姜 薇,季 慧,趙 純,凌秀鳳
(南京醫(yī)科大學附屬婦產醫(yī)院生殖中心,江蘇 南京 210000)
近年來隨著不孕癥發(fā)生率逐漸增加,輔助生殖技術(assisted reproductive technology,ART)受到普遍關注。體外受精-胚胎移植技術(in vitro fertilization and embryo transfer,IVF-ET)是其中最有效的助孕手段。在控制性促排卵(controlled ovarian hyperstimulation,COH)過程中,過低的促黃體生成素(luteinizing hormone,LH)水平會導致卵泡膜細胞分泌的雄激素減少,造成竇卵泡的募集減少、雌激素合成的原料減少,進而使卵泡生長早期的雌激素微環(huán)境失衡,降低卵泡質量;相反,過高的LH水平會導致卵泡閉鎖和黃素化。
自1980年代初期以來,促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)類似物在IVF-ET中的應用迅速發(fā)展。不同于GnRH激動劑(GnRH-a),GnRH拮抗劑(GnRH-ant)可以迅速、有效、可逆的抑制LH水平,無點火效應(“flare up”),并且可以顯著減少所需的促性腺激素劑量及治療時間。此外,GnRH拮抗劑在減少卵巢過度刺激綜合征(ovarian hyper-stimulation syndrome,OHSS)的發(fā)生及減少黃體功能損害方面也具有一定的優(yōu)勢[1]。因此近10余年來,拮抗劑方案得到越來越廣泛的應用。關注拮抗劑方案中LH水平對妊娠結局的影響具有重要意義。本文討論了拮抗劑方案中LH水平的合適范圍及添加外源性LH的相關問題,為維持適當的LH水平提供思路,以期改善不孕癥患者的妊娠結局。
LH屬于糖蛋白類激素,蛋白質部分由α及β兩個亞基組合而成,α亞基的氨基酸序列在LH、卵泡刺激素(follicle stimulating hormone,F(xiàn)SH)、人絨膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)中均相同,而β亞基是決定LH抗原特異性及生理功能的部分,但其必須與α亞基結合才能發(fā)揮作用。
根據“兩細胞-兩促性腺激素”假說,卵泡發(fā)育早期LH結合卵泡膜細胞上的LH受體,刺激其合成分泌雄激素。隨后雄激素作為雌激素合成的底物被運送至顆粒細胞,在FSH的作用下,顆粒細胞的芳香化酶被激活,完成雄激素向雌激素的轉化。在卵泡發(fā)育中晚期,LH參與了優(yōu)勢卵泡的選擇和生長。有研究發(fā)現(xiàn)在卵泡選擇發(fā)生之前,未來的優(yōu)勢卵泡的顆粒細胞已經表達了更多的LH受體[2]。排卵前,成熟卵泡分泌的雌二醇(estradiol,E2)高峰通過下丘腦-垂體軸產生正反饋作用激發(fā)LH峰,促使卵母細胞重新恢復減數分裂,引發(fā)卵泡壁破裂,進而排卵[3]。因此,LH在卵泡生長發(fā)育、選擇和成熟的過程中均發(fā)揮了重要作用。
此外,有研究發(fā)現(xiàn)添加外源性LH可促進子宮內膜細胞內的環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)積累,并激活類固醇激素合成的關鍵酶,增加局部孕酮含量,提示LH可能獨立于卵巢功能,通過旁分泌調節(jié)子宮內膜的生長代謝,并影響胚胎植入過程[4]。
LH在卵泡發(fā)育過程中有著舉足輕重的作用,但在控制性促排卵過程中,LH在卵泡不同發(fā)育時期應維持在什么水平,目前仍然沒有統(tǒng)一的答案。Chappel等于1991年研究認為正常卵泡發(fā)育所需的LH水平可能很低,因為不到1%的LH受體被占據就足以維持正常的類固醇激素合成。
不同于GnRH激動劑方案中LH平穩(wěn)的低水平狀態(tài),GnRH拮抗劑注射后,LH水平迅速下降,部分患者甚至會出現(xiàn)LH水平過度抑制的現(xiàn)象。Hosein等[5]的研究比較了多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)患者、正常反應者、卵巢低反應者3組人群在拮抗劑添加24h后LH水平下降>50%的患者比例,未發(fā)現(xiàn)明顯統(tǒng)計學差異,表明人群的不同不能預測拮抗劑添加后LH水平的下降情況,并且發(fā)現(xiàn)拮抗劑添加24h后LH水平下降>50%對獲卵數和可利用胚胎數無明顯影響。