宮腔灌注人絨毛膜促性腺激素在胚胎移植中的研究進展

王曉燕，楊晨曦，劉榕娟，阿艷妮

(1.青島大學附屬青島婦女兒童醫(yī)院生殖醫(yī)學中心,青島 266001;2.青島市中心醫(yī)院,青島 266000;3.青島大學附屬青島婦女兒童醫(yī)院婦科,青島 266001)

人絨毛膜促性腺激素(HCG)是由合體滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白激素。最初,體外受精-胚胎移植中HCG應用主要用于2個方面:(1)模擬黃體生成素(LH)峰,以更長的半衰期、更強的受體結合力誘發(fā)排卵;(2)刺激黃體分泌更多的雌、孕激素,支持黃體。近年來的研究發(fā)現,HCG作為胚胎種植前產生的一種早期信號因子[1],其HCG/LH受體不僅存在于黃體組織,也存在于子宮內膜、血管及肌層等組織中。研究表明HCG可以從不同層面提高子宮內膜容受性[2-3],而子宮內膜容受性是決定胚胎種植成功與否的重要影響因素[4-5]。宮腔灌注術因灌注藥物或物質直接作用于內膜局部,可以直接刺激子宮內膜,改善子宮內膜容受性。宮腔灌注HCG操作簡便、患者依從性高,越來越多的臨床工作者將其應用于胚胎移植尤其是薄型子宮內膜及反復胚胎著床失敗(RIF)患者中,獲得了比較滿意的臨床結局。本文就目前宮腔灌注HCG在胚胎移植患者中應用的適應人群、不同給藥時機與劑量、作用機制、應用效果及研究進展綜述如下。

一、宮腔灌注HCG在新鮮胚胎移植患者中的應用

研究發(fā)現在胚胎體外培養(yǎng)第2天就可在培養(yǎng)液中檢測到HCG,并且隨著HCG濃度增加,胚胎質量及臨床妊娠率均相應增加[6]。因此,是否可以通過宮腔灌注HCG直接作用于子宮內膜局部,促進胚胎與內膜之間的“對話”,從而改善子宮內膜容受性受到生殖領域學者的關注。新鮮胚胎移植是否需要宮腔灌注HCG較凍融胚胎移植(FET)的研究相對少,結果不盡一致。Hou等[7]通過meta分析評估了新鮮周期宮腔灌注HCG的臨床效果,結果發(fā)現,宮腔灌注HCG可以顯著提高新鮮胚胎移植的HCG陽性率和持續(xù)妊娠率,但對臨床妊娠率、胚胎植入率、流產率、異位妊娠率及活產率等影響不明顯。但Volovsky等[8]的一項多中心的病例對照研究發(fā)現胚胎移植前行宮腔灌注HCG并不能改善助孕結局,并對新鮮胚胎移植及非RIF患者的FET有負面影響;這與Wong等[9]的研究結果一致。宮腔灌注HCG對新鮮周期移植效果的影響仍存在較大爭議,這可能與扳機日已經給予大量HCG肌肉注射以及高雌激素對子宮內膜容受性的不良影響有關,尚需要進一步研究加以探討。

二、宮腔灌注HCG在FET患者中的應用

隨著控制性促排卵方案及玻璃化冷凍技術的逐漸發(fā)展,以及胚胎植入前遺傳學診斷(PGT)技術的開展和生育力保存的需求等,FET已成為目前臨床常用的胚胎移植方案。新鮮周期胚胎移植時是將胚胎及培養(yǎng)液連同胚胎自身分泌的HCG一起移植到宮腔,而FET中由于胚胎的冷凍、解凍及轉移等過程可能會損失掉部分胚胎自身分泌的HCG,且FET過程不存在新鮮胚胎移植時過高的激素環(huán)境及HCG的過早暴露,所以理論上FET周期行HCG宮腔灌注更具價值。關于宮腔灌注HCG的時機、劑量及臨床結局,近年來得到了越來越多的研究。

FET周期中宮腔灌注HCG的時間有兩種:(1)移植前30 min內;(2)移植前1～3 d。宮腔灌注HCG的劑量多在500～1 000 U之間,灌注的HCG種類有重組HCG(rHCG)或HCG。既往文獻報道在胚胎移植前3、4、5 min宮腔灌注500或700 U HCG可以顯著提高臨床妊娠率及胚胎種植率[10-12]。2019年Simopoulou等[13]行meta分析發(fā)現,胚胎移植前5～12 min宮腔灌注HCG可獲得相對最佳的妊娠結局。馬榮花等[14]在胚胎移植前1 d宮腔灌注500 U HCG,發(fā)現其可以顯著提高臨床妊娠率及胚胎著床率(P<0.05)。Liu等[15]選擇在胚胎移植前3 d宮腔灌注HCG 500 U,與未灌注組比較,灌注組的臨床妊娠率、胚胎著床率及活產率顯著提高(P<0.05)。Huang等[16]在凍胚移植前3 d宮腔灌注HCG 1 000 U,結果表明其可以顯著提高反復種植失敗患者的臨床妊娠率(P<0.05)。Gao等[17]的meta分析結果表明灌注時間為移植前15 min、灌注劑量為500 U時,患者的種植率、臨床妊娠率及活產率最高。葉艷娜[18]比較了宮腔灌注500、1 000、2 000 U HCG后的效果,發(fā)現灌注1 000 U組的患者子宮內膜厚度及臨床妊娠率最高。高明霞等[19]的meta分析結果表明凍胚移植中給予宮腔灌注HCG可以顯著提高臨床妊娠率,并對灌注時間進行了亞組分析,結果發(fā)現無論是移植當日還是移植前3 d進行宮腔灌注均可以顯著提高臨床妊娠率及持續(xù)妊娠率。目前,宮腔灌注HCG具體的灌注時機和劑量尚無統一的標準和意見,還有待進一步研究驗證。

