卵巢過(guò)度刺激綜合征的發(fā)病機(jī)制及預(yù)防藥物研究進(jìn)展

武天睿，孟昱時(shí)

(昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院,昆明 650033)

近年來(lái),隨著不孕癥發(fā)病率增加及國(guó)家“三胎”政策的開(kāi)放,越來(lái)越多的人選擇輔助生殖技術(shù)(ART)助孕。卵巢過(guò)度刺激綜合征(OHSS)是ART過(guò)程中控制性卵巢刺激(COS)時(shí)常見(jiàn)的并發(fā)癥之一。根據(jù)發(fā)病時(shí)間分為早發(fā)型OHSS和遲發(fā)型OHSS。前者是由注射外源性人絨毛膜促性腺激素(HCG)引起,發(fā)生在取卵后9 d及以?xún)?nèi);后者是因早期妊娠后內(nèi)源性HCG升高引起,通常發(fā)生在取卵后10 d及以上,常伴嚴(yán)重并發(fā)癥[1]。目前OHSS發(fā)生機(jī)制尚不明確,缺乏有效的預(yù)防手段,增加了患者的經(jīng)濟(jì)及時(shí)間負(fù)擔(dān),是亟待解決的一個(gè)難題。本文綜述OHSS發(fā)生機(jī)制及藥物預(yù)防研究進(jìn)展,旨在為OHSS的預(yù)防及治療提供臨床參考。

一、OHSS發(fā)生機(jī)制及病理生理改變

目前,OHSS發(fā)生機(jī)制尚不清楚,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為與內(nèi)源性或外源性HCG刺激卵巢釋放大量如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、組胺、前列腺素等血管活性物質(zhì),激活了卵巢腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin aldosterone system,RAS)[2],以及控制性促排卵過(guò)程中產(chǎn)生大量雌激素有關(guān)。這些細(xì)胞因子及激素使得血管內(nèi)皮功能受損及血管通透性增加,導(dǎo)致液體停留在第三間隙,出現(xiàn)卵巢腫大、胸腔及腹腔積液等病理生理改變。

1.血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF):VEGF是肝素結(jié)合蛋白家族的成員,在調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、通透性等方面起著核心作用[3]。在促排卵周期中,OHSS患者卵泡液、血漿和腹水中的VEGF含量均明顯升高[4]。HCG與內(nèi)皮細(xì)胞上的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2(VEGFR2)結(jié)合后,可正向調(diào)節(jié)卵巢顆粒-黃體細(xì)胞中VEGF基因的表達(dá)[5],刺激VEGF過(guò)度分泌,導(dǎo)致卵巢毛細(xì)血管通透性增加,出現(xiàn)卵巢過(guò)度刺激征象。有許多研究表明,在靶向阻斷VEGF受體后,可以有效預(yù)防OHSS的發(fā)生,更加證實(shí)了VEGF是OHSS發(fā)生發(fā)展中不可或缺的一部分。

2.色素上皮衍生因子(PEDF):PEDF屬于絲氨酸蛋白酶抑制因子家族,是一種由卵巢顆粒細(xì)胞產(chǎn)生并分泌的因子,具有抗炎及抗血管生成作用,對(duì)VEGF的生成具有抑制作用[6]。PEDF經(jīng)HCG刺激后,在體內(nèi)和體外的表達(dá)均下降[7]。有研究發(fā)現(xiàn),HCG通過(guò)蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)、蛋白激酶C(PKC)以及表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、ERK1/2和PI3K信號(hào)通路參與誘導(dǎo)PEDF下調(diào)和VEGF上調(diào)[8]。在OHSS小鼠模型中,給予低劑量重組PEDF(rPEDF)治療后,小鼠水腫、血管滲漏等OHSS體征得到改善,且顆粒細(xì)胞中的VEGF mRNA的表達(dá)下降[9],說(shuō)明PEDF對(duì)OHSS有抑制作用。由此可見(jiàn),PEDF-VEGF動(dòng)態(tài)平衡對(duì)于維持正常的卵巢功能具有重要意義,PEDF-VEGF失衡可能是OHSS的發(fā)病機(jī)制之一。

