鄧 超 章 紅 周艷平 羅 文 吳 晴 宋俊琦

華中科技大學(xué)醫(yī)院中醫(yī)科,武漢 430074

近年來(lái),體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。IVF-ET給許多不孕不育患者家庭帶來(lái)福音,但有部分患者即使多次嘗試IVF-ET,仍無(wú)法成功受孕,即所謂的反復(fù)種植失敗(repeated implantation failure,RIF)。目前,關(guān)于RIF尚無(wú)統(tǒng)一定義及明確的診斷標(biāo)準(zhǔn),這極大地影響了進(jìn)一步研究其發(fā)生原因及尋找潛在的治療手段,并對(duì)本研究領(lǐng)域的發(fā)展造成一定阻礙。此外,RIF的具體原因亦不完全清楚。已有研究表明,RIF的發(fā)生可能與卵細(xì)胞、精子、胚胎、免疫等眾多因素相關(guān)。本文通過(guò)總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)RIF的診斷及影響因素作一綜述,以期為RIF臨床診療提供指導(dǎo)。

1 RIF的定義及診斷

關(guān)于RIF的診斷目前尚無(wú)共識(shí),文獻(xiàn)中也提出了不同的標(biāo)準(zhǔn)。Simon和Laufer首次對(duì)RIF作出了定義說(shuō)明,即至少連續(xù)3次IVF-ET植入1～2個(gè)高質(zhì)量的胚胎并種植失敗[1]。Zeyneloglu等[2]將RIF的診斷認(rèn)定為經(jīng)過(guò)3次輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology,ART)周期并種植失敗。Bashiri等[3]建議將RIF稱作失敗的體外受精胚胎種植周期,并將其診斷標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定為經(jīng)歷3次高質(zhì)量胚胎種植周期失敗。Coughlan等[4]將RIF的診斷標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定為40歲以下患者經(jīng)過(guò)至少3個(gè)新鮮或冷凍周期,并種植了至少4個(gè)優(yōu)質(zhì)胚胎,仍未能獲得臨床妊娠。目前,國(guó)內(nèi)外大多學(xué)者也采用了Coughlan等提出的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。但Polanski等學(xué)者檢索了近年MEDLINE、Embase和Cochrane等數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合自身臨床觀察認(rèn)為,不該將年齡限制在<40歲,并指出當(dāng)連續(xù)經(jīng)歷2個(gè)種植周期失敗即可認(rèn)為是RIF,最終提出RIF的診斷標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)經(jīng)歷2個(gè)符合卵裂期胚胎累計(jì)數(shù)量不少于4個(gè),囊胚累計(jì)數(shù)量不少于2個(gè),所有胚胎均為優(yōu)質(zhì)的卵裂期胚胎等條件的IVF-ET周期后仍未成功著床(以采集卵子后14天血清人絨毛膜促性腺激素陰性為標(biāo)準(zhǔn))[5]。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),筆者也認(rèn)為Polanski等學(xué)者提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)更加符合實(shí)際情況。

2 RIF的影響因素

卵細(xì)胞和精子對(duì)于健康胚胎的形成是必不可少的,胚胎需要植入良好的子宮環(huán)境中才能實(shí)現(xiàn)活產(chǎn)。在卵泡發(fā)育的第一階段,卵細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量是重要的決定因素[6]。隨著年齡的增長(zhǎng),線粒體脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)的不穩(wěn)定性可能會(huì)導(dǎo)致卵細(xì)胞中的基因突變,使得卵細(xì)胞質(zhì)量下降,從而影響種植結(jié)果[7]。此外,子宮、輸卵管、內(nèi)分泌、免疫、血栓形成傾向等眾多因素也被報(bào)道與RIF息息相關(guān)。

2.1 卵細(xì)胞因素

卵巢儲(chǔ)備的卵細(xì)胞減少主要與以下2個(gè)因素有關(guān):①線粒體功能障礙,導(dǎo)致卵巢儲(chǔ)備的卵細(xì)胞數(shù)量減少;②端粒縮短,黏蛋白功能障礙等導(dǎo)致卵母細(xì)胞質(zhì)量下降,進(jìn)而造成胚胎質(zhì)量下降,影響種植成功率[8]。

