人絨毛膜促性腺激素在胚胎移植中的研究進展

周晏瓊，桂文武

自1978年首例試管嬰兒出生以來，輔助生殖技術(shù)（assisted reproductive technology，ART）取得了重大進展。囊胚移植、序貫培養(yǎng)基的開發(fā)、胚胎玻璃化冷凍技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了胚胎質(zhì)量，然而，胚胎移植（embryo transfer，ET）后的妊娠率仍低于40%[1]。有研究表明，在參與胚胎植入的眾多因素中，人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，hCG）起著關(guān)鍵作用，可通過改善子宮內(nèi)膜容受性，促進子宮內(nèi)膜蛻膜化、血管生成、滋養(yǎng)細胞侵襲和調(diào)節(jié)母體免疫耐受，從而有利于胚胎成功著床[2]。因此，有學者提出ET前宮腔灌注hCG可能是改善ART結(jié)局的一種有效方法。但目前關(guān)于ET前宮腔灌注hCG對ART妊娠結(jié)局的影響尚存在爭議，因此，本文就hCG在ET中的最新應(yīng)用與研究進展進行綜述。

1 hCG的分子結(jié)構(gòu)及亞型

hCG是由合體滋養(yǎng)層細胞產(chǎn)生的一種糖蛋白激素，由α和β兩條亞基構(gòu)成，與黃體生成激素（luteinizing hormone，LH）的結(jié)構(gòu)相似，兩者具有相同的α亞基，主要區(qū)別在于β亞基。hCG的半衰期為24 h，而LH的半衰期僅為1 h。兩者作用于同一受體——LH/hCG受體，相較于LH，hCG顯示出更強的LH/hCG受體結(jié)合力[3]，并且發(fā)揮更高的生物學效應(yīng)。對LH/hCG受體在子宮內(nèi)膜中的定位和功能的研究發(fā)現(xiàn)，LH/hCG受體在子宮內(nèi)膜腺細胞和間質(zhì)細胞中高度表達[4]，且在分泌期子宮內(nèi)膜中的表達明顯高于增殖期。

近年已證實高糖基化hCG（hCG-H）在早期妊娠中發(fā)揮重要作用。hCG-H是hCG的一種亞型，主要由細胞滋養(yǎng)層細胞產(chǎn)生，具有誘導(dǎo)絨毛外滋養(yǎng)層細胞增殖和侵襲的作用，在著床和滋養(yǎng)細胞侵襲過程中呈現(xiàn)濃度峰值，因此hCG-H和hCG均被認為是胚胎種植的驅(qū)動力[2]。

2 hCG與子宮內(nèi)膜容受性

據(jù)報道，目前體外受精（in vitro fertilization，IVF）-ET的成功率只有35%～55%[5]。成功的種植主要取決于胚胎質(zhì)量和子宮內(nèi)膜容受性，到目前為止，序貫培養(yǎng)基的使用和胚胎玻璃化冷凍技術(shù)已經(jīng)使胚胎質(zhì)量大大優(yōu)化。相關(guān)研究報道子宮內(nèi)膜因素是胚胎成功種植的關(guān)鍵因素，高達60%以上，而胚胎因素不到40%[5]，因此，子宮內(nèi)膜作為胚胎著床的場所越來越受到關(guān)注。子宮內(nèi)膜對胚胎的接受能力稱為子宮內(nèi)膜容受性。排卵后的5～10 d（相當于月經(jīng)周期的20～24 d）為胚胎植入的關(guān)鍵時期，稱為種植窗口期，此時子宮內(nèi)膜對胚胎的接受能力最強，即種植窗口期的子宮內(nèi)膜容受性最高。多種細胞因子、黏附分子和激素共同參與子宮內(nèi)膜容受性的建立[6-7]。在諸多可影響子宮內(nèi)膜容受性的因素中，hCG是最重要的分子信號之一[8]。研究發(fā)現(xiàn)，hCG可以通過調(diào)控與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)的分子促進子宮內(nèi)膜蛻膜化、內(nèi)膜血管形成、絨毛侵襲以及調(diào)節(jié)母體免疫耐受，從而改善子宮內(nèi)膜容受性[9-11]。