3.轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β):TGF-β超家族在控制細(xì)胞的增殖和分化、免疫系統(tǒng)以及骨骼疾病、癌癥等疾病中起到了重要作用。其中一些因子,如抗苗勒管激素(AMH)、生長(zhǎng)分化因子-8(growth differentiation factor-8,GDF-8)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-beta,TGF-β1)等,在卵巢中表達(dá)并調(diào)節(jié)卵巢功能。2020年,Fang等[10]的研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1通過(guò)SMAD2/3、ERK1/2和p38 MAPK信號(hào)通路刺激永生化人顆粒-葉黃素(human granulosa-lutein,hGL)細(xì)胞和原代hGL細(xì)胞中VEGF的表達(dá)和分泌。此外,在OHSS患者卵泡液中TGF-β1和VEGF的蛋白質(zhì)水平升高,并且這兩種蛋白質(zhì)在卵泡液中的水平呈正相關(guān)。隨后,她的團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了TGF-β1通過(guò)hGL細(xì)胞中的SMAD2和ERK1/2信號(hào)通路誘導(dǎo)hGL細(xì)胞芳香化酶的表達(dá)和E2的合成[11];此外,肌肉生長(zhǎng)抑制素(myostatin,MSTN),又稱(chēng)GDF8,通過(guò)TGF-β I型受體 ALK5 介導(dǎo)的SMAD2/3 信號(hào)通路刺激hGL細(xì)胞芳香化酶的表達(dá)及雌激素(E2)的合成來(lái)誘導(dǎo)OHSS的發(fā)生,并且OHSS患者卵泡液和顆粒細(xì)胞中MSTN水平均升高[12]。因此,TGF-β家族因子通過(guò)不同的信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)誘導(dǎo)VEGF及E2的表達(dá)來(lái)參與OHSS的發(fā)生。

4.Kallistatin(KS):KS也稱(chēng)為激肽釋放酶結(jié)合蛋白(kallikrein-binding protein,KBP),屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族的一種,對(duì)血管生成產(chǎn)生具有多種作用,參與許多疾病的發(fā)生。Huang等[13]的研究發(fā)現(xiàn),在HCG刺激下人卵巢顆粒細(xì)胞瘤細(xì)胞系KGN細(xì)胞和人原代顆粒細(xì)胞(primary granulosa cells,PGCs)中KS mRNA的表達(dá)以劑量依賴(lài)性方式顯著下調(diào)。此外,她的團(tuán)隊(duì)證實(shí)了經(jīng)過(guò)KS處理24 h后,體外培養(yǎng)的KGN細(xì)胞和人PGCs中,VEGF表達(dá)和分泌均顯著下調(diào),提示KS可抑制顆粒細(xì)胞中VEGF的表達(dá)。隨后,為了證實(shí)KS可以預(yù)防OHSS的發(fā)生,研究者給予OHSS組小鼠補(bǔ)充外源性KS,結(jié)果表明與對(duì)照組相比,添加KS顯著抑制了小鼠體重增加、卵巢增大、血管通透性增加和VEGF表達(dá)等一系列跡象[13]?？偟膩?lái)說(shuō),KS在體外和動(dòng)物模型中均可下調(diào)VEGF表達(dá)。而在HCG的刺激下,KS的分泌減少,VEGF水平則升高,從而促進(jìn)了OHSS的發(fā)生。

5.瞬時(shí)受體電位-melastatin 2(TRPM2):TRPM2通道是一種電壓不依賴(lài)的陽(yáng)離子通道,通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞外鈣離子輸入來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的功能,參與血管生成和血管重塑,其活性受氧化應(yīng)激、ADPR/煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)代謝和TNF-α的影響[14]。anl等[15]首次在OHSS大鼠模型中探討了TRPM2活性在OHSS發(fā)生發(fā)展中的作用。研究者將右側(cè)卵巢組織進(jìn)行病理學(xué)和免疫組化檢查,左側(cè)卵巢組織用于生化檢查。結(jié)果表明OHSS組大鼠卵巢重量明顯高于對(duì)照組,且OHSS組卵巢充血、水腫、細(xì)胞凋亡及TRPM2免疫反應(yīng)明顯增加。組織中VEGF、TNF-α和丙二醛(MDA)水平也顯著高于對(duì)照組。當(dāng)過(guò)度刺激的卵巢發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí),充血或水腫的卵巢可加重組織缺氧,導(dǎo)致TNF-α和MDA升高。此外,TRPM2免疫反應(yīng)評(píng)分隨著MDA、TNF-α、VEGF及細(xì)胞凋亡的增加而增加?？偠灾?TRPM2在OHSS發(fā)生的病理生理過(guò)程中起到一定的作用,但TRPM2免疫反應(yīng)增強(qiáng)與卵巢血管生成和通透性增加,即與VEGF水平升高的因果關(guān)系尚不明確。