2.2 精子因素

傳統(tǒng)的精子分析檢查可以提供精子的數(shù)量和形態(tài)信息,但無(wú)法提供進(jìn)一步評(píng)估RIF病例中精子質(zhì)量的詳細(xì)信息。Simon等[9]在系統(tǒng)評(píng)價(jià)和薈萃分析研究中發(fā)現(xiàn)精子DNA損傷對(duì)IVF-ET的臨床妊娠率有顯著的負(fù)面影響。此外,研究表明,精子DNA損傷可能在氧化應(yīng)激的情況下發(fā)生,不良的生活方式,如吸煙,既往手術(shù)史,放療,性傳播疾病,魚(yú)精蛋白缺乏或DNA修復(fù)缺陷等,都會(huì)造成精子DNA損傷[10]。

2.3 胚胎因素

往常根據(jù)胚胎評(píng)分系統(tǒng)評(píng)估體外受精(in vitro fertilization,IVF)或卵胞漿內(nèi)單精子注射后的受精胚胎質(zhì)量。但是,Rienzi等[11]發(fā)現(xiàn),對(duì)于種植成功率低、預(yù)后不良的患者,胚胎的形態(tài)動(dòng)力學(xué)特性對(duì)整倍體胚胎(正確數(shù)量染色體)的選擇無(wú)益。因此,如果RIF病例已經(jīng)進(jìn)行了胚胎的遺傳評(píng)估,進(jìn)一步回顧該患者的胚胎遺傳學(xué)因素將是不可或缺的。

2.3.1 父母染色體異常 據(jù)報(bào)道,在RIF病例的父母中,染色體畸形、易位、鑲嵌、倒位、缺失及增色性染色體的發(fā)生率較高。此外,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,大約2.5%的RIF患者是由于父母的染色體異常導(dǎo)致的[12]。

2.3.2 胚胎在受精后表現(xiàn)出的遺傳異常 從遺傳上正常的母親獲得的卵母細(xì)胞和遺傳上正常的父親獲得的精子受精后發(fā)育的胚胎在理論上應(yīng)該是整倍體胚胎。但是,受精后的分子機(jī)制異?？赡軐?dǎo)致出現(xiàn)遺傳異常的胚胎。這可能與2個(gè)階段有關(guān):①減數(shù)分裂過(guò)程中整個(gè)染色體不分離;②平衡或不平衡的姐妹染色單體的過(guò)早分離[13]。

2.3.3 胚胎種植前遺傳信息篩查 胚胎種植前非整倍體遺傳學(xué)檢測(cè)(preimplantation genetic testing for aneuploidy,PGT-A)系對(duì)IVF產(chǎn)生的胚胎進(jìn)行遺傳信息的測(cè)試,以提供有關(guān)胚胎遺傳信息,并幫助醫(yī)生選擇最佳胚胎進(jìn)行種植并提高臨床妊娠率的技術(shù)。PGT-A通過(guò)觀察IVF胚胎內(nèi)的遺傳物質(zhì)數(shù)量對(duì)胚胎進(jìn)行評(píng)估。人類(lèi)染色體對(duì)正常的生長(zhǎng)和發(fā)育非常重要,染色體數(shù)量不正確(也稱為非整倍體胚胎)的胚胎通常會(huì)導(dǎo)致種植失敗,還可能導(dǎo)致具有遺傳病的兒童出生。整倍體胚胎更有可能成功受孕。PGT-A適合絕大多數(shù)接受IVF治療的患者。所有女性都有生成染色體異常胚胎的風(fēng)險(xiǎn),且隨著女性年齡的增長(zhǎng),無(wú)論胚胎數(shù)量多少,染色體異常胚胎出現(xiàn)的可能性都會(huì)顯著增加。PGT-A可以幫助所有年齡段的女性增加成功懷孕的幾率[14]。

