子宫内膜容受性标志物检测在植入胚胎中的临床应用价值

发布时间:2020-09-22       作者:梁蓉       来源:临床实验室        浏览:2490       收藏: 0

作者:Laurentiu Craciunas,Ioannis Gallos,Justin Chu,Tom Bourne,Siobhan Quenby,Jan J. Brosens,Arri Coomarasamy

编译:梁蓉 

审校:田莉

妊娠的发生取决于胚胎能否成功着床,着床发生在内膜具有最大容受性的种植窗期。在种植的过程中,子宫内膜具有容受性和选择性两个特点,容受性使内膜环境最佳允许胚胎着床和发育,选择性识别并拒绝发育潜能低的胚胎,两者互补最终建立成功的妊娠,任意一方受损均会导致着床失败。90%的着床失败发生于妊娠早期,其中三分之二与子宫内膜或胚胎与内膜相互作用改变相关。

自1937年Rock和Bartlett等人描述了植入过程中子宫内膜的组织学变化至今,子宫内膜的容受性和种植窗期的子宫内膜特征一直是研究的重点,虽然分子细胞以及组学技术的发展使我们对胚胎-子宫内膜交互作用以及着床相关过程有了深入的了解,但是尚未形成临床上有意义的预测子宫内膜容受性并改善治疗的方法。本系统综述的目的在于通过回顾性评估子宫内膜容受性相关观察性研究的证据,帮助医生选择最有价值的子宫内膜容受性标志物用于临床实践并指导进一步的治疗。

一、数据分析方法

1. PROSPERO注册和系统检索:首先于2017年11月1日在PROSPERO(CRD42017077891)注册,分两步(L.C.和I.G.)对MEDLINE和Embase数据库从建立之初至最终检索日(2018年2月26日)期间发布的观察性研究进行全面的文献检索,检索关键词包括子宫内膜、子宫、着床、黄体期、活检、宫腔镜检查、超声检查、多普勒检查、厚度、类型、组学、自然杀伤细胞、标志物、妊娠和流产等,涵盖关键词及与综述问题相关的MeSH主题词表。然后进行针对性检索筛查相似文献,利用PubMed的“相似文章”功能和Google Scholar的“相关文章”功能鉴别补充更多相关的文章,最后检索相关文献的参考文献列表,完成文献检索过程。

2. 研究选择及数据提取和质量评估:所有自然受孕或不孕治疗周期(IUI或IVF)如果报告了临床结局并能够获取原始数据的观察性研究将被纳入,干预性研究、评论、叙述性综述和信件、病例报告、病例系列、参与者少于15人的队列研究以及仅以摘要形式发表的研究排除在外。为避免妊娠导致的潜在偏倚,仅纳入在妊娠事件(着床失败、流产、临床妊娠、活产)之前测量子宫内膜容受性标志物的研究。纳入的研究利用Newcastle-Ottawa观察性研究评价量表评估。

3. 主要和次要结局:入选研究报告了经由超声影像、子宫内膜活检、子宫内膜吸出液检查或宫腔镜检查评估的各种子宫内膜容受性标志物。提供了与临床妊娠(宫内可见孕囊)、流产(24孕周前妊娠前)或活产(24孕周以后出生的活婴)有关的关联性和准确度数据。

4. 数据分析和展示:按照研究中对子宫内膜容受性标志物的测量方法(超声检查、子宫内膜活检、子宫内膜吸出液检查和宫腔镜检查)进行分组,根据受孕方法(自然受孕、IUI及鲜胚移植或解冻移植IVF)亚组分类。纳入的研究数据进行异质性和准确度检测,数据分析使用RevMan 软件(版本5.3,The Cochrane Collaboration,2014)进行。在缺乏金标准的情况下,我们将临床妊娠视为反映子宫内膜具有容受性的指标。

