輔助孵化技術新證據

王秀霞，李達

(中國醫科大學附屬盛京醫院輔助生殖中心，沈陽 110004)

·中華醫學生殖醫學分會論壇·

輔助孵化技術新證據

王秀霞，李達*

(中國醫科大學附屬盛京醫院輔助生殖中心，沈陽 110004)

輔助孵化技術是利用激光、機械或化學方法在胚胎透明帶上制造一處缺損或裂隙，有利于胚胎從透明帶孵出，增加著床的可能性。截止當前，大量研究提示輔助孵化技術能夠有效改善臨床妊娠率，尤其針對預后不良的患者。但關于輔助孵化技術對胚胎移植結局的影響國內外仍存在許多爭議。最新的Meta分析納入了當前最新的涉及輔助孵化的隨機對照試驗，在增加研究統計學效能的同時，對以往的研究結果進行了更新。

輔助孵化； 輔助生殖技術； 臨床結局

(JReprodMed2017，26(7)：627-629)

一、輔助孵化發展背景

自20世紀70年代以來，輔助生殖技術(ART)迅猛發展。過去35年，ART，包括卵巢刺激、卵母細胞冷凍/復蘇、受精、胚胎培養和移植等方案，為不孕癥的治療帶來了福音，然而一些新技術(如輔助孵化技術)是否能提高臨床妊娠結局仍存在風險和爭議[1]。

人類胚胎被一層名為透明帶的糖蛋白包圍，透明帶僅允許頂體完整的精子受精并能阻止多個精子的進入。受精后，透明帶壓縮并塑造胚胎，既可以促進受精卵經由輸卵管進入子宮內膜腔，又保護胚胎免受微生物和免疫細胞的損害[2]。隨后，囊胚突破透明帶開始植入，若未突破透明帶會致植入失敗。人為的破壞透明帶的技術被稱為輔助孵化(AH)，即利用激光、機械或化學等方法在胚胎透明帶上制造一處缺損或裂隙，有利于胚胎從透明帶孵出，增加著床的可能性。

輔助孵化可能通過下列三種機制改善胚胎植入：(1)體外受精、冷凍保存[3]或細胞培養[4]會引起透明帶硬化，輔助孵化可以解決這類問題；(2)輔助孵化可能與胚胎植入預期有關[5]，用外源性促性腺激素進行卵巢刺激的患者的植入窗口期相比自然周期患者提前了1～2 d[6]；(3)人工開放透明帶也可以促進胚胎和子宮內膜之間的代謝產物、生長因子和信息的交換[7]。

二、輔助孵化技術應用

輔助孵化一般在胚胎移植前，受精后第3、5或6天利用多種方法開展，包括利用酸化Tyrode溶液在透明帶中鉆孔、玻璃微針部分切除[8]、激光切除[9]和壓電顯微操縱器的使用[10]。透明帶也可以被蛋白酶、酸化Tyrode溶液或激光打薄，從而保證了透明帶的完整性[11-12]。

1990年首次報道了應用機械方法切開透明帶[局部剝離術(PZD)]提高胚胎植入率的研究[13]。此后，報道了一篇隨機對照試驗，該試驗對取卵后72 h的患者進行選擇性輔助孵化操作，當選擇具有“不良預后”的胚胎(基于透明帶厚度、卵裂球數、卵母細胞數量變異率、母親年齡等)時，植入率有所改善[14]。基于越來越多的臨床報道，許多輔助生殖機構已納入輔助孵化技術，旨在改善臨床療效及妊娠結局。

三、輔助孵化最新證據

就輔助孵化技術是否能夠改善其他重要的臨床結局，例如活產率、多胎妊娠率等，以及是否與一些不良妊娠結局如流產率相關等，早期兩篇Meta分析提出了這些問題的分析結果[15-16]。然而這兩篇研究存在一些顯著的研究限制，例如Carney等[15]使用的是固定效應模型，而沒有采用更合理的隨機效應模型來分析和報道關于輔助孵化的研究結果；同時這兩個研究使用了差異的風險評估體系，包括了不同的數據源論文，因此得出的結論需要謹慎理解。

為進一步澄清輔助孵化技術對妊娠結局的影響，新的研究[17]遵循國際公認的PRISMA聲明，對最新的涉及輔助孵化的隨機對照試驗進行了系統回顧和Meta分析，在增加研究統計學效能的同時，對以往的研究結果進行了更新。該研究不僅科學運用了相關統計學方法，也開展了多個亞組和敏感性分析來探索異質性的來源，從多個角度證明研究結果的可靠性和一致性。該研究共檢索了2 133篇文章，其中PubMed中1 347篇、Web of Science中765篇、Cochrane圖書館數據庫21篇。應用納入和排除標準篩選后，納入了共包含6 459參與者的36個隨機對照研究。結果的證據級別定義為：A級，支持或反對該建議的證據強有力；B級，支持或反對該建議的證據中等強度；C級，沒有足夠的證據來支持或反對該建議。