2.4 子宮因素

2.4.1 子宮內(nèi)膜疾病 研究表明,例如子宮息肉、黏膜下子宮肌瘤、宮腔粘連、慢性子宮內(nèi)膜炎、子宮內(nèi)膜菌群紊亂、無(wú)法解釋的子宮內(nèi)膜薄層和子宮內(nèi)膜腔積液等疾病可能在RIF的發(fā)病中起到重要作用[15]。盡管,有關(guān)子宮內(nèi)膜息肉與RIF的關(guān)系研究結(jié)果存在爭(zhēng)議,但據(jù)報(bào)道,切除子宮息肉可提高自發(fā)妊娠率[16]。此外,有研究證實(shí),存在黏膜下或子宮壁內(nèi)肌瘤時(shí),懷孕和著床的幾率均會(huì)顯著降低[17]。因此,無(wú)論黏膜子宮肌瘤大小如何,均建議手術(shù)切除,其可提高RIF婦女的妊娠率。宮腔粘連是刮宮手術(shù)或?qū)m腔感染后的常見(jiàn)現(xiàn)象,有證據(jù)表明,宮腔鏡清除子宮內(nèi)粘連可顯著改善患者的妊娠結(jié)局[18]。此外,慢性子宮內(nèi)膜炎是另一可能對(duì)RIF產(chǎn)生影響的子宮內(nèi)膜疾病[19]。由于許多患有慢性子宮內(nèi)膜炎的婦女并沒(méi)有或幾乎沒(méi)有任何臨床感染的跡象,因此,這個(gè)問(wèn)題常被忽視。研究顯示,抗生素已被證明是治療大多數(shù)感染并在診斷為慢性子宮內(nèi)膜炎的患者未來(lái)IVF周期中提高種植率的有效干預(yù)措施[20]。子宮內(nèi)膜薄層對(duì)RIF具有顯著影響,盡管目前對(duì)于子宮內(nèi)膜厚度的閾值尚無(wú)共識(shí),但多項(xiàng)研究顯示應(yīng)該以子宮內(nèi)膜厚度8 mm作為IVF-ET的下限[21]。Gupta等[22]研究還表明,宮腔粘連和子宮峽部膨出等原因造成的子宮內(nèi)膜腔積液可能會(huì)對(duì)胚胎著床和妊娠產(chǎn)生不利影響。健康人群陰道的微生物基本菌種是乳桿菌屬[23],但是,月經(jīng)周期、激素、免疫反應(yīng)、藥物、性生活及營(yíng)養(yǎng)等諸多因素可能會(huì)影響陰道內(nèi)的正常微生物菌群。Moreno等[24]通過(guò)對(duì)子宮內(nèi)膜液進(jìn)行采樣,證明非乳桿菌為主的微生物群會(huì)導(dǎo)致著床、妊娠和持續(xù)妊娠失敗以及活產(chǎn)率下降。

2.4.2 子宮肌層疾病 文獻(xiàn)中尚不明確不累及腔的壁內(nèi)肌瘤對(duì)IVF-ET的妊娠結(jié)局是否有不利影響[25]。目前,多數(shù)研究認(rèn)為當(dāng)子宮壁內(nèi)肌瘤超過(guò)4 cm,即使沒(méi)有子宮畸形,也可能對(duì)女性生育能力產(chǎn)生負(fù)面影響[26]。然而,子宮肌瘤切除術(shù)尚未顯示能顯著提高臨床妊娠率和活產(chǎn)率[27]。有報(bào)道顯示,與未進(jìn)行子宮成形術(shù)的女性相比,行宮腔鏡子宮成形術(shù)的女性在IVF治療后的妊娠率更高[28]。子宮峽部膨出被定義為子宮下段子宮肌層內(nèi)的低回聲區(qū)域,反映了先前剖宮產(chǎn)的子宮瘢痕部位子宮肌層的中斷[29]。類(lèi)似于輸卵管輸注原理,積聚在袋狀缺損中的積液回流到子宮腔可能會(huì)對(duì)IVF-ET的妊娠結(jié)局產(chǎn)生不利影響。此外,研究顯示,腺肌病對(duì)RIF患者妊娠結(jié)局的影響作用較為明顯[30]。