二、主要结果分析

文献筛选过程如下图。最终,163项研究(88 834例女性)被纳入,其中96项又被纳入Meta分析,总体研究质量为中等。大多数的研究报告了IVF中子宫内膜容受性的标志物(138/163,85%),以及利用超声评价子宫内膜容受性(120/163,74%)。这些研究分布在36个国家,病例中位数为124(范围:17-21752)。

纳入的研究中,IUI规模最大的研究包含893例女性(2473个周期),总体临床妊娠率为11.9%。最大的鲜胚移植研究包含21752例女性(25433个周期),临床妊娠率为39.9%。最大的解冻移植研究包含2997例女性(2997个周期),临床妊娠率为40.6%。

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(一)通过超声检查评估的子宫内膜容受性标志物

1. 子宫内膜厚度:研究测量了IUI、IVF鲜胚移植或解冻移植周期多个时间节点的子宫内膜厚度。IUI周期中(10项研究),临床妊娠组在HCG注射日测量的子宫内膜较未妊娠组厚(6项研究;1635个周期),在IUI当日测量没有显著差异(4项研究;556个周期)。IVF鲜胚移植周期(34项研究)HCG日(20项研究;18690个周期)以及移植日(13项研究;3695个周期)临床妊娠组的子宫内膜厚度均较未妊娠组厚,取卵日内膜厚度没有差异(3项研究;252个周期)。解冻移植周期(11项研究)开始使用孕酮日子宫内膜厚度妊娠组较未妊娠组厚(3项研究;2054个周期),而移植当日子宫内膜厚度相似(6项研究;366个周期)。

这4项研究分析了IUI中HCG注射日子宫内膜厚度(3-12mm)与临床妊娠的相关性,最常用的临界值是6mm,内膜厚度大于6mm与小于6mm的女性临床妊娠率没有差异(4项研究;1569个周期),以6mm为临界值预测临床妊娠灵敏度是91.9%,特异性是13.8%。19项研究分析了IVF鲜胚移植周期HCG注射日子宫内膜厚度(6-17mm)与临床妊娠的相关性,对每个临界值,临床妊娠均与内膜厚度呈正相关,从6mm临界值(4项研究;30361个周期)到17mm临界值(5项研究;30793个周期)相关性逐渐降低。6mm临界值的灵敏度最高(99.6%)。14mm临界值(15项研究,42163个周期)特异性最高(92.8%)。但是总体而言,IVF新鲜移植子宫内膜厚度对临床妊娠的预测准确度是较低的。没有足够的数据可用于活产结局的准确度Meta分析。

2. 子宫内膜容积:这4项研究报告了IUI当日子宫内膜容积与妊娠的相关性,发现IUI当日的子宫内膜容积临床妊娠组高于未妊娠组(4项研究;550个周期)。鲜胚移植中无论是HCG日(5项研究;943个周期)还是移植日(3项研究;652个周期)子宫内膜容积均与妊娠无关。4项研究探索了以不同临界值的子宫内膜容积对IUI以及IVF结局预测的灵敏性和特异性,总体而言,2mL为临界值预测新鲜移植结局灵敏性较高。

3. 子宫内膜类型:8项研究报告了IUI女性的子宫内膜类型与妊娠的相关性。HCG注射当日(5项研究;1525个周期,灵敏度是84.4%,特异性是27.2%)或IUI当日(3项研究;445个周期)子宫内膜呈三线征则临床妊娠率较高。对于IVF新鲜移植的女性,HCG日子宫内膜不管是否呈三线征临床妊娠率相似(11项研究;15,653个周期),HCG注射次日、胚胎移植当日的结果类似。5项解冻移植周期的研究中,开始使用孕酮当日子宫内膜呈三线征与未呈三线征的女性之间临床妊娠率相似(3项研究;1870个周期)。