該研究結果顯示：就臨床妊娠率而言，輔助孵化能夠適度提高臨床妊娠率(證據B級)，OR(95%CI)值為1.16(1.00，1.36)；相比IVF，ICSI可以適度提高臨床妊娠率(證據A級)，OR(95%CI)值為1.34(1.03，1.75)；相比激光法，化學法和機械法可以適度提高臨床妊娠率(證據A級)，OR(95%CI)值分別為1.26(1.01，1.57)和1.68(1.17，2.42)；既往有不良IVF結局的新鮮胚胎移植可以適度提高臨床妊娠率(證據B級)，OR(95%CI)值為1.39(1.01，1.90)；既往無不良IVF結局的凍融胚胎移植可以明顯提高臨床妊娠率(證據A級)，OR(95%CI)值為1.75(1.22，2.52)。

就活產率而言，沒有證據提示輔助孵化能夠增加活產率(證據C級)。

就多胎妊娠率，輔助孵化可以明顯提高多胎妊娠率(證據B級)，OR(95%CI)值為1.50(1.11，2.01)；相比化學法和機械法，激光法可以明顯提高多胎妊娠率(證據A級)，OR(95%CI)值為1.87(1.33，2.63)；相比IVF，ICSI可以明顯提高多胎妊娠率(證據B級)，OR(95%CI)值為1.68(1.07，2.64)；相比凍融胚胎移植，新鮮胚胎移植可以明顯提高多胎妊娠率(證據B級)，OR(95%CI)值為1.52(1.10，2.10)；既往無不良IVF結局的新鮮胚胎移植可以顯著提高多胎妊娠率(證據A級)，OR(95%CI)值為1.38(1.01，1.90)。

就流產率而言，沒有證據提示輔助孵化能夠增加流產率(證據C級)。

據目前分析，輔助孵化會提高臨床妊娠率和多胎妊娠率。未來仍需更多更廣的隨機對照試驗研究輔助孵化技術對活產、流產和其他長期妊娠結局的影響。

四、輔助孵化技術的安全性

輔助孵化技術在改善植入率的同時帶來許多異于IVF的特異并發癥，包括對胚胎和卵裂球的致命傷害，最終將導致胚胎存活力下降。此外，輔助孵化技術有增加同卵雙胎妊娠的風險[18-19]。值得注意的是，胚胎經輔助孵化的患者往往在移植前后應用抗生素和類固醇類藥物治療，此類治療可能會使患者妊娠結局面臨潛在的風險和副作用。

目前仍無指南明確指示患者應用輔助孵化技術，因為還沒有充分證據能夠證明輔助孵化確實有利于妊娠結局。美國生殖技術協會(SART)和美國生殖醫學會(ASRM)建議≥38歲的女性，或胚胎質量較差的女性在至少有兩個ART周期失敗的基礎上選擇性應用輔助孵化技術。擁有無法解釋的IVF周期失敗的患者在后續治療周期中妊娠幾率同樣降低，針對這一問題，已經有人提出并解釋了其重復失敗的可能機制：透明帶硬化、卵巢刺激后胚胎和子宮內膜植入窗口之間的不同步化，以及孵化所需的細胞能量缺乏[20]。

根據最新的Meta分析[17]所提供的輔助孵化新證據，我們認為輔助孵化技術可以應用在以往有不良妊娠結局的患者以及凍融胚胎移植的患者，從而改善臨床妊娠結局。而在執行輔助孵化時，同樣存在活產率并無改善以及多胎妊娠率增加的風險。影響妊娠結局的輔助孵化技術方法仍在探索研究中。最新研究證據表明，相比激光法，化學法和機械法可以適度提高臨床妊娠率[17]。然而，機械方法也可能具有不利影響，例如卵裂球脫離、沒有囊胚擴張的早熟孵化，或由于透明帶缺乏而存在的潛在風險。化學方法具有因保留透明帶而保護胚胎的優點，然而在實驗操作期間會降低卵裂球的損害風險。激光方法雖在新的研究證據表明不會提高臨床妊娠率，但仍具有快速、可控和安全的顯微切割等優點。

關于妊娠結局的其他結果，新證據并未發現輔助孵化技術能提高臨床活產率，仍需更多的臨床試驗來研究輔助孵化與臨床活產率的關系，并完善其他妊娠結局，如新生兒畸形風險也需要進一步研究，因為目前大部分臨床對照試驗并未納入這一部分內容。一項臨床對照試驗[21]評估了134名激光輔助孵化技術應用后的新生兒結局，該研究發現主要先天畸形率(2.2%)和輕度先天畸形率(10.4%)并未顯著增加，同期同一所機構的所有新生兒這兩項畸形率分別為3.0%和11.1%。未來仍需更多臨床對照試驗開展，進一步研究新生兒其他系統的畸形。

[1] Kissin DM，Kawwass JF，Monsour M，et al.Assisted hatching：trends and pregnancy outcomes，United States，2000-2010[J].Fertil Steril，2014，102：795-801.