6. 血管生成素-酪氨酸激酶的免疫球蛋白樣和表皮生長(zhǎng)因子樣域1(Tie1):Tie受體家族幾乎僅在內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá),且與內(nèi)皮細(xì)胞功能及功能障礙有關(guān)[16]。Sun等[17]學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,OHSS患者和大鼠的顆粒細(xì)胞中VEGF和Tie1水平均升高。此外,在HCG刺激下,早期生長(zhǎng)反應(yīng)蛋白1(early growth response protein 1,Egr1)與Tie1的啟動(dòng)子結(jié)合,激活Tie1在SVOG(一種非腫瘤形成的人類(lèi)顆粒-黃體細(xì)胞系)中的轉(zhuǎn)錄,誘導(dǎo)Tie1表達(dá)上調(diào),進(jìn)而激活PI3K/Akt信號(hào)通路,刺激VEGF生成。當(dāng)敲除Tie1基因后,大鼠模型卵巢重量、黃體數(shù)目以及VEGF水平顯著降低,延緩了大鼠OHSS的進(jìn)展。因此,Tie1在顆粒細(xì)胞中Egr1調(diào)控下刺激VEGF的產(chǎn)生,從而參與OHSS的發(fā)生,將來(lái)可能是OHSS的潛在治療靶點(diǎn)。

近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),褪黑素通過(guò)刺激hGL細(xì)胞中的芳香化酶和E2產(chǎn)生以及VEGF的表達(dá)來(lái)參與OHSS的發(fā)生[18]。此外,有學(xué)者提出基因組學(xué)在OHSS發(fā)生中起到一定的作用,包括一些長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、微小RNA(micro RNA,miRNA)、FLT4基因突變以及單核苷酸多態(tài)性等,在基因?qū)用嬲{(diào)控著OHSS的發(fā)生,但是具體機(jī)制尚未得到闡明。

二、OHSS的預(yù)防

OHSS是一種自限性疾病,沒(méi)有懷孕的患者其癥狀在下一次月經(jīng)來(lái)潮就會(huì)消失。而懷孕的患者,由于卵巢繼續(xù)受到HCG水平上升的刺激,癥狀可能會(huì)持續(xù)1～3個(gè)月。根據(jù)臨床癥狀、體征及輔助檢查常將OHSS分為輕、中、重度。輕度OHSS的發(fā)生率為20%～33%,中度OHSS的發(fā)生率為3%～8%,重度OHSS的發(fā)生率為0.1%～3.0%。中重度OHSS常對(duì)患者的生理及心理帶來(lái)不良影響。因此,OHSS的預(yù)防顯得尤為重要。目前臨床上OHSS的預(yù)防措施包括識(shí)別誘發(fā)OHSS的高危因素、個(gè)體化控制性超促排、全胚冷凍、滑行療法及未成熟卵母細(xì)胞體外成熟(in vitro maturation,IVM)等。此外,多巴胺受體激動(dòng)劑、鈣劑、血容量擴(kuò)充劑、促性腺激素釋放激素拮抗劑等藥物在預(yù)防OHSS的發(fā)生中也起著非常重要的作用。近年來(lái)有學(xué)者發(fā)現(xiàn),一些藥物可通過(guò)不同的通路抑制OHSS的發(fā)生,有可能成為未來(lái)臨床使用的潛在藥物。

