卵巢過度刺激綜合征的分子機制和治療研究進展

陳佳葉，方蘭蘭，孫瑩璞

(鄭州大學第一附屬醫院生殖與遺傳專科醫院，鄭州 450052)

卵巢過度刺激綜合征(OHSS)是輔助生殖技術(ART)的嚴重并發癥之一，OHSS以卵巢增大、雌激素水平升高、血管通透性增加、胸腹水及血栓形成等為主要特征；根據臨床癥狀分為輕、中、重度OHSS，其中輕度OHSS發生率可達20%～30%，中重度OHSS發生率為2%～3%[1]。臨床上OHSS的治療目前多為對癥治療，如靜脈補液擴容、改善血液高凝狀態、穿刺引流胸腹水等，必要時需終止妊娠；OHSS嚴重者可致孕婦死亡[2]。但OHSS的發病機制尚不明確，如何預測OHSS發生和早期防治仍是目前面臨的重大挑戰。本文將綜述近年來OHSS發生的分子機制和防治措施的研究進展，為OHSS早期防治和個性化精準治療提供參考。

一、OHSS發生的病理生理改變

人絨毛膜促性腺激素(HCG)是促進OHSS發生的關鍵因素，在ART助孕過程中外源性促性腺激素的基礎上，外源性給予HCG可觸發級聯反應，表現為血清中雌激素等激素水平上升，血管內皮生長因子(VEGF)、各類細胞因子、腎素等血管活性物質釋放，導致毛細血管通透性增加，體液大量外滲進入第三間隙，產生胸腹腔積液，導致有效循環血容量減少、血液濃縮、低血容量休克，發生卵巢增大、臟器功能衰竭等一系列OHSS病理生理改變。

二、OHSS分子機制研究進展

目前研究已證實OHSS的發病與大量生長因子、其他細胞因子以及卵巢腎素-血管緊張素-醛固酮系統(OVRAS)等相關。

(一)生長因子與OHSS

1.VEGF：VEGF是調節血管生成及毛細血管通透性的重要因子，在使用相同促排方案的患者中，與對照組相比，OHSS組的顆粒細胞和卵泡液中VEGF水平明顯升高[3]。動物模型的研究表明，靶向VEGF或其受體可以阻止OHSS的發展[4]。多巴胺激動劑卡麥角林可阻斷VEGF及其受體復合物的下游信號通路，給予患者卡麥角林后，可預防OHSS發生，降低發病風險[5]。此外，環氧合酶2(COX-2)和內質網應激可以通過調節VEGF表達參與OHSS發生發展。COX是花生四烯酸轉化為前列腺素和其他類花生酸的關鍵酶。在多項研究中發現，COX-2與血管生成相關，COX-2過表達使得大量促血管生成因子產生，包括VEGF等[6]。此外，免疫組織化學結果顯示COX-2和VEGF在卵巢中具有相似的空間分布，COX-2定位于卵巢顆粒細胞及卵巢血管中[7]。HCG注射可上調卵泡液內COX-2表達，進一步研究發現，COX-2基因在OHSS大鼠卵巢中的表達增加，給予COX-2選擇性抑制劑美洛昔康后抑制VEGF高表達，降低其卵巢重量的增加[8]。因此，COX-2調節VEGF表達可能是OHSS發病機制之一。內質網應激也上調人卵巢顆粒細胞中VEGF的表達；抑制內質網應激可降低OHSS大鼠VEGF的表達[9]，提示內質網應激上調VEGF表達可能與OHSS相關。故VEGF被認為是促使OHSS發生發展的一個重要介質。

