備工作中，胚胎學(xué)家根據(jù)對(duì)精子的尾部、頸部和頭部的評(píng)估，選擇一個(gè)有正常形態(tài)及活力的精子。ICSI可以識(shí)別主要的精子形態(tài)缺陷，但不能提供關(guān)于精子核狀態(tài)的信息[21]。2001年引入了活精子細(xì)胞器形態(tài)學(xué)檢測(cè)(motile sperm organellar morphology examination，MSOME)技術(shù)，MSOME與ICSI相結(jié)合就是IMSI。IMSI是指在ICSI手術(shù)之前，在至少6 000以上的總光學(xué)放大率下進(jìn)行的、選擇沒(méi)有核空泡的精子，核空泡被認(rèn)為與植入期間和/或植入后胚胎發(fā)育受阻有關(guān)[22-24]。因此，IMSI被提議作為常規(guī)ICSI的替代方案，用于反復(fù)ICSI失敗的夫婦及DNA片段異常的夫婦。但是IMSI在隨后的受精、胚胎發(fā)育、植入、懷孕和流產(chǎn)率方面的效率一直是幾項(xiàng)研究的焦點(diǎn)，并且是存在爭(zhēng)議的[25-26]。2018年的一篇Meta指出，單純男性因素亞組IMSI較ICSI受精率降低5%，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；合并男性因素亞組IMSI較ICSI的受精率增加9%，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[27]。所以IMSI應(yīng)用于ICSI-TFF的患者尚需要權(quán)衡考慮，需更多的臨床隨機(jī)對(duì)照研究進(jìn)一步明確其臨床應(yīng)用范圍和價(jià)值。

2.3 優(yōu)化促排卵、再次促排方案 控制性超促排卵治療是進(jìn)行ICSI助孕的起始環(huán)節(jié)，在治療中卵泡盡可能發(fā)育一致化，取卵時(shí)獲得的卵母細(xì)胞才與自然周期主導(dǎo)卵泡質(zhì)量相近[28-29]。控制性超促排卵治療的目的是使患者在同一超促排卵周期募集多個(gè)卵母細(xì)胞，但多個(gè)卵母細(xì)胞同時(shí)發(fā)育，必定存在著卵母細(xì)胞發(fā)育不同步的現(xiàn)象。有文章提出當(dāng)不成熟卵母細(xì)胞在同一取卵周期獲得卵子數(shù)的比率大于25%時(shí)，當(dāng)周期的卵子受精率和臨床妊娠率就會(huì)明顯下降；卵泡液中恰當(dāng)比例的雌孕激素可以促進(jìn)卵母細(xì)胞的成熟，當(dāng)卵泡液中10≤P/E2≤30時(shí)，卵母細(xì)胞成熟率最高[30]。卵母細(xì)胞的成熟率也受成熟卵泡比例與注射HCG的時(shí)機(jī)的影響，當(dāng)HCG日成熟卵泡(≥18 mm)比例≤20%時(shí)，其卵母細(xì)胞成熟率顯著低于成熟卵泡比例>20%的患者[31]。因此，對(duì)于超促排卵治療過(guò)程中既往有較多未成熟卵的患者，應(yīng)該適當(dāng)延長(zhǎng)HCG注射至取卵的時(shí)間，這樣對(duì)提高胚胎質(zhì)量和妊娠率有一定幫助。獲卵數(shù)≤3個(gè)也是TFF的一個(gè)重要的危險(xiǎn)因素，注射1~2個(gè)卵時(shí)，ICSI完全受精失敗風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)37%，但是如果注射5個(gè)以上卵時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)將降至0.8%；在獲卵數(shù)≤5個(gè)的周期中，患者沒(méi)有胚胎移植的風(fēng)險(xiǎn)將大大提高[32]。增加卵子和成熟卵母細(xì)胞數(shù)量，可以大大降低受精失敗的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于各種原因引起的初次出現(xiàn)的ICSI后全部受精失敗，因?yàn)榭赡苡捎诼炎淤|(zhì)量與ICSI過(guò)程中的問(wèn)題，再次促排卵后ICSI仍然是必要的治療方法。

2.4 其他的臨床對(duì)策 供精或者供卵：在現(xiàn)有的醫(yī)療水平下，TFF缺乏有效解決措施，選擇使用供精或者供卵是可供考慮的選擇。

3 結(jié)語(yǔ)

ICSI助孕周期中TFF的發(fā)生率較低，發(fā)生ICSI-TFF的原因可能是卵母細(xì)胞激活失敗、卵子質(zhì)量差、精子異常、ICSI的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和環(huán)境，目前也沒(méi)有行之有效的解決方法，臨床對(duì)策有卵母細(xì)胞人工激活、形態(tài)學(xué)選擇性單精子卵胞漿內(nèi)顯微注射、優(yōu)化促排卵方案、供精或供卵。發(fā)生ICSI-TFF后應(yīng)結(jié)合臨床和實(shí)驗(yàn)室的原因進(jìn)行綜合分析，并采取相應(yīng)的處理方案。