盡管上文述及的多數研究認為FET周期在移植前行宮腔灌注HCG治療可以提高不孕女性的臨床妊娠率[10-12,14-19]、胚胎種植率[10-12,14-15,17,19]及活產率[15,17,19],而流產率無明顯差異[11,14]。但關于宮腔灌注在不同胚胎類型移植中的臨床效果尚無定論,劉聰等[20]在凍胚移植前3 d給予宮腔灌注500 U HCG,發(fā)現移植卵裂期胚胎的周期可獲得顯著增高的臨床妊娠率(P<0.05),而在囊胚移植周期差別不明顯。還有少數研究者對FET前行宮腔灌注HCG治療的效果持不同意見。Hafezi等[21]的一項單盲隨機臨床試驗認為宮腔灌注HCG組(胚胎移植前7～10 min灌注500 U HCG)的臨床妊娠率無明顯提高。趙善飛等[22]研究認為胚胎移植前1 d宮腔灌注HCG并不能改善RIF患者FET周期的妊娠結局。但目前尚未搜索到認為宮腔灌注HCG有不利影響的文獻,因此可以認為宮腔灌注HCG對凍胚移植是適用的,只是其灌注的時機、劑量、適用人群及對臨床結局的影響尚需進一步深入探討。

三、宮腔灌注HCG在兩類特殊FET患者中的應用

目前RIF及薄型子宮內膜成為胚胎移植的兩大難題,如何提高這兩類患者的子宮內膜容受性、改善妊娠結局成為越來越多學者研究的重點。

1.宮腔灌注HCG對薄型子宮內膜患者FET結局的影響:子宮內膜厚度是評價子宮內膜容受性最簡便的常用指標,適合著床的最佳子宮內膜厚度為9～11 mm。有研究認為內膜厚度≤7 mm可稱為薄型子宮內膜[23]。薄型子宮內膜與低妊娠率、低活產率相關,是臨床常見影響妊娠結局的疾病之一。如何提高薄型子宮內膜患者的內膜容受性、改善妊娠結局成為眾多臨床工作者研究的目標。張文權等[24]在薄型子宮內膜患者黃體轉化日和移植前2 h均給予宮腔灌注500 U HCG,結果顯示灌注組的臨床妊娠率、胚胎種植率顯著高于未灌注組(P<0.05),而兩組的多胎妊娠率、異位妊娠率、早期流產率比較差異均無統計學意義。

2.宮腔灌注HCG對RIF患者FET結局的影響:RIF的定義為經歷3次及以上移植周期,且累積移植至少4枚卵裂期優(yōu)質胚胎或不少于2枚囊胚而未獲臨床妊娠[25]。RIF的發(fā)生率在10%左右,是胚胎移植中的一大難題。RIF患者與正常妊娠婦女在子宮內膜容受性相關基因的表達水平上存在差異[26],因此提高RIF患者的子宮內膜容受性顯得更為重要。李榮等[27]發(fā)現RIF患者中宮腔灌注HCG組(移植前1 d宮腔灌注2 000 U HCG)的HCG陽性率、臨床妊娠率及胚胎種植率明顯高于對照組。Huang等[16]的一項前瞻性隨機單盲研究顯示FET前宮腔灌注HCG與未進行灌注組相比,可顯著提高2次或2次以上胚胎植入失敗患者的臨床妊娠率(P<0.05),而流產率無明顯差異。熊永嶗等[28]將RIF再次行凍融囊胚移植的患者分為灌注組(移植前24 h宮腔灌注500 U HCG)和未灌注組,結果發(fā)現灌注組的囊胚種植率、HCG陽性率、臨床妊娠率及活產率均顯著高于未灌注組(P<0.05),但流產率組間比較無明顯差異;這與馬榮花等[14]的結論一致。季曉媛等[29]對擬行FET的RIF患者在移植前30 min行宮腔灌注rHCG 250 μg,結果發(fā)現宮腔灌注有利于胚胎著床,提高臨床妊娠率,對改善RIF患者妊娠結局有一定積極意義,并且在囊胚移植時宮腔灌注rHCG較卵裂期胚胎移植時具有更明顯的優(yōu)勢。李靜等[30]根據移植失敗次數(1次、2次、≥3次)進行分組,在移植前1 d宮腔灌注rHCG 2 000 U,結果發(fā)現宮腔灌注rHCG不能改善任何一組的助孕結局,因此不常規(guī)推薦移植前行宮腔灌注rHCG。但由于季曉媛等[29]、李靜等[30]的研究中灌注的是rHCG,與前述研究的灌注成分及灌注劑量均存在差異,所以效果無明顯可比性。盡管FET周期宮腔灌注HCG的效果存在一定爭議,這可能與灌注時機、劑量、灌注藥物種類等有關,但目前多數關于RIF女性FET周期中宮腔灌注HCG的研究結論認為其可提高胚胎著床率及臨床妊娠率。

