宮腔灌注改善輔助生殖助孕患者妊娠結(jié)局的研究進展

楊丹妮,吳嘉慧,劉丹,耿嵐,錢衛(wèi)平,夏曦?

目前，隨著輔助生殖技術(shù)的發(fā)展，體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)患者的妊娠結(jié)局不斷得到改善，然而仍有部分患者出現(xiàn)胚胎反復(fù)種植失敗。在導(dǎo)致胚胎種植失敗的諸多因素中，內(nèi)膜因素是影響胚胎著床的重要因素之一[1]。為提高妊娠率，在胚胎移植前有多種經(jīng)驗性方法提高子宮內(nèi)膜的容受性，除藥物治療(如阿司匹林等)、子宮內(nèi)膜搔刮(和/或聯(lián)合宮腔鏡檢查)外[2-5]，宮腔灌注是近年來出現(xiàn)的一種新的治療方法，是向?qū)m腔內(nèi)灌注某些藥物或因子以達到刺激子宮內(nèi)膜，改善子宮內(nèi)膜容受性的一種方法。通常在胚胎移植前1～3天進行[6]。其灌注的物質(zhì)包括人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,hCG)、粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF)、外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC)、地塞米松、低分子肝素、富血小板血漿(platelet-rich plasma,PRP)等。不同的灌注物，其作用機理和優(yōu)缺點各不相同。依據(jù)灌注物種類不同，本文就宮腔灌注對改善輔助生殖助孕患者妊娠結(jié)局的研究進展進行綜述。

1 人絨毛膜促性腺激素

1.1 作用機理與方法

Mansour等[7]首次報道了宮腔灌注hCG可顯著提高胚胎種植率和臨床妊娠率。其可能作用機理如下：首先，hCG在自然受孕和輔助生殖中起著非常重要的作用，它可維持黃體中黃體酮的產(chǎn)生，用于黃體期支持，同時，hCG可激活子宮肌層細胞中Ca2+激活的K+通道(BK通道)從而抑制子宮肌層收縮，安靜子宮平滑肌從而有利于胚胎的種植[8]。其次，Paiva P等[9]指出hCG可顯著促進子宮內(nèi)膜上皮細胞(human endometrial epithelial cells，hEEC)中因子的產(chǎn)生，包括已知與容受性和滋養(yǎng)層功能有關(guān)的因子[白細胞介素(interleukin,IL)-11]、囊胚遷移和粘附因子(CXCL10)、囊胚發(fā)育因子(G-CSF)和與容受性和種植有關(guān)的未知因子[成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor 2,FGF 2)],從而對子宮內(nèi)膜的容受性及胚胎的種植起著重要的作用。第三，在胚胎移植過程中hCG能調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的容受性、促進內(nèi)皮細胞增殖及調(diào)節(jié)IL-1受體[10]，其中IL-1是胚胎最早釋放的信號之一，是對容受性子宮內(nèi)膜并誘導(dǎo)胚胎植入必不可少的主要分子，hCG可靶向內(nèi)皮細胞，并調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞對IL-1的反應(yīng)，從而直接促進子宮內(nèi)膜的血管生成并促進胚胎的生長發(fā)育[11]。

上述作用機理可能在提高胚胎種植率方面發(fā)揮了重要作用。在新鮮周期或冷凍周期中，常選擇500 IU～1 000 IU hCG灌注至宮腔內(nèi)，繼而將胚胎移植至宮腔內(nèi)[12]。

1.2 對妊娠結(jié)局的影響

目前對于宮腔灌注hCG是否能改善妊娠結(jié)局并無一致的結(jié)論。有Meta分析研究提出宮腔灌注hCG能顯著提高患者的臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率[13]，尤其對于兩次及以上胚胎移植失敗的患者，宮腔灌注hCG能顯著改善胚胎種植率和臨床妊娠率[14-16]。