1.Kisspeptin(KP):KP是Kiss1基因編碼的產(chǎn)物,在性腺軸的控制中起著重要的作用,是調(diào)節(jié)生殖內(nèi)分泌、能量代謝及妊娠并發(fā)癥發(fā)生的重要因子[19]。研究顯示,KP通過(guò)對(duì)其受體的作用直接向GnRH神經(jīng)元發(fā)出信號(hào),將GnRH釋放到門(mén)脈循環(huán)中,進(jìn)而刺激垂體前葉促性腺激素細(xì)胞分泌LH和FSH,可以引起LH激增[20]。2014年Jayasena等[21]證實(shí)了kp-54可觸發(fā)體外受精卵母細(xì)胞的成熟。研究者在取卵前36 h分別給OHSS高危女性皮下注射1.6、3.2、6.4、12.8 nmol/kg的kp-54,發(fā)現(xiàn)平均成熟卵數(shù)以劑量依賴(lài)性方式增加,生化和臨床妊娠率分別為40%和23%,表明使用kp-54進(jìn)行扳機(jī)可使不孕女性成功妊娠。隨后,Abbara等[22]使用不同濃度kp-54對(duì)60名有OHSS高風(fēng)險(xiǎn)的女性進(jìn)行扳機(jī)。該研究觀察了獲卵率、卵母細(xì)胞成熟率及OHSS發(fā)生率等指標(biāo),研究發(fā)現(xiàn)95%的女性卵母細(xì)胞均成熟,給藥劑量為12.8 nmol/kg時(shí)獲卵數(shù)最高,且沒(méi)有女性發(fā)生中重度的OHSS。2017年Abbara等[23]再次進(jìn)行了臨床試驗(yàn),探索延長(zhǎng)LH峰是否能改善OHSS高風(fēng)險(xiǎn)女性的卵母細(xì)胞成熟。研究將62名OHSS高危女性隨機(jī)分為2組,實(shí)驗(yàn)組在取卵前36 h注射第1針kp-54 9.6 nmol/L,第1針后10 h再次注射同等劑量kp-54;對(duì)照組不接受注射第2針。研究發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組中成熟卵母細(xì)胞生成率≥60%的女性占比71%,而對(duì)照組只有45%,且不增加中重度OHSS的發(fā)生。此外,有研究發(fā)現(xiàn),在OHSS大鼠模型腦室及靜脈內(nèi)注射kp-54后,卵巢中的炎癥參數(shù)得到改善[24]。近年來(lái),KP除了用來(lái)觸發(fā)卵母細(xì)胞成熟外,還用于治療下丘腦性閉經(jīng)和青春期延遲,藥物的安全性得到一定的證實(shí)。但是,Kisspeptin是否會(huì)成為未來(lái)觸發(fā)排卵的藥物或OHSS預(yù)防的一線(xiàn)藥物,仍需在大樣本隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中進(jìn)行探索。

2.肌醇:在2015年,Turan等[25]使用二甲雙胍和肌醇治療14 d的Wistar大鼠建立OHSS模型,發(fā)現(xiàn)接受肌醇和/或二甲雙胍治療的大鼠血管通透性、血液E2水平、VEGF和COX-2的表達(dá)均降低,表明肌醇可有效預(yù)防OHSS。隨后,Mendoza等[26]進(jìn)行了一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),在接受ICSI的多囊卵巢綜合征女性中,超促排卵過(guò)程中每天兩次使用肌醇550 mg + D-手性肌醇150 mg,與對(duì)照組相比OHSS發(fā)生率降低。近期,有學(xué)者對(duì)使用GnRH拮抗劑方案助孕的PCOS女性分別給予肌醇與二甲雙胍的預(yù)處理,發(fā)現(xiàn)肌醇在降低OHSS風(fēng)險(xiǎn)方面與二甲雙胍同樣有益,并且在接受拮抗劑周期的PCOS女性中具有更好的ART結(jié)果[27]。動(dòng)物模型及人體實(shí)驗(yàn)均顯示肌醇可預(yù)防OHSS的發(fā)生,但需要更多研究來(lái)確定臨床用藥方案。

3.來(lái)曲唑(LE):LE為非甾體芳香化酶抑制劑,通過(guò)以特異及可逆的方式阻斷人類(lèi)芳香化酶,阻止雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化,抑制雌激素的合成。先前的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明,在取卵后連續(xù)5 d口服2.5 mg、5.0 mg和7.5 mg劑量的LE,能夠降低血清E2和VEGF的水平。2.5 mg和5.0 mg的LE對(duì)OHSS發(fā)生的趨勢(shì)僅顯示出輕微的限制,但7.5 mg的高劑量可顯著降低OHSS的發(fā)生率[28]。相反,Wang等[29]發(fā)現(xiàn)取卵后的黃體期連續(xù)5 d口服5.0 mg來(lái)曲唑并不能預(yù)防OHSS。在另一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)試驗(yàn)中,研究者發(fā)現(xiàn)連續(xù)5 d口服來(lái)曲唑5.0 mg,預(yù)防OHSS效果優(yōu)于阿司匹林[30]。此外,近期的一項(xiàng)meta分析指出,來(lái)曲唑可以降低高危女性O(shè)HSS的總發(fā)生率以及中度和重度OHSS的發(fā)生率,而對(duì)于預(yù)防輕度、中度和重度OHSS似乎沒(méi)有積極作用[31]。近期的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),GnRH拮抗劑、米非司酮和來(lái)曲唑的雞尾酒式治療在防止OHSS大鼠模型進(jìn)展方面增強(qiáng)了協(xié)同作用[32]?？傊?目前相關(guān)研究對(duì)LE預(yù)防OHSS有效性報(bào)道存在差異,對(duì)于給藥時(shí)間、劑量及療效,今后仍需要進(jìn)行大型前瞻性隨機(jī)試驗(yàn)來(lái)評(píng)估。