四、宮腔灌注HCG的作用機制

目前的研究表明HCG可以從不同的層面參與到內膜轉化及維持妊娠狀態(tài)中。

1.增加內膜厚度及血流[25,27]、減少子宮收縮及內膜蠕動波:Mansour等[31]認為HCG可以通過子宮平滑肌細胞表面的受體,調節(jié)子宮平滑肌細胞內鈣離子濃度,減弱子宮平滑肌收縮,更有利于胚胎種植。劉寧等[32]研究發(fā)現宮腔灌注HCG后子宮內膜螺旋動脈搏動指數(PI)、阻力指數(RI)均降低,可以改善內膜血流。

2.自分泌及旁分泌機制:劉寧等[32]發(fā)現宮腔灌注HCG后宮腔液中血管內皮生長因子(VEGF)、嗜酸性粒細胞趨化因子(Eotaxin)升高,γ干擾素(IFN-γ)水平降低,灌注組胚胎著床率、β-HCG陽性率、臨床妊娠率均顯著高于對照組(P<0.05)。董丹彤等[33]認為HCG可通過受體結合直接作用于子宮內膜,調控重要的生長因子如胰島素樣生長因子(IGF)、巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)、白血病抑制因子(LIF)、VEGF和基質金屬肽酶9(MMP-9)等,繼而促進胚胎植入。Evans等[34]的研究表明HCG參與促進胚胎著床部位血管的生成,刺激子宮內膜上皮細胞產生前列腺素,促進子宮內膜上皮細胞增殖分化和血管滲透性,繼而促進滋養(yǎng)層細胞浸潤、毛細血管形成和血管床重塑。

3.免疫調節(jié)作用:王麗艷等[35]認為HCG可以下調凋亡相關基因及蛋白的表達,促進子宮內膜基質細胞的分化,增加孕激素受體的表達,促進子宮內膜蛻膜化。Holtan等[36]的研究表明HCG具有免疫調節(jié)功能:HCG能誘導CD4+淋巴細胞表達Foxp3,調節(jié)T細胞轉化為“抑制性T細胞”。Abu Alshamat等[37]發(fā)現HCG通過調節(jié)子宮內膜種植窗期Thl/Th2細胞間的平衡,發(fā)揮免疫調節(jié)作用,抑制母體對胚胎的免疫排斥,有利于胚胎植入。Bielfeld等[38]研究證實RIF患者種植窗口期的子宮內膜蛋白質組成與健康婦女不同,宮腔灌注HCG可能會改善趨化因子觸發(fā)的胚胎-子宮內膜“對話”,起到增強血管生成和免疫反應的作用。

五、結語

綜上所述,隨著對HCG在子宮內膜容受性方面影響的進一步研究,宮腔灌注HCG以其可操作性強、患者接受性高的優(yōu)勢成為目前研究的熱門。在解凍周期,尤其對于薄型內膜及RIF患者,移植前行宮腔灌注HCG有較好的應用前景,大多數研究認為其可以提高子宮內膜容受性繼而提高著床率、臨床妊娠率、活產率,且并不增加流產率。但關于其應用的具體時機和劑量各研究報道結論并不一致。Sacchi等[39]的一項研究表明內膜長時間暴露于低劑量的HCG會使細胞外信號調節(jié)激酶1和2水平降低,破壞其與細胞外基質的粘附以及緊密連接的完整性,據此推測過早暴露于HCG環(huán)境或許對子宮內膜容受性產生不利影響。因此,宮腔灌注HCG給藥的時機、劑量、應用人群及胚胎移植適用方案等應謹慎評估后決定。另外,HCG對成功妊娠的影響是多因素、多機制的最終結果,其作用貫穿于卵子發(fā)育、子宮內膜轉化、胚胎著床、母胎界面免疫耐受、血管重塑等連續(xù)過程中。但宮腔灌注HCG治療尚不能完整地模擬HCG在整個妊娠過程中的作用,宮腔灌注HCG對移植周期的影響尚需要通過更多的大樣本、多中心隨機對照研究(RCT)進一步驗證。