3 hCG與胚胎植入

胚胎植入是ART成功的關(guān)鍵步驟之一，主要取決于3個因素：胚胎質(zhì)量、子宮內(nèi)膜容受性、種植窗口期胚胎和子宮內(nèi)膜的同步性[12]。隨著胚泡發(fā)展到囊胚，蛻膜化子宮內(nèi)膜表達出可接受胚胎植入的表型[13]。著床前胚胎分泌的因子可以調(diào)節(jié)著床部位，同時，蛻膜可分泌影響胚胎分化和早期發(fā)育的細胞因子[14-15]。在合適的微環(huán)境下，胚胎和子宮內(nèi)膜分泌的各種因子相互作用，以便滋養(yǎng)層細胞侵入。胚胎植入的第一步是母胎界面胚胎與子宮內(nèi)膜間的“親密對話”，由各種細胞因子和相關(guān)激素介導(dǎo)完成，而hCG是胚胎和蛻膜之間初始分子信息陣列中的分子之一，研究發(fā)現(xiàn)hCG以旁分泌和自分泌的方式參與胚胎植入過程。

4 宮腔灌注hCG

研究發(fā)現(xiàn)，在哺乳動物模型（成熟母牛）中宮腔灌注hCG可明顯提高ET后的妊娠率[16]。在靈長類動物相關(guān)研究中也發(fā)現(xiàn)，移植前宮內(nèi)注射hCG可顯著改善子宮內(nèi)膜容受性[17]。基于以上理論基礎(chǔ)，為了提高人類IVF/胞漿內(nèi)單精子注射（ICSI）-ET成功率，近年來研究學者提出設(shè)想：ET前通過向?qū)m腔內(nèi)灌注hCG，改善子宮內(nèi)膜容受性，有助于提高胚胎種植率和臨床妊娠率。Licht等[18]開發(fā)了一套宮內(nèi)微透析裝置（IUMD），在月經(jīng)周期的黃體期向患者宮腔內(nèi)注射hCG，并監(jiān)測子宮內(nèi)膜中相關(guān)細胞因子的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)宮腔灌注hCG后，不利于胚胎著床的因子如巨噬細胞集落刺激因子（M-CSF）、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1（IGFBP-1）的含量顯著降低，而有利于胚胎植入的因子如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）、白血病抑制因子（LIF）的含量則顯著增加。表明宮腔灌注hCG可能通過改善子宮內(nèi)膜的容受性（促進內(nèi)膜血管生成、蛻膜化以及延長種植窗口期）從而利于胚胎植入。另有研究報道，在種植窗口期，hCG可以促進基因表達向免疫耐受、細胞增殖、組織重塑以及血管生成方向發(fā)展[19-20]?；趆CG在胚胎著床中的作用，有學者建議在ET前宮腔灌注合成或天然hCG以改善輔助生殖治療結(jié)局。

4.1 宮腔灌注hCG與新鮮ET 在月經(jīng)周期中，子宮內(nèi)膜同時經(jīng)歷功能和形態(tài)變化，形成種植窗以利于胚胎種植。ET時間與種植窗是否同步取決于許多因素，并且在新鮮ET和凍融ET（FET）之間可能存在差異。與FET不同，新鮮ET發(fā)生在控制性超排卵（controlled ovarian hyperstimulation，COH）取卵之后，與自然妊娠相比，子宮內(nèi)膜暴露于高雌激素水平狀態(tài)。這種激素環(huán)境的改變可能會對宮內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此也會影響植入的潛力。此外，種植窗不僅與最佳子宮內(nèi)膜厚度有關(guān)，而且與各種因子有關(guān)，如細胞因子、黏附分子和激素，這些介質(zhì)可促進著床過程。隨后維持妊娠的主要激素hCG對子宮內(nèi)膜有直接影響。