2.4.3 子宮內(nèi)膜損傷 在無(wú)法解釋的RIF病例中,研究人員提出這可能與既往機(jī)械刺激或子宮內(nèi)膜局部損傷造成糖蛋白A、層粘連蛋白α4、整聯(lián)蛋白α6和基質(zhì)金屬蛋白酶1基因的過(guò)表達(dá)有關(guān)[31]。但是,Mao等[32]通過(guò)薈萃分析研究發(fā)現(xiàn),對(duì)RIF進(jìn)行宮腔鏡檢查排除患者既往可能的子宮內(nèi)膜損傷并不能提高患者的活產(chǎn)率。

2.4.4 子宮內(nèi)膜容受性 子宮內(nèi)膜在每個(gè)月經(jīng)周期存在一段特殊“窗口”時(shí)期,當(dāng)著床窗打開(kāi)時(shí),內(nèi)膜才具有接受胚胎著床的能力。大約70%的女性著床窗在月經(jīng)第18～20天開(kāi)啟,而大約有30%的女性不在此范圍內(nèi)。子宮內(nèi)膜容受性分析(endometrial receptivity array,ERA)指子宮內(nèi)膜在外源性黃體藥物浸潤(rùn)下,經(jīng)采樣后利用次世代基因測(cè)序分析多種與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)的基因,進(jìn)而檢測(cè)出最適合植入的時(shí)間。Ruiz-Alonso等[33]研究顯示,采用ERA明確合適的種植時(shí)間,能顯著提高RIF患者的著床率。Hashimoto等[34]也報(bào)道了相似的研究結(jié)果。但是,就目前的研究而言,還不能確定ERA在RIF患者IVF-ET中的正面作用。

2.5 輸卵管因素

研究表明,在接受IVF的患者中,存在輸卵管積液的女性活產(chǎn)率僅為沒(méi)有輸卵管積液女性的一半。當(dāng)存在輸卵管積液?jiǎn)栴}時(shí),采用輸卵管切除術(shù)或輸卵管阻塞已被證明可增加患者IVF的妊娠成功率[35]。

2.6 內(nèi)分泌因素

目前,不育夫婦的促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)上限值建議低于2.5 mIU/L[36]。研究表明,左甲狀腺素可改善被診斷患有亞臨床甲狀腺功能減退癥且血清TSH高于2.5 mIU/L不育夫婦的胚胎質(zhì)量和妊娠結(jié)局。在8%～14%的育齡婦女中發(fā)現(xiàn)了抗甲狀腺抗體(anti-thyroid antibody,ATA)[37]。Busnelli等[38]報(bào)道顯示,ATA陽(yáng)性可能對(duì)活產(chǎn)率產(chǎn)生不利影響。在多囊卵巢綜合征中,高濃度卵泡期促黃體生成激素、胰島素抵抗和高瘦素水平均可能會(huì)對(duì)卵母細(xì)胞質(zhì)量、子宮內(nèi)膜成熟度和子宮內(nèi)膜容受性產(chǎn)生負(fù)面影響,從而增加流產(chǎn)并降低著床率[39]。此外,在糖尿病未得到控制的情況下,自然流產(chǎn)的可能性也會(huì)增加;而在妊娠早期,糖化血紅蛋白水平升高,胎兒死亡率和自然流產(chǎn)的可能性同樣會(huì)增加。

