摘要 随着科学的发展,辅助生殖技术作为诊治不孕不育的重要手段,该领域一系列新技术不断诞生并迅速发展。本文综述了从第一例自然周期IVF试管婴儿诞生---卵巢激素刺激周期IVF---自然周期未成熟卵母细胞体外成熟技术的发展及其优缺点,并对近几年的备受关注的自然周期IVF/IVM技术对不孕不育的治疗进行了报道。
自然周期获取的卵母细胞诞生了世界上第一个IVF婴儿,成为人类生殖医学史上划时代的里程碑。从此,这项技术作为不孕症治疗技术在欧洲及世界范围内广泛展开,随后慢慢被控制性超排卵(COH)激素刺激周期所代替。但对于进行IVF-ET的多囊卵巢(PCO)和多囊卵巢综合征(PCOS)患者,COH治疗效果不佳,卵母细胞往往发育不良,流产率高,更存在卵巢过度刺激综合征(OHSS)的危险。OHSS是治疗不孕症过程中严重的并发症,临床上没有特别有效的治疗方法。严重者可危及生命。本文综述了传统的IVF不孕症治疗技术的发展及其优缺点,并对近几年备受关注的自然周期IVF与IVM(IVF/IVM)技术的发展以及我院实施自然周期IVF/IVM技术对不孕不育的治疗进行了报道。
1 传统COH方法的优势以及对患者的短期和长期影响
传统的IVF卵巢刺激治疗方法是为了获得最大数目的卵母细胞用来受精,以产生更多的、可供选择移植的胚胎,这已成为IVF-ET提高获卵数的常规选择。促排卵方案主要包括应用GnRH-a的长、短、超短方案降调节以及应用GImRH拮抗剂(GnRH-A)方案。其中最常用的是长方案GnRH-a联合Gn,抑制或减少了早发的LH峰,避免了自发排卵,并改善了卵泡发育的同步化,提高并获得了更多优质的成熟卵母细胞:长方案可明显提高子宫内膜异位症患者的卵子质量,改善子宫内环境,提高妊娠率。短方案主要是在卵泡早期使用CnRH-a可以增加卵泡募集的数量,在年龄较大、反应不良或卵泡数目少的情况下可提高获卵率,改善妊娠结局。COH在过去几十年的应用中,已得到了充分的肯定,为有排卵障碍的不孕患者带来了希望。
但是,COH在辅助生殖技术广泛应用的同时,引起的并发症越来越受到关注。这使得我们除了不断总结如何提高COH的有效性外,还需不断探索其安全性。在不孕症治疗过程中。几乎所有的临床医生都知道促排卵可能引起短期的、严重的临床问题。OHSS的总体发生率约为20%,严重的0HSS发病率占周期数的0.5%-5%,而且存在潜在的致死效应;卵巢反应不良、黄体功能不足、过早黄素化、子宫内膜容受性下降以及妊娠期和围产期并发症(如流产、早产和多胎发生率增加)等是COH的近期并发症。多胎出生仍是当前IVF治疗方案中的主要问题。有报道,40%的IVF/ICSI婴儿是双胞胎,这些婴儿在妊娠32周前分娩比例是单胎的7.4倍,死产率、剖腹产术和进入新生儿重症监护治疗病房的比例也显著升高。COH还存在一定的远期效应:Nikolaou对12例患者多次促排卵后随访7年,结果11例出现绝经症状,8例进入更年期或开始用激素替代治疗,提示COH可能会导致卵巢功能提前衰竭;COH的长期效应可能存在卵巢癌及子宫内膜癌的风险;而且,COH引起表观遗传缺陷的新生儿已有报道。研究表明,表观遗传学异常与妊娠并发症及新生儿缺陷相关。
2 未成熟卵体外培养技术
为克服这些困难,近年来有学者主张少量使用或不用促性腺激素刺激,获取PCOS患者的未成熟卵进行体外成熟、受精和胚胎移植。随着与卵泡生长和卵母细胞成熟相关的卵巢生理的不断了解,超声技术的发展和促性腺激素拮抗剂的临床应用,已经允许卵巢刺激从自然周期开始,提供我们一个更好的机会,去开发新的、温和的卵巢刺激方法。超促排卵深度刺激后卵巢低反应是卵巢储备下降和卵母细胞质量差的一个标志1。因此,在一些诊所,自然或轻度刺激的IVF已被用于卵巢储备较差和卵巢低反应女性,其结果与一些研究报道的传统激素刺激方案一样有效。