已有研究報道新鮮ET前宮腔灌注hCG在ART中的作用，但結(jié)果不一。2018年Volovsky等[21]一項大型回顧性研究發(fā)現(xiàn)宮腔灌注hCG可顯著降低新鮮ET的臨床妊娠率，這與Wong等[22]研究結(jié)果一致。此外有研究表明，在COH時給予hCG扳機的周期中宮腔灌注hCG可能會加重hCG對著床的負面影響。hCG水平已經(jīng)在扳機時因注射大劑量hCG而升高，超過閾值的hCG不僅沒有進一步的益處，而且可能產(chǎn)生負面影響。因此hCG的增加可能對子宮內(nèi)膜容受性有潛在的危害。

Hou等[23]Meta分析首次評估了新鮮ET時宮腔灌注hCG的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，宮腔灌注hCG顯著提高生化妊娠率和持續(xù)妊娠率。然而，宮腔灌注hCG組與對照組在臨床妊娠率、胚胎植入率、流產(chǎn)率、異位妊娠率以及活產(chǎn)率等方面差異均無統(tǒng)計學意義。由于該Meta分析是評估新鮮ET時宮腔灌注hCG效果的首個研究，納入文章的異質(zhì)性大于50%，其在討論中分析了異質(zhì)性可能的來源：hCG劑量和宮腔灌注hCG的時機，但由于樣本量有限，沒有進行亞組分析，因此，應(yīng)該謹慎解釋該研究結(jié)果。

4.2 宮腔灌注hCG與FET 為預(yù)防卵巢過度刺激綜合征（ovarian hyperstimulation syndrome，OHSS）及超促排卵對子宮內(nèi)膜容受性的影響，近年來FET在臨床中廣泛應(yīng)用，排卵規(guī)律的不孕女性接受自然周期FET，而月經(jīng)周期不規(guī)則的女性則接受人工周期FET[激素替代治療（HRT）]。目前尚無關(guān)于比較自然周期FET與人工周期FET宮腔灌注hCG臨床結(jié)局的研究，對于宮腔灌注hCG是否改善FET后妊娠結(jié)局尚存爭議。Huang等[24-25]研究結(jié)果表明，宮腔灌注hCG可以顯著提高FET的胚胎種植率、臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率。但最近高明霞等[26]Meta分析發(fā)現(xiàn)，宮腔灌注hCG可以提高不孕患者FET周期的胚胎種植率、臨床妊娠率和持續(xù)妊娠率，對妊娠結(jié)局具有改善作用，但差異無統(tǒng)計學意義。因此，還需更多大樣本、多中心隨機對照試驗（RCT）進一步研究。

4.3 宮腔灌注hCG的時機、劑量及移植胚胎的階段 宮腔灌注hCG的時機是基于在正常月經(jīng)周期的黃體期人類子宮內(nèi)膜上皮細胞中表達hCG受體的時間。hCG作為胚胎在著床前分泌的早期胚胎信號之一，其mRNA早在胚胎8-細胞階段就已開始轉(zhuǎn)錄，而囊胚在種植前就已開始表達hCG。因此，有學者提出ET前宮腔灌注hCG可能是改善IVF-ET結(jié)局的一種更好的方法。但最近Sacchi等[27]研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜長時間暴露于低劑量hCG可下調(diào)細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1（ERK1）和ERK2的磷酸化水平，破壞其與細胞外基質(zhì)的黏附，并改變緊密連接的完整性，表明過早給予hCG可能對子宮內(nèi)膜容受性產(chǎn)生負面影響。與正常育齡婦女相比，接受IVF治療的婦女子宮內(nèi)膜中LH/hCG受體水平明顯降低[28]。因此，hCG給藥的時機、劑量應(yīng)謹慎，因其對LH/hCG受體調(diào)節(jié)具有潛在的負面影響。2019年Gao等[29]Meta分析發(fā)現(xiàn)，不孕女性在ET前15 min內(nèi)接受500 IU hCG宮腔灌注治療可以獲得最佳的妊娠結(jié)局。