4. 多普勒信号:Riad和Hak(2014)评估了90例IUI女性,结果发现临床妊娠组在HCG注射日的内膜下血流搏动指数(PI)和阻力指数(RI)均低于临床未妊娠组。Kim等人(2010)评估了106例IUI女性,并发现临床妊娠组在IUI当日的子宫内膜血管指数(VI)血流指数(FI)和血管血流指数(VFI)评分均高于临床未妊娠组,两组内膜下VI、FI和VFI评分或子宫动脉PI、RI、收缩/舒张比(S/D)上没有差异。Engels等人(2011)评价了79个连续的IUI周期,结果发现临床妊娠组在HCG注射当日的内膜下FI高于临床未妊娠组。内膜下VI或VFI没有差异。

22项研究分析了鲜胚移植多普勒指数与妊娠的关系。除了2个研究发现移植日临床妊娠组子宫内膜VI、VFI高于未妊娠组(2项研究,527个周期)之外,其余的研究中子宫内膜多普勒参数与妊娠无关。HCG日检测到子宫内膜血流则临床妊娠率较高(3项研究;393个周期),而移植当日检测到子宫内膜血流与临床妊娠无关(3项研究;945个周期)。鲜胚移植当日子宫动脉PI<3与高临床妊娠率有关(3项研究;400个周期)。3项关于解冻移植周期的研究也没有发现多普勒指数与妊娠结局的相关性。

5. 子宫内膜波形运动:6项研究评估了子宫内膜波形运动与妊娠结局之间的关联。但是,数据不足以进行Meta分析。Ijland等人(1997,33个周期)、Kim等人(2014,241个周期),Swierkowski-Blanchard等人(2017,100个周期)分别观察了IUI周期中子宫内膜活动,总体来说,临床妊娠组子宫内膜的活动减少,收缩频率低。Chung等人(2017)评估了286例鲜胚移植周期的子宫收缩变化模式,在胚胎移植前5分钟和移植后5分钟及60分钟进行超声记录。在胚胎移植前5分钟临床妊娠组与未妊娠组之间的子宫收缩性没有差异;然而,在胚胎移植后5分钟临床妊娠组的收缩频率较低。Fanchin等人(1998)监测了220个周期在即将进行鲜胚移植前5分钟的子宫活动。从每分钟少于3次宫缩到每分钟超过5次宫缩,临床和持续妊娠率逐步降低。Zhu等人(2014)评估了292次鲜胚移植和冻胚移植前受体的子宫蠕动波频率。每分钟少于2个蠕动波时,临床妊娠率最高。每分钟大于3个蠕动波时,临床妊娠率显著下降。

(二)用子宫内膜活检评估的子宫内膜容受性标志物

1. 组织学和细胞学:Driessen等人(1980)根据子宫内膜时期将232例不孕女性分成四组:“分泌期未推迟,分泌期推迟2天,分泌期推迟3天及以上,由于材料不足无法确定子宫内膜时期。”四组女性在两年内的妊娠率没有差异。Balasch等人(1992)对1055例不明原因不孕女性进行了1492次子宫内膜活检,发现受孕周期或先前周期的组织学子宫内膜时相符合率与妊娠结局之间没有关联。Klentzeris等人(1992)根据子宫内膜时期将47例女性分成“同步”(in phase)或“延迟”(retarded)子宫内膜,并评估了随后3年的妊娠结局。“同步”子宫内膜女性(18/36, 50%)在IVF后比“延迟”子宫内膜女性(1/11, 9%)更易怀孕。

三项研究评估了不明原因习惯性流产女性的子宫自然杀伤细胞(uNK)与后续妊娠结局之间的关联。Tuckerman等人(2007)、Quenby(1999)、Michimata等评估了不明原因习惯性流产女性(n=87)子宫内膜中自然杀伤细胞表面部分分子标志物,在后续妊娠中流产女性和生育女性明显不同,而uNK 计数与后续妊娠结局之间无关(Liu等人,2014)。二项研究评估了胞饮突形成与后续妊娠结局之间的关联。Pantos等人(2004)发现与标准胚胎移植女性相比,按照胞饮突指示推迟进行胚胎移植的女性具有高临床妊娠率(76.47% vs 33.33%)和活产率(67.64% vs 25%)。Jin等人(2017)用胞饮突指数得分预测临床妊娠的灵敏度是83%,特异性是45%。