反之,Segal等[6]針對拮抗劑添加后LH水平下降明顯的人群進行研究,認為無排卵患者(WHO II型)更容易受到GnRH拮抗劑抑制作用的影響,而年齡≥39歲的患者對GnRH拮抗劑的反應性明顯降低;在該研究中有90.5%的患者同時應用了重組促黃體生成素(recombinant luteinizing hormone,rLH)和rFSH,因此拮抗劑添加后LH水平下降是否會影響妊娠結局仍需要進一步研究。農瓔琦等[7]的研究結果顯示在卵巢低反應者中拮抗劑添加日LH水平<5IU/L組的優(yōu)質胚胎率明顯降低,但早期流產率和臨床妊娠率無明顯差異。推測卵巢低反應患者LH敏感性降低,拮抗劑添加后相對過低的LH水平影響了卵子質量。
Wang等[8]用多變量分析的方法發(fā)現(xiàn)HCG日LH水平與獲卵數呈負相關,但與妊娠結局無明顯關系。季慧等[9]的研究也表明HCG日低水平的LH可以預測更高的獲卵數,但不影響早期流產率和臨床妊娠率。而Benmachiche等[10]的研究結果顯示GnRH-a扳機日LH水平<1.6IU/L會對持續(xù)妊娠率和活產率產生負面影響,并且造成早期流產率升高。Popovic-Todorovic等[11]則認為GnRH-a扳機日LH水平受拮抗劑影響,不能準確預測對GnRH-a扳機反應不良的患者,而評估基礎LH水平與GnRH-a扳機結局的關系更合理。其研究結果表明在GnRH-a扳機的患者中基礎LH水平降低會導致不良獲卵率(獲卵數/平均直徑>10mm的卵泡數)明顯升高。GnRH-a扳機可以降低卵巢過度刺激綜合征的發(fā)生率,但其誘發(fā)的LH峰完全依賴內源性LH,并且持續(xù)時間較短,因此當內源性LH不足時,獲卵率會明顯降低。此外,GnRH-a扳機會導致黃體功能缺陷,進而引起流產率增高。因此,針對不同的患者應評估其具體情況,選擇個性化的扳機方式和黃體支持方案。
Chen等[12]指出關注刺激周期所有的LH水平可能更有意義,因為某個特定時間點的LH水平不能充分反映整個刺激周期LH水平的變化情況,其研究將低LH組定義為至少在卵泡期出現(xiàn)一次LH水平≤0.8IU/L。結果表明低LH組的早期妊娠丟失率顯著高于正常LH組,且隨著LH≤0.8IU/L的發(fā)生頻率增高,早期妊娠丟失率也明顯增高,而兩組的臨床妊娠率和活產率無明顯差異。Liu等[13]的研究發(fā)現(xiàn)對于在整個卵巢刺激過程中LH最大值<4IU/L的患者,添加拮抗劑組的臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率明顯低于未添加拮抗劑組,提示LH最大值<4IU/L的患者無需添加拮抗劑。
GnRH拮抗劑可以抑制LH水平,但仍有部分添加GnRH的患者會出現(xiàn)LH激增,進而造成過早的卵泡黃素化和卵泡閉鎖。Zhang等[14]的研究提出血清孕酮(progesterone,P)水平會影響子宮內膜容受性和胚胎質量,因此,在研究早發(fā)LH峰對妊娠結局的影響時,應排除血清孕酮水平過高(≥1.5ng/mL)的病例。該研究將早發(fā)LH峰定義為LH>10IU/L或者>基礎LH水平的3倍,結果顯示早發(fā)LH峰組的臨床妊娠率、活產率顯著低于對照組。
有些研究關注了早發(fā)LH峰對不同人群的影響。Geng等[15]的研究關注了卵巢高反應人群,該研究將早發(fā)LH峰定義為LH≥10IU/L且P≤2ng/mL,表明早發(fā)LH峰組的臨床妊娠率明顯下降,周期取消率明顯升高,此外該研究應用多元Logistic回歸發(fā)現(xiàn)竇卵泡計數(antral follicle counting,AFC)≥22,GnRH拮抗劑日E2≥669pg/mL,可以預測早發(fā)LH峰的發(fā)生。Zhang等[16]的研究探討了降低GnRH拮抗劑用量對妊娠結局的影響,表明卵巢儲備功能降低的患者更易發(fā)生早發(fā)LH峰和卵泡早排,因此針對卵巢儲備功能降低的患者應予以足量的GnRH拮抗劑。此外,有研究評估了患者刺激開始到拮抗劑添加之前的LH水平變化,發(fā)現(xiàn)有33%的患者卵泡刺激第5天的LH水平高于基礎LH水平,并且卵巢高反應者和卵巢低反應者更易發(fā)生該現(xiàn)象[17]。因此,在卵巢低反應者和卵巢高反應者的促排過程中更應密切關注LH水平的變化,及時添加拮抗劑以避免出現(xiàn)早發(fā)LH峰。