2.7 免疫因素

近年來(lái),免疫因素對(duì)RIF的影響逐漸受到重視[40]。盡管免疫系統(tǒng)在RIF中的作用是有爭(zhēng)議的,但自然殺傷(natural kill,NK)細(xì)胞、殺傷性免疫球蛋白樣受體、人白細(xì)胞抗原分子、T輔助(T helper,Th)細(xì)胞和白血病抑制因子對(duì)RIF的影響正在被深入研究[41]。外周NK細(xì)胞占外周細(xì)胞的5～10%,而子宮NK細(xì)胞占NK細(xì)胞的70～90%。與健康對(duì)照組相比,在RIF患者中檢測(cè)到更高比例的NK細(xì)胞[42]。有研究[43]發(fā)現(xiàn)RIF患者的外周和子宮NK細(xì)胞均高于健康對(duì)照組。Th1細(xì)胞分泌諸如腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子,從而抑制滋養(yǎng)細(xì)胞的發(fā)育并促進(jìn)炎癥的發(fā)生,導(dǎo)致胚胎受到排斥。Th2細(xì)胞分泌白介素(interleukin,IL)-4,IL-6和IL-10,并抑制Th1細(xì)胞因子的分泌。通過(guò)這種方式,Th2細(xì)胞在胚胎著床和妊娠期間發(fā)揮良性作用。Kwak-Kim等[44]發(fā)現(xiàn),在多次試管嬰兒失敗的女性中存在較高的Th1/Th2比率。根據(jù)這些結(jié)果可以推測(cè),異常免疫危險(xiǎn)因素可能會(huì)造成RIF[45]。

2.8 血栓形成傾向因素

有研究[46]顯示,與健康對(duì)照組相比,在90名RIF女性中檢測(cè)到更多的凝血因子V基因Leiden、亞甲基四氫葉酸還原酶和抗磷脂抗體(antiphospholipid antibody,APA)。在68.9%的RIF病例中,發(fā)現(xiàn)至少存在1個(gè)遺傳或獲得性血栓形成傾向因素,而在自然懷孕的對(duì)照組中,這一結(jié)果僅25%,二者相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Lodigiani等[47]研究了低分子量肝素給藥對(duì)RIF的影響,結(jié)果顯示使用低分子肝素治療的RIF患者妊娠率更高。關(guān)于抗磷脂綜合征與RIF的關(guān)系尚不明確[48]。在2008年發(fā)表的一項(xiàng)聲明提出,盡管在某些回顧性研究中表明APA與IVF失敗之間可能存在關(guān)聯(lián)性,但是,目前沒(méi)有前瞻性研究確定兩者之間的相關(guān)性,因此,接受IVF治療的夫婦尚不需要常規(guī)進(jìn)行APA測(cè)定[49]。

2.9 無(wú)法解釋的RIF

盡管進(jìn)行了所有詳細(xì)的檢查和評(píng)估,但在某些情況下仍然可能找不到明確的種植失敗原因,這被定義為無(wú)法解釋的RIF。既往文獻(xiàn)[49-50]中提出了許多用于RIF的“輔助”療法。這些治療方式包括使用阿司匹林、皮質(zhì)類(lèi)固醇、免疫球蛋白、粒細(xì)胞集落刺激因子、他克莫司和富血小板血漿等,但是,目前為止這些治療方案都缺乏令人信服的研究數(shù)據(jù)。

3 總結(jié)與展望

盡管IVF-ET技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但RIF仍然是亟待解決的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。關(guān)于RIF的診斷標(biāo)準(zhǔn),本文建議采用Polanski等提出的標(biāo)準(zhǔn),即連續(xù)經(jīng)歷2個(gè)符合卵裂期胚胎累計(jì)數(shù)量不少于4個(gè),囊胚累計(jì)數(shù)量不少于2個(gè),所有胚胎均為優(yōu)質(zhì)的卵裂期胚胎等條件的IVF-ET周期后仍未成功著床。目前研究顯示,除了胚胎或子宮內(nèi)膜因素,還有很多其他因素會(huì)導(dǎo)致RIF,因此,應(yīng)根據(jù)每對(duì)夫婦的具體情況進(jìn)行個(gè)性化分析并制定詳細(xì)的診療方案,這將更有針對(duì)性地解決患者反復(fù)種植失敗的問(wèn)題。另外,鑒于輔助生殖技術(shù)仍在不斷發(fā)展中,導(dǎo)致RIF的原因也尚不清楚,因此,對(duì)符合條件的患者可以嘗試性地使用一些最新的研究成果,這可能會(huì)收獲意想不到的結(jié)果。