4.地奧司明:地奧司明是一種微粉化的精制黃酮類(lèi)靜脈活性藥物,可作用于血管、微循環(huán)和淋巴系統(tǒng),起到抗氧化、抗炎、抗血管等作用[33]。既往報(bào)道地奧司明可用于心血管疾病、糖尿病、痔瘡等方面的治療。在一項(xiàng)回顧性研究中[34],研究者將具有OHSS高風(fēng)險(xiǎn)且取卵后取消胚胎移植的患者作為納入標(biāo)準(zhǔn),在取卵后給予研究組患者地奧司明1 000 mg,每日兩次,連續(xù)10 d。研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,口服地奧司明可有效降低中重度OHSS的發(fā)生率,并降低高危婦女OHSS的嚴(yán)重程度。但因本研究為回顧性分析,存在一定的局限性,對(duì)于地奧司明預(yù)防OHSS的療效需多中心前瞻性研究證實(shí)。

5.白藜蘆醇(RSV):是一種存在于植物中的天然抗毒素,具有抗炎和抗氧化活性以及對(duì)內(nèi)皮功能和血管系統(tǒng)的保護(hù)作用。Ozgur等[35]在大鼠模型中探討了RSV對(duì)OHSS的影響。研究者使用孕馬血清促性腺激素(PMSG) + 30 U HCG誘導(dǎo)大鼠OHSS,另一組在注射PMSG及HCG前2 h加注RSV 60 mg/kg。研究發(fā)現(xiàn),RSV組的卵巢重量及腹腔液VEGF水平較低,對(duì)OHSS的發(fā)生起到一定的預(yù)防作用。近年來(lái),RSV在治療子宮內(nèi)膜異位癥及腫瘤等方面起到一定的作用,藥物的安全性得到保證。因此,RSV可能是預(yù)防OHSS的選擇之一,但在未來(lái)需要進(jìn)一步的研究和臨床試驗(yàn),以提供關(guān)于治療效果的可靠結(jié)果。

三、總結(jié)

綜上所述,OHSS是ART過(guò)程中的常見(jiàn)并發(fā)癥之一。就目前而言,OHSS的發(fā)病機(jī)制雖仍在探索中,但不難看出VEGF是OHSS發(fā)病的核心環(huán)節(jié),TGF-β家族、Tie1、褪黑素等均可誘導(dǎo)VEGF的表達(dá),其中TGF-β家族及褪黑素還可通過(guò)刺激芳香化酶和E2的合成來(lái)參與OHSS的發(fā)生,而PEDF、Kallistatin可以通過(guò)降低VEGF的水平調(diào)節(jié)血管滲漏來(lái)緩解OHSS的跡象。此外,TRPM2通過(guò)調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激增加血管通透性后介導(dǎo)OHSS的發(fā)生。近年來(lái),許多預(yù)防OHSS的新藥涌出,為OHSS的治療提供了新的選擇。使用kp-54進(jìn)行扳機(jī),可有效觸發(fā)卵母細(xì)胞成熟并且減低OHSS的發(fā)生率;肌醇及白藜蘆醇均可降低VEGF水平,其中肌醇還可以抑制E2、COX-2的生成。

VEGF在胚胎種植及發(fā)育過(guò)程中起到重要的作用。首先,與不孕女性相比,VEGF在黃體中期的子宮內(nèi)膜中的表達(dá)顯著升高,為胚胎著床提供了重要條件;其次,VEGF還可作為母胎之間的免疫調(diào)節(jié)劑,有利于妊娠的建立;最后,VEGF還可加強(qiáng)黃體功能的形成,為胚胎發(fā)育提供充足的養(yǎng)分。因此,VEGF的缺乏可能導(dǎo)致不孕、流產(chǎn)及其它不良妊娠的發(fā)生,然而其中的具體機(jī)制仍需更多的研究來(lái)闡明。近年來(lái),抗VEGF藥物已經(jīng)廣泛應(yīng)用于腫瘤、皮膚病等學(xué)科治療,但因其對(duì)胚胎種植等可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)性影響,在臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)更加小心謹(jǐn)慎。