相反，也有Meta分析研究指出宮腔灌注hCG對于活產(chǎn)率及流產(chǎn)率并無改善作用[12]，Kathleen HH[17]和Hafezi M[18]報道在囊胚移植期(新鮮或冷凍周期)宮腔灌注hCG并不會提高胚胎種植率和臨床妊娠率。移植前灌注hCG使子宮內(nèi)膜長期暴露于hCG，反而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜失去了對胚泡分泌的hCG的反應(yīng)[12,19]。此外，灌注至宮腔的hCG與胚泡分泌的hCG生理學(xué)時項不同步，這可能也是導(dǎo)致胚胎移植失敗的原因之一。此外，不同型別的hCG(如高糖基化的hCG、β-hCG)由胚胎、細胞滋養(yǎng)層和合胞體滋養(yǎng)層依據(jù)胚胎的發(fā)育階段以不同的優(yōu)勢水平產(chǎn)生[20]，通過灌注高劑量的hCG(尿源性或重組)可能無法實現(xiàn)對不同亞基hCG的精準(zhǔn)調(diào)控，且hCG的有效生理功能或許僅能由發(fā)育正常的胚胎產(chǎn)生。

2 粒細胞集落刺激因子

2.1 作用機理與方法

在生殖系統(tǒng)中，G-CSF由顆粒細胞產(chǎn)生，有助于卵泡發(fā)育、排卵和卵巢反應(yīng)[21-22]，其通過上調(diào)滋養(yǎng)層細胞中金屬蛋白酶-2促進胚胎的植入并參與滋養(yǎng)層功能的調(diào)節(jié)[23]。其次，G-CSF主要促進子宮內(nèi)膜樹突狀細胞的聚集、Th-2細胞因子的分泌和T調(diào)節(jié)細胞的激活，并影響子宮內(nèi)膜中關(guān)鍵基因的表達，這對于局部免疫調(diào)節(jié)、子宮內(nèi)膜血管重塑和細胞粘附至關(guān)重要[24]。此外，G-CSF可刺激中性粒細胞增殖和分化，并作用于蛻膜細胞的巨噬細胞，從而影響植入[25]。

薄型子宮內(nèi)膜通常定義為hCG日內(nèi)膜厚度<7 mm[26]，有研究表明子宮內(nèi)膜厚度<7 mm與臨床妊娠率較低有關(guān)[27]。既往可采用延長雌激素給藥時間、使用血管活性藥物(如低劑量阿司匹林、枸櫞酸西地那非、己酮可可堿-生育酚)和干細胞治療薄型子宮內(nèi)膜。然而，仍有少部分患者的子宮內(nèi)膜對上述治療無反應(yīng)，從而導(dǎo)致取消移植周期或移植失敗。近年來，宮腔灌注G-CSF常用于治療薄型子宮內(nèi)膜患者[28-29]。然而，目前對于G-CSF是否是依靠增加子宮內(nèi)膜的厚度從而改善妊娠結(jié)局仍不明確[30-31]。在取卵日或胚胎移植日，常選擇300 ug/mL的G-CSF灌注至宮腔中，繼而在新鮮周期或冷凍周期中將胚胎移植至宮腔內(nèi)[32]。

2.2 對妊娠結(jié)局的影響

宮腔灌注G-CSF可能改善薄型子宮內(nèi)膜患者的妊娠結(jié)局，而對正常厚度的子宮內(nèi)膜患者無效。在Xie YR[30]的研究中，相對于對照組，宮腔灌注組增加了子宮內(nèi)膜厚度、臨床妊娠率、胚胎移植率，同時也降低了周期取消率。然而也有研究表明，灌注G-CSF并沒有增加子宮內(nèi)膜的厚度，這也許是因為G-CSF可作為一種免疫療法改善患者的妊娠結(jié)局[31-32]。此外，Barad DH等[32]指出G-CSF并不能改善子宮內(nèi)膜厚度、胚胎種植率和臨床妊娠率，但由于其研究人群年齡為(39.59±5.56)歲，其也提出宮腔灌注G-CSF可能對年輕女性更有效的設(shè)想。Eftekhar M等[32-33]則提出G-CSF對于正常厚度的子宮內(nèi)膜人群無效。

3 外周血單個核細胞

3.1 作用機理與方法

近年來，越來越多研究表明子宮內(nèi)膜局部免疫細胞對胚胎的著床起到了重要作用，胚胎的著床是內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)共同作用的結(jié)果[34]。Fujiwara H[35-36]提出hCG可刺激黃體細胞生成黃體酮，從而維持胚胎在宮腔內(nèi)的植入，研究表明，PBMC同樣也可刺激黃體細胞生成黃體酮，并且其能激活cAMP誘導(dǎo)Treg細胞的遷移和活化及分泌TGF-β和IL-10等細胞因子調(diào)節(jié)母胎界面的免疫耐受從而促進并維持妊娠進展。此外，PBMC誘導(dǎo)IL-1α、IL-1β和TNF-α細胞因子的產(chǎn)生，這些因子對子宮內(nèi)膜以及子宮內(nèi)膜容受性具有積極作用[35,37]。從患者體內(nèi)分離出自體PBMC，在新鮮周期或冷凍周期胚胎移植前，將新鮮分離的PBMC細胞(1～3×107細胞)注入患者宮腔中[38-41]。