考慮到移植胚胎的不同階段（卵裂期胚胎和囊胚），宮腔灌注hCG的臨床效果可能不同。Craciunas等[30]系統(tǒng)評價發(fā)現(xiàn)，移植卵裂期胚胎時，當宮腔灌注的hCG＜500 IU時，2組活產(chǎn)率、臨床妊娠率差異無統(tǒng)計學意義；當宮腔灌注的hCG≥500 IU時，宮腔灌注hCG組的臨床妊娠率、活產(chǎn)率顯著增加。而移植囊胚時，無論宮腔灌注hCG與否，無論宮腔灌注hCG劑量高低，2組活產(chǎn)率、臨床妊娠率差異均無統(tǒng)計學意義。

4.4 宮腔灌注hCG與并發(fā)癥 Craciunas等[30]系統(tǒng)評價表明，無論移植時的胚胎階段或?qū)m腔灌注hCG的劑量如何，尚無證據(jù)表明宮腔灌注hCG會影響流產(chǎn)率和其他并發(fā)癥的發(fā)生率。因此，宮腔灌注hCG是一種相對安全的給藥方式。

5 宮腔灌注hCG 與反復(fù)植入失?。╮epeated implant failure，RIF）

RIF的定義為：年齡在40歲以下，接受了3個及3個以上ET周期，且累計移植優(yōu)胚數(shù)達4枚但仍未能臨床妊娠者[31]。其中，子宮內(nèi)膜因素是造成RIF的主要原因，占67%以上。

Huang等[25]回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在RIF患者中，F(xiàn)ET前宮腔灌注hCG可顯著提高妊娠率。Bielfeld等[32]研究首次表明RIF患者種植窗口期的子宮內(nèi)膜蛋白質(zhì)組成與健康婦女不同，ET前15 min宮腔灌注hCG可能會改善趨化因子觸發(fā)的胚胎-子宮內(nèi)膜“對話”，并增強血管生成和免疫反應(yīng)。從臨床角度來看，ET前宮腔灌注hCG可能會提高RIF患者的妊娠率。此外，國內(nèi)一項前瞻性對照研究也發(fā)現(xiàn)，對于RIF患者，在FET周期添加小劑量hCG是有益的，hCG通過促進血管生成豐富子宮內(nèi)膜的血流供應(yīng)，從而增加子宮內(nèi)膜厚度，提高胚胎種植率及臨床妊娠率[33]。

6 其他

目前，國內(nèi)外相關(guān)研究主要是關(guān)于宮腔灌注hCG對ET后臨床結(jié)局的影響，而國內(nèi)首個關(guān)于移植日改變hCG的給藥方式（肌內(nèi)或皮下注射）能否改善FET周期妊娠結(jié)局的研究表明，移植日注射hCG不能改善FET的妊娠結(jié)局[34]。需要說明的是，該研究是一項回顧性研究，論證強度有限，因此，還需要進一步的RCT來提高論證強度。

7 結(jié)語

綜上所述，hCG能否改善ET后的妊娠結(jié)局尚存爭議，還需更多的大樣本、多中心RCT進一步驗證。因此，不推薦在ET前常規(guī)應(yīng)用宮腔灌注hCG來改善子宮內(nèi)膜容受性。hCG在子宮內(nèi)膜容受性中的生物學作用，包括促進血管生成、內(nèi)膜基質(zhì)細胞蛻膜化和調(diào)節(jié)免疫耐受等，可以用先進的分子遺傳學技術(shù)來評估?；诳煽康纳飳W標記物的準確診斷和個性化管理是未來IVF-ET成功的關(guān)鍵。同時，在探索宮腔灌注hCG的適應(yīng)證時，應(yīng)充分考慮hCG給藥劑量、給藥時機、給藥方式以及給藥人群。