2.色素上皮衍生因子(PEDF)：PEDF是一種天然、高效的新生血管抑制劑，在VEGF存在的情況下可以明顯抑制血管內皮細胞管腔形成和遷移，具有抗血管生成作用[10]。PEDF在人卵巢中表達，由顆粒細胞產生和分泌，HCG可下調PEDF的表達，并且PEDF的表達與VEGF的表達情況相反[11]。PEDF和VEGF之間的平衡可能參與維持卵巢的正常生理活動，這兩種因子之間的平衡部分受HCG或LH的調節。此外，PEDF通過抑制HCG上調的VEGF和炎癥介質表達，改善OHSS小鼠體重增加、卵巢增大、血管通透性增加等癥狀[12]。這些研究表明，PEDF通過調節VEGF與炎癥介質的表達參與OHSS發生發展。

3.雙調蛋白(AREG)及相關受體：AREG是人顆粒細胞和卵泡液中表皮生長因子受體(EGFR，又稱HER1/ErbB1)最主要的配體，EGFR和HER2(ErbB2)屬于酪氨酸激酶受體家族，是一種廣泛表達的跨膜酪氨酸激酶，AREG結合EGFR，激活細胞內信號級聯，調控多種生理活動[13]。OHSS患者顆粒細胞和卵泡液中AREG、EGFR和HER2高表達，卵泡液中AREG蛋白水平與竇卵泡數量、回收卵母細胞數、血清雌二醇水平等呈正相關。AREG作用于顆粒細胞可上調VEGF的表達和分泌，且這一促進作用在OHSS患者中更迅速、更顯著[3]。此外，研究表明，HCG誘導的AREG上調顆粒細胞中芳香化酶的表達，進而促進雌二醇的合成[14]。這些結果表明顆粒細胞分泌的AREG在OHSS的發生發展中起重要作用，提示EGFR/HER2介導的信號轉導通路可能是預防和治療OHSS新的藥物靶點。

4.轉化生長因子β1(TGF-β1)：TGF-β1是TGF-β超家族成員之一，是一種功能多樣但結構保守的蛋白質[15]。其中，TGF-β1及TGF-β受體在顆粒細胞中均有表達，人卵泡液中也可檢測到TGF-β1蛋白。進一步研究發現，TGF-β1結合并活化TGF-β受體，通過SMAD、ERK1/2和p38 MAPK信號通路上調人顆粒細胞中VEGF和芳香化酶的表達以及雌二醇的生成[16]。在接受IVF助孕的患者中，OHSS患者卵泡液中TGF-β1、雌二醇和VEGF水平均升高且相關。此外，OHSS小鼠卵巢TGF-β1表達增加，阻斷TGF-β1信號通路可抑制VEGF高表達，使OHSS小鼠體重增加和卵巢增大癥狀得到改善[17]。因此，TGF-β1可能通過上調VEGF和雌二醇的表達參與OHSS的發生發展，靶向TGF-β1信號通路可作為預防OHSS發生的新型分子治療措施。

5.Sprouty2(SPRY2)：SPRY2是EGFR介導的ERK1/2信號傳導通路中的重要調節因子[18]。研究表明，表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)等通過激活ERK1/2信號通路上調人顆粒細胞中SPRY2的表達[19]。接受IVF助孕的患者中，并發OHSS的患者顆粒細胞中SPRY2表達水平顯著升高，提示SPRY2的高表達可能與OHSS發生相關。進一步研究發現，HCG通過ERK1/2信號通路上調人顆粒細胞中SPRY2的表達，阻斷SPRY2內源性表達后，AREG上調的COX-2及PGE2表達受抑制[20]。此外，新近研究發現，在OHSS患者卵泡液中，外泌體miR-27通過靶向SPRY2下調活性氧的產生并促進顆粒細胞凋亡[21]。以上結果表明HCG誘導的SPRY2介導人顆粒細胞中AREG對COX-2/PGE2表達的上調可能是OHSS的發病機制之一。