[2] Zhao M，Dean J.The zona pellucida in folliculogenesis，fertilization and early development[J].Rev Endocr Metab Disord，2002，3：19-26.

[3] Carroll J，Depypere H，Matthews CD.Freeze-thaw-induced changes of the zona pellucida explains decreased rates of fertilization in frozen-thawed mouse oocytes[J].J Reprod Fertil，1990，90：547-553.

[4] Demeestere I，Barlow P，Leroy F.Hardening of zona pellucida of mouse oocytes and embryos in vivo and in vitro[J].Int J Fertil Womens Med，1997，42：219-222.

[5] Liu HC，Cohen J，Alikani M，et al.Assisted hatching facilitates earlier implantation[J].Fertil Steril，1993，60：871-875.

[6] Nikas G，Develioglu OH，Toner JP，et al.Endometrial pinopodes indicate a shift in the window of receptivity in IVF cycles[J].Hum Reprod，1999，14：787-792.

[7] Cohen J，Alikani M，Trowbridge J，et al.Implantation enhancement by selective assisted hatching using zona drilling of human embryos with poor prognosis[J].Hum Reprod，1992，7：685-691.

[8] Hellebaut S，De Sutter P，Dozortsev D，et al.Does assisted hatching improve implantation rates after in vitro fertilization or intracytoplasmic sperm injection in all patients? A prospective randomized study[J].J Assist Reprod Genet，1996，13：19-22.

[9] Obruca A，Strohmer H，Sakkas D，et al.Use of lasers in assisted fertilization and hatching[J].Hum Reprod，1994，9：1723-1726.

[10] Nakayama T，Fujiwara H，Yamada S，et al.Clinical application of a new assisted hatching method using a piezo-micromanipulator for morphologically low-quality embryos in poor-prognosis infertile patients[J].Fertil Steril，1999，71：1014-1018.

[11] Mantoudis E，Podsiadly BT，Gorgy A，et al.A comparison between quarter，partial and total laser assisted hatching in selected infertility patients[J].Hum Reprod，2001，16：2182-2186.

[12] Balaban B，Urman B，Alatas C，et al.A comparison of four different techniques of assisted hatching[J].Hum Reprod，2002，17：1239-1243.

[13] Cohen J，Elsner C，Kort H，et al.Impairment of the hatching process following IVF in the human and improvement of implantation by assisting hatching using micromanipulation[J].Hum Reprod，1990，5：7-13.

[14] Practice Committee of Society for Assisted Reproductive Technology；Practice Committee of American Society for Reproductive Medicine.The role of assisted hatching in in vitro fertilization：a review of the literature.A Committee opinion[J].Fertil Steril，2008，90(Suppl 5)：S196-S198.

[15] Carney SK，Das S，Blake D，et al.Assisted hatching on assisted conception (in vitro fertilisation (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI)[J/DB].Cochrane Database Syst Rev，2012，(12)：D1894.

[16] Martins WP，Rocha IA，Ferriani RA，et al.Assisted hatching of human embryos：a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Hum Reprod Update，2011，17：438-453.

[17] Li D，Yang DL，An J，et al.Effect of assisted hatching on pregnancy outcomes：a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Sci Rep，2016，6：31228.doi：10.1038/srep31228.

[18] Hershlag A，Paine T，Cooper GW，et al.Monozygotic twinning associated with mechanical assisted hatching[J].Fertil Steril，1999，71：144-146.

[19] Schieve LA，Meikle SF，Peterson HB，et al.Does assisted hatching pose a risk for monozygotic twinning in pregnancies conceived through in vitro fertilization?[J].Fertil Steril，2000，74：288-294.

[20] Schoolcraft WB，Schlenker T，Gee M，et al.Assisted hatching in the treatment of poor prognosis in vitro fertilization candidates[J].Fertil Steril，1994，62：551-554.

[21] Kanyo K，Konc J.A follow-up study of children born after diode laser assisted hatching[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2003，110：176-180.

[編輯：羅宏志]

New evidence for assisted hatching techniques

WANGXiu-xia，LIDa*

CenterofReproductiveMedicine，DepartmentofObstetrics&Gynecology，ShengjingHospitalofChinaMedicalUniversity，Shenyang110004

Assisted hatching (AH) techniques are the manipulation of the zona pellucida by laser，mechanical，or chemical means，with the aim of facilitating embryo implantation.An emerging body of evidence suggests that AH may improve clinical pregnancy rate，particularly in poor prognosis patients.However，there still remains considerable uncertainty.This study involves the most up-to-date meta-analysis about AH，and the results of previous studies are updated and the statistical performance is increased.

Assisted hatching； Assisted reproductive technology； Pregnancy outcomes

10.3969/j.issn.1004-3845.2017.07.001

2017-02-23；

2017-03-31

國家自然科學基金(81671423)

王秀霞，女，遼寧沈陽人，博士，教授，生殖醫學專業.(*

，Email：leeda@sina.cn)