目前臨床上可供選擇的外源性LH分為三種:人絕經期尿促性腺激素(human menopausal gonadotropin,HMG)、rLH、HCG。HMG提取自絕經期婦女的尿液,含卵泡刺激素和黃體生成素兩種生物活性成份且兩者的比值約為1:1,但其所含雜質較多,有尿源污染可能,且批次間存在不穩(wěn)定性。這些問題因高純度絕經期尿促性腺激素(highly purified human menopausal gonadotropin,hp-HMG)的出現(xiàn)得以解決,但隨著hp-HMG純度的增加,LH活性明顯降低,需要額外添加HCG以補充LH活性。rLH類似于內源性LH,有純度高、劑量精確和濃度均勻的優(yōu)點。HCG具有LH活性,其生物活性是LH的6~8倍,且對LH受體的親和力更高[18]。
在拮抗劑方案中添加外源性LH是否可以改善妊娠結局,仍無定論。Kan等[19]的研究在拮抗劑日向實驗組添加了75IU hp-HMG,認為添加hp-HMG可以通過改善子宮內膜容受性,提高患者的胚胎種植率及臨床妊娠率。而He等[20]在卵巢刺激開始時就根據患者的個體情況添加了不同劑量的HMG,發(fā)現(xiàn)添加HMG組與對照組的獲卵數、臨床妊娠率無明顯差異,但在亞組分析時發(fā)現(xiàn)≥40歲的患者在添加HMG后獲卵數和優(yōu)質胚胎率明顯增加;該研究結果提示未經選擇的患者無需添加HMG,而高齡患者可能由于LH生物活性下降、旁分泌功能減退等原因在GnRH拮抗劑添加后容易發(fā)生卵巢過度抑制,因此添加HMG可以通過提高血清LH水平改善這部分人群的卵巢刺激結局。Yang等[21]針對卵巢刺激過程中出現(xiàn)LH水平≤0.8IU/L的患者是否需要添加hp-HMG這一問題進行了研究,根據患者體重在拮抗劑日添加不同劑量的hp-HMG,發(fā)現(xiàn)在拮抗劑日之前出現(xiàn)LH水平≤0.8IU/L的患者基礎LH水平偏低,添加hp-HMG可以明顯降低該組患者的早期流產率。
此外,有許多研究關注了不同人群添加rLH對IVF結局的影響。一項前瞻性隨機對照研究選擇了年齡在35~44歲之間的患者,在拮抗劑日向實驗組添加150IU rLH,發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組的HCG日E2水平、獲卵數、臨床妊娠率無明顯差異,表明高齡患者無需添加rLH,其內源性的低水平LH已足夠支持卵泡發(fā)育成熟[22]。Rahman等[23]的前瞻性隨機對照研究關注了反復種植失敗的患者,從拮抗劑日開始向實驗組添加75IU rLH,扳機日12h前改為150IU rLH,結果顯示反復種植失敗的患者添加rLH可以明顯改善種植率,降低流產率。Schwarze等[24]的研究認為無論是添加HMG還是rLH均不能使一般人群獲益。此外,Younis等[25]綜合評估了八項系統(tǒng)評價的結果,也認為在拮抗劑方案中未經選擇的人群無需添加rLH;卵巢低反應者和年齡≥35歲的患者在GnRH激動劑方案中補充rLH可以獲益,而在GnRH拮抗劑方案中是否需要添加rLH,仍有待進一步研究。Alviggi等[26]的系統(tǒng)評價表明在拮抗劑方案中添加rLH可以改善35~39歲人群的胚胎著床率,但年齡≥40歲的患者添加rLH不能獲益;該研究還指出在拮抗劑方案中卵巢低反應人群是否需要添加rLH仍無定論,需要更多的高質量研究來評估。Mochtar等[27]的Meta分析結果顯示添加rLH可以提高持續(xù)妊娠率,不能改善活產率,但作者認為所納入的研究質量較低,仍需進行更高質量的研究明確添加rLH是否可以獲益。
在一項關于尿源性HCG(urinary human chorionic gonadotropin,uHCG)的研究中,研究者選擇了注射拮抗劑后任意時間點出現(xiàn)LH水平≤0.5mIU/mL的患者作為實驗對象,在卵巢刺激日根據rFSH的使用劑量添加不同劑量的uHCG,結果表明添加uHCG可以改善LH水平≤0.5mIU/mL患者的獲卵數、臨床妊娠率和活產率[28]。因此,以上研究提示,在拮抗劑方案中,不推薦常規(guī)添加外源性LH,當LH被過度抑制時及時添加外源性LH可以獲益,而卵巢低反應者、高齡患者是否需要添加外源性LH仍需進一步研究。
綜上所述,在拮抗劑方案中維持適當的LH水平對卵泡的正常發(fā)育十分重要,過低或過高的LH水平都會對IVF結局產生不利影響。但LH的確切閾值仍無法確定,不同的人群、時間點和扳機方式所需的LH水平可能有所差異。外源性添加LH可以改善拮抗劑對內源性LH的過度抑制作用,但在拮抗劑方案中添加外源性LH的種類、人群、劑量、時機等問題尚未達成共識,需要更多大樣本、高質量的前瞻性研究,以期改善輔助生殖的妊娠結局。