(二)其他細胞因子在OHSS發生中的作用

1.白細胞介素(IL)：卵巢自身合成和分泌的IL在OHSS發生發展中發揮一定的作用。研究發現，OHSS患者的腹腔積液中IL-1水平較高，而IL-1受體拮抗劑水平較低，IL-6和IL-8水平顯著升高[22]。在OHSS患者血清中IL-6水平也顯著升高，但隨著癥狀的改善，其水平逐漸下降至正常[23]。此外，OHSS患者外周血單核細胞中IL-2高表達[24]。IL參與炎癥反應，增加血管通透性導致OHSS發生[23]。

2.其他細胞因子：其他的一些細胞因子也與OHSS發病密切相關，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、一氧化氮(NO)等。卵巢自身合成TNF-α，在顆粒細胞中檢測出高親和力受體[25]。OHSS患者腹腔積液中TNF-α水平顯著升高[26]。此外，研究發現HCG抑制NO合成[23]，且OHSS患者腹腔積液中NO最終代謝產物——亞硝酸鹽水平顯著降低[27]，NO的降低可增加毛細血管通透性，故低水平NO可能與OHSS相關。

(三)OVRAS與OHSS

OVRAS受HCG調節，對卵泡發育、排卵和類固醇激素分泌有重要影響。血管緊張素及其受體廣泛分布于卵泡、排卵前卵泡膜細胞和顆粒細胞中，并調節類固醇生成[28]。使用促性腺激素促排卵患者血中及卵泡液中腎素原濃度大幅增加，而且濃度與排卵前卵泡數量呈正相關。OHSS患者的卵泡液和血漿中可檢測出高腎素活性[29]。進一步研究發現，卵泡內血管緊張素Ⅱ誘導前列腺素釋放，促進血管生成，增加血管通透性[30]，是OHSS發生的重要機制。

(四)激素與OHSS

1.雌激素：OHSS患者血清高雌二醇水平與OHSS的發生顯著相關[31]。動物實驗中，與對照組小鼠相比，OHSS小鼠卵巢芳香化酶的表達和血清雌二醇水平上調[32]。有研究發現囊性纖維化跨膜傳導調節因子(CFTR)作為一種cAMP激活的氯離子通道，其在體液平衡調節中起重要作用；在OHSS大鼠中，雌二醇上調CFTR表達可能與OHSS體液滲漏相關[33]。提示升高的雌二醇可能通過上調CFTR表達參與OHSS的發生發展。

2.褪黑素及其受體：褪黑素是一種主要由松果體合成和分泌的神經內分泌激素，其他組織器官也可少量合成[34]。褪黑素通過結合并激活兩種膜結合的G蛋白偶聯受體MT1和MT2，從而發揮其生物學功能[35]。研究表明，褪黑素及其受體MT1參與顆粒細胞中LH的下游反應通路[36]。OHSS患者卵泡液中褪黑素、芳香化酶及雌激素水平高于非OHSS患者，且褪黑素水平與VEGF及雌激素水平呈正相關[37]。進一步研究發現褪黑素通過MT2和PI3K/AKT信號通路上調人顆粒細胞中VEGF的表達[38]。MT2選擇性拮抗劑4-P-PDOT阻斷OHSS組大鼠VEGF表達的上調，有利于改善卵巢增大和體重增加的癥狀。以上結果表明褪黑素對人顆粒細胞中VEGF的表達具有促進作用，提示卵巢局部褪黑素高表達和褪黑素上調的VEGF可能與OHSS的發病相關[32]，卵泡液中的褪黑素可能是OHSS發生的有效預測因子。

小結，OHSS的發病機制涉及多種分子和信號通路。除傳統觀點中的VEGF、OVRAS等在OHSS的發病中起重要作用外，人顆粒細胞中某些因子或激素也參與OHSS的發生發展，如AEGR、TGF-β1、褪黑素等；與非OHSS患者相比，OHSS患者顆粒細胞內AEGR、TGF-β1、SPRY2等分子表達及褪黑素水平增加，進而通過下游信號通路，上調VEGF、COX-2和雌激素等OHSS相關因子和激素，參與OHSS發生發展，如圖1和圖2所示。