此外，也有研究采用宮腔灌注hCG孵育后的PBMC。Fujiwara提出了通過hCG孵育的活化的PBMC促進胚胎植入三種可能機制。首先，宮腔灌注活化的PBMC可以誘導(dǎo)胚胎植入的子宮內(nèi)膜分化，繼而促進胚胎種植。其次，PBMC可以在宮腔中引起有利的炎癥反應(yīng)，分泌的蛋白酶可以有效改變在宮腔內(nèi)膜上皮細胞上表達的表面分子的功能或結(jié)構(gòu)。第三，在宮腔灌注后，PBMC可以從宮腔向子宮內(nèi)膜基質(zhì)組織移動，形成一個為后續(xù)胚胎附著和侵襲的主要途徑[42]。

3.2 對妊娠結(jié)局的影響

對于宮腔局部灌注PBMC對妊娠結(jié)局的影響，有研究指出宮腔灌注PBMC對多次胚胎種植失敗的患者妊娠結(jié)局明顯優(yōu)于對照組[38,43-44]。Li SJ[39]認為宮腔灌注PBMC尤其能改善4次及以上種植失敗的患者的妊娠結(jié)局，而1～3次種植失敗病史的患者并不能從中獲益。

4 其他

4.1 地塞米松

Zhang T[40]指出子宮自然殺傷細胞(uterine natural killer cell，uNK)與反復(fù)胚胎種植失敗有關(guān)，研究表明：在反復(fù)種植失敗并宮腔內(nèi)高uNK患者宮腔灌注地塞米松藥物，能夠下調(diào)uNK的比例，從而改善子宮內(nèi)膜的容受性并一定程度改善妊娠結(jié)局。然而，由于該研究樣本量偏小，且為非隨機對照研究，外加關(guān)于地塞米松在宮腔中的代謝機制仍不明確，因此宮腔灌注地塞米松的安全性及有效性仍需進一步研究。

4.2 低分子肝素

近期的一項Cochrane評價顯示，目前尚不清楚全身使用肝素在IVF周期中是否能改善不孕女性的妊娠率和活產(chǎn)率，然而他們提出輔助生殖技術(shù)中在子宮局部應(yīng)用肝素的設(shè)想[41]。在Kamel AM等[45]的研究中，將卵胞漿內(nèi)單精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)女性在取卵術(shù)后胚胎移植前2～5天宮腔灌注500 IU低分子肝素，最終得出研究組與對照組臨床妊娠率和胚胎種植率并無差異。

4.3 自體富血小板血漿

PRP目前廣泛應(yīng)用于骨科、眼科等以促進傷口愈合，關(guān)于其宮腔灌注能夠促進子宮內(nèi)膜生長并改善薄型子宮內(nèi)膜患者的妊娠結(jié)局最早是由Chang等[46]提出的，用自體血離心制備PRP，在激素替代療法周期第10天宮腔內(nèi)注入0.5～1 mL，若72 h后子宮內(nèi)膜厚度仍未增加，則每周期輸注PRP 1～2次，當(dāng)子宮內(nèi)膜厚度>7 mm時移植胚胎。通過激活PRP中的血小板，細胞因子和生長因子變得具有生物活性，這些因子包括血管內(nèi)皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子、血小板衍生生長因子和表皮生長因子，它們可以調(diào)節(jié)細胞的遷移、粘附、增殖和分化，促進細胞外基質(zhì)的積累[47]。

5 宮腔灌注應(yīng)用的安全性與展望

宮腔灌注通過局部給藥，可使局部達到更高的藥物濃度、全身不良作用小及成本更低，然而藥物在宮腔中的代謝情況仍不明確，灌注的藥物在宮腔上皮的作用位點及其是否會引起宮腔積液從而影響胚胎種植仍未可知，此外，宮腔操作增加了上行感染的風(fēng)險。目前，由于各項宮腔灌注研究納入的樣本量小，仍需要大量的隨機對照研究提供可靠的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)證實其臨床有效性。

所有作者均聲明不存在利益沖突