早在20世纪30年代,Pincus和Enzm锄z观察到兔部分初级卵母细胞体外培养可排出第一极体,完成卵母细胞的成熟过程。此后,在对小鼠、绵羊、牛、猪、恒河猴和人的卵泡培养中进一步证实了此点。人卵母细胞体外成熟(IVM)最初开始于约70年前,当时报道卵母细胞在体外成熟大约需要12h。但Edwards 1965研究显示:人未成熟卵母细胞体外需要37h才能成熟,而且成功获得体外受精。1991年,Cha等利用IVM技术在世界上获得了首例妊娠:此后,在IVF-ET促排卵周期、良性病变切除卵巢和PCOS不孕不育患者中采取未成熟卵进行IVM都获得了成功妊娠。为这些类型不孕不育患者提供了治疗途径。人的IVM通常使用直径达2-10mm的窦卵泡卵母细胞,在体外培养后,卵母细胞可恢复减数分裂并达到MII期,具有受精、发育为正常胚胎的能力。一些由于不排卵导致不育的妇女,如PCOS患者因为有较多的卵泡,可以不用卵巢激素刺激,收集未成熟卵母细胞进行IVM,此法已经获得了成功妊娠。随后其他报道也证实了这种方法的有效性。目前,IVM技术主要应用于超声下确定有PCO或PCOS妇女不育治疗的积极选择。国内未成熟卵母细胞IVM技术也已成为治疗不孕症的一种新途径,对PCOS和月经周期正常但经其他辅助生育技术失败的患者,接受IVM周期治疗,每移植周期的临床妊娠率在24%-40%之间。
3 自然周期IVF/IVM技术
近年,人们对自然周期IVF的关注日益增加。主要因为这种方法副作用少,即使偶尔会遇到卵母细胞采集失败的风险,而致无可供移植的胚胎。但是。连续治疗周期的累积成功率表明,经过4个周期治疗。累积妊娠率为46%,活胎出生率达32%。而且每个自然周期结合ICSI技术与卵巢激素刺激周期相比,两者的起始周期着床率和活胎率几乎相同。因此,首先需为患者考虑,进行最佳选择:在2种方法获得同样的妊娠率和出生率的情况下,进行2个或者3个自然周期IVF,或是一个激素刺激周期。另外,自然周期IVF或IVM在一些国家如意大利是不育症治疗的第一选择,而且每个IVF周期最多只能让3个卵母细胞受精。
女性的原始卵泡数出生时就已固定,不再增殖。新生儿双侧卵巢有70万-100万个原始卵泡,到青春期约有4万个原始卵泡。正常情况下。当女性青春期来临,每个月都会有一群未成熟的卵泡受激素的刺激开始成熟,但是最后只有一个优势卵泡能够幸运地达到成熟阶段,而和它同期发育的其他卵泡则逐渐闭锁和凋亡。据报道,在妇女每个月经周期中,大约有20个小的有腔卵泡被选择并持续发育至排卵前阶段。最近,通过每天行阴道超声检查观察到,妇女在每个月经周期中有20个卵巢卵泡发育波,这对传统认为仅在月经周期的卵泡期有卵泡生长是一种挑战。
但有趣的是,即使当优势卵泡在卵泡形成过程被选择之后,非优势卵泡也没有发生闭锁,从非优势卵泡获得的未成熟卵母细胞IVM后,已有健康婴儿出生。因此,提高自然周期IVF成功率的一个更具吸引力的方法是与IVM结合。如果将优势卵泡中的成熟卵母细胞与小卵泡中的未成熟卵母细胞一起收集,这样受孕的几率将会大大增加。由于存在自然的LH峰,妇女接受自然周期IVF结合IVM技术时要注意的一个关键因素:阻止优势卵泡的排卵。一般排卵前人卵泡直径大小在16.1-20.0mm,但是,在注射hCG时卵泡直径在13-16mm时,也会发生已排卵的现象。而且,我们的经验表明,虽然优势卵泡中获得的卵母细胞质量在形态、受精率以及早期胚胎发育率方面都无差异,但是,在注射hCG时优势卵泡直径>17mm时,未成熟卵母细胞的质量较差,且很易发生优势卵泡中卵母细胞排掉的危险(另文发表)。因此,当优势卵泡直径达到12-14mm,子宫内膜厚度≥6mm时,就给予10000 IU hCG,36h后收集卵母细胞,这是自然周期进行的第一关键点。