LHR：黃體生成素受體；TGF-β1：轉化生長因子1；AREG：雙調蛋白；E2：雌二醇；SPRY2：Sprouty2；MT：褪黑素；PEDF：色素上皮衍生因子；CFTR：囊性纖維化跨膜傳導調節因子；COX-2：環氧合酶2；OVRAS：卵巢腎素-血管緊張素-醛固酮系統；NO：一氧化氮；ILs：白細胞介素；TNF-α：腫瘤壞死因子α；VEGF：血管內皮生長因子；VP：血管通透性；PGE2：前列腺素E2；OHSS：卵巢過度刺激綜合征。圖1 多種分子及激素參與調節OHSS發生

Theca cells：卵泡膜細胞；Granulosa cells：顆粒細胞；Cumulus cells：卵丘細胞；Oocyte：卵母細胞；LH：黃體生成素；HCG：人絨毛膜促性腺激素；LHR：黃體生成素受體；AREG：雙調蛋白；EGFR：表皮生長因子受體；SPR2：Sprouty2；TGF-β1：轉化生長因子1；COX-2：環氧合酶2；VEGF：血管內皮生長因子；AROM：芳香化酶；PGE2：前列腺素E2；Melatonin：褪黑素；MT2：褪黑素受體。圖2 非OHSS患者與OHSS患者顆粒細胞中分子標記物表達的比較

三、OHSS的治療

上述關于OHSS發病機制的研究為預防和治療OHSS提供了新思路。VEGF是OHSS發生發展的關鍵因子，使用藥物來阻斷VEGF和VEGF受體2(VEGFR-2)在卵巢中的過表達可阻止OHSS的發生。但VEGFR-2抑制劑SU5416抑制磷酸化的同時會產生的不良副作用使其不能用于臨床治療。研究表明，多巴胺激動劑卡麥角林可使VEGFR-2去磷酸化，是預防OHSS有效且安全的藥物[39]。但其預防OHSS的用量尚未達成共識，臨床應用受限，安全性以及對妊娠結局的影響尚不清楚。血管緊張素轉換酶抑制劑和血管緊張素轉換酶受體拮抗劑可以阻斷OVRAS，但其對OHSS的防治效果仍不明確[40]。

近年來關于OHSS相關分子及信號通路的研究中也提到了一些預防與治療的新思路。給予OHSS小鼠褪黑素受體拮抗劑盧吲哚[32]或TGF-β1抑制劑SB431542[17]，其體重增加和卵巢增大的癥狀均有改善。給予OHSS大鼠MT2選擇性拮抗劑4-P-PDOT后可抑制VEGF高表達，進而改善體重增加和卵巢增大的癥狀[32]。這些動物實驗結果為之后的臨床研究和應用提供了新的方向和依據，在已有的研究基礎上，進一步闡明相關分子促使OHSS發生發展的具體調控機制，對涉及的信號通路或受體深入研究，以期發現OHSS的分子靶標和治療靶點。

四、結論與展望

隨著對OHSS的深入研究，多種分子及信號通路已被證實與OHSS發生發展密切相關，已證實VEGF、COX-2、雌激素等與OHSS病理生理改變息息相關，在HCG/LH的作用下，AREG、TGF-β1、SPRY2等分子標記物表達及褪黑素水平增加，導致上述OHSS相關分子水平升高，這些分子之間通過相應的信號通路構成信號網格共同參與OHSS的發生發展。這為OHSS的早期診斷和精準治療提供了新的方向，一些分子抑制劑及受體拮抗劑能改善OHSS動物的相關癥狀，但其臨床應用的安全性和有效性尚有待于進一步研究。這些研究為探究OHSS的發病機制提供了新的思路和靈感，在此基礎上進行深入研究，可為臨床個性化精準治療提供依據。