PCO或PCOS妇女过去的IVM治疗方案是:①确保第8天无优势卵泡生长;②第8天所有卵泡的直径必须<lOmm;③取卵前36h注射hCG。为什么第8天不能有优势卵泡生长,而且所有卵泡直径必须<10mm呢?因为通常认为优势卵泡的生长会抑制其它小卵泡的发育并诱导这些小卵泡发生闭锁。Chian从不同卵泡发育阶段的卵巢获得未成熟卵母细胞观察其成熟和发育能力,结果从小的窦卵泡获得的未成熟卵母细胞的成熟和发育潜能不会被优势卵泡的存在和卵子发生的阶段所影响。接着Chian卸对10例正常卵巢和多囊卵巢妇女进行了自然周期优势卵泡获得成熟卵母细胞进行IVF结合小卵泡获取未成熟卵母细胞IVM技术,观察了妊娠率和出生率。结果3例成功怀孕。之后,自然周期IVF/VM技术开始得到应用和关注。
2005年4月,本院生殖医学中心开展了“自然周期成熟卵+未成熟卵体外培养成熟”试管婴儿辅助生殖技术,并成功使1名36岁的不育患者怀孕,从而使我国成为第4个掌握该技术的国家:2005年12月,此首例自然周期IVF/M试管婴儿在本中心顺利降生,填写了国内该技术领域的空白。通过这种方法获得相对较多的卵子,妊娠率和其他方法相差无几。其优势:①避免了OHSS的发生;②操作简便,每月都可实施,治疗周期大大缩短:③避免了外源性激素对内分泌系统的影响;④费用低,由于不用药物促排卵,减少了药物支出。
目前,我中心所用IVF/IVM诊疗方案是:①卵巢功能正常的妇女;②B超下可见≥7个窦卵泡,月经周期第2天或第3天FSH水平<lO IU/L;⑨主导卵泡的直径达到12-14mm,子宫内膜厚度≥6.0mm时注射hCG(10000 IU);④36h后开始采集卵子。优势卵泡中采集到的成熟卵泡进行ICSI,小卵泡中采集到的未成熟卵母细胞经IVM培养24h或48h后也进行ICSI,最后由成熟和未成熟卵母细胞得到的胚胎于第3天移植。截至2008年3月,我中心共开展自然周期IVF/IVM 363个周期,133个妇女妊娠,妊娠率为36.6%,出生58个由IVF/IVM获得的婴儿。这些结果表明:当优势卵泡直径达到12-14mm时注射hCG,可以采集到成熟卵母细胞,并可采集未成熟卵母细胞进行IVM。各种原因不育妇女可以通过这种卵巢不受激素刺激的新方法~自然周期IVF-IVM来进行治疗,以使更多的不育患者受益。对于PCO或者PCOS患者,采用自然周期IVM技术治疗,截至2008年3月,我中心共开展自然周期IVM 108个周期,妊娠率为40.2%,出生14个婴儿。
综上所述,自然周期IVF/IVM对卵巢低反应者以及避免药物刺激患者有特殊的作用,自然周期IVF,IVM和IVM技术已经使一定数量的不育患者受益。但是,IVM的作用毕竟有限,调节人早期卵泡发生的机制尚不明了,IvM仍处于研究阶段,虽始基卵泡、腔前卵泡也能体外生长,但发育到一定程度就出现退化、闭锁。IVM卵母细胞常发生卵裂延缓或停滞,胚胎质量欠佳,导致妊娠率低下,目前人的IVM仅能从窦卵泡获得成功妊娠。研究显示:不同的培养环境可产生不同的IVM结局,不适的培养环境是造成IVM后卵子质量下降的主要因素。而现有的人IVM的各种培养基和培养方案都是在参考动物研究结果的基础上建立的。因此。如何改进IVM培养系统,提高IVM的成熟、受精、卵裂和优质胚胎率,成为迫切需要解决的问题,这就需要我们不断探索和努力提高其应用效率。
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