2. 子宫内膜容受性阵列检测:子宫内膜容受性阵列检测(ERA)是一种基于微阵列技术的分子诊断检测,根据ERA所示的容受状态进行个体化胚胎移植(pET)。5项研究报告了近300名患者使用ERA对内膜容受性进行了评估,研究发现着床失败患者种植窗期表现为非容受性子宫内膜的比例很高,ERA后pET普遍改善了临床结局。Díaz-Gimeno等人(2017)分析了771例经过ERA诊断后pET的患者,ERA提示容受期前晚期与容受期子宫内膜的持续妊娠率在76.9%-80%之间,而容受期后期子宫内膜的持续妊娠率为33.3%。

(三)通过子宫内膜吸出液和宫腔镜检查评估的子宫内膜容受性标志物

这10项研究评估了子宫内膜吸出液中子宫内膜容受性标志物,没有发现令人信服的临床应用证据。4项研究报告了在自然周期的黄体中期通过宫腔镜评估子宫内膜容受性后的妊娠结局,结果发现宫腔镜检查评估为“良好”分泌中期子宫内膜女性的妊娠率高于“不良”内膜组,流产率低于“不良”内膜组。

三、讨论与分析

本综述分析了临床妊娠与各种子宫内膜容受性标志物(子宫内膜厚度、子宫内膜类型、多普勒指数、子宫内膜波形运动和各种分子)之间的相关性。但是,它们对临床妊娠的预测性差,尚无法实现对子宫内膜容受性的诊断检测。

子宫内膜厚度是研究最多的子宫内膜容受性标志物。但是子宫内膜厚度对临床妊娠的预测性较差,合并数据显示IUI和IVF后临床妊娠和未妊娠女性之间的子宫内膜厚度没有显著差异。由于偏倚、异质性高、准确度差,其他通过超声测量或者内膜活检以及吸出液检查评估的子宫内膜容受性标志物可信度较低或非常低的证据支持,临床意义有限。虽然ERA检测与pET结合作为干预方法来解决非容受期子宫内膜的问题获得了令人满意的效果,但数据不足以比较经ERA评估为容受期与非容受期子宫内膜的女性进行胚胎移植后的结局。随着正在进行的随机化对照试验(ClinicalTrials.gov网站标识符:NCT01954758)的结果发布,我们将看到更多关于ERA临床价值的信息。

本文是第一篇概述了现有子宫内膜容受性标志物临床价值的系统综述,涉及与后续妊娠结局有关的40多种子宫内膜容受性标志物。研究的局限性在于,在子宫内膜容受性缺乏金标准诊断检测的情况下,我们将临床妊娠为结局指标以证实子宫内膜具有容受性。但是,临床未妊娠可能是胚胎质量不好(非整倍体或着床潜能差)或其他因素(例如,子宫内膜微生物组异常、子宫结构性缺陷或母体有系统性疾病)所致,不一定表示没有子宫内膜容受性。这可能低估我们所评估的生物标志物的准确度。同时,由于与异质性来源有关的细节数据(不孕期限、胚胎移植阶段、胚胎质量、移植的胚胎数或失败的周期数)不足,因此不足与以探索研究之间显著异质性的来源。

由于单分子检测不足以描述子宫内膜容受性的复杂性,未来可以尝试采用转录组学的方法进行分析更可靠。考虑到医源性或胚胎引起着床失败的高发生率,使用累积妊娠率可能是评估子宫内膜容受性的更可靠指标。

补充数据:详细数据及参考文献请在线访问Conventional and modern markers of endometrial receptivity: a systematic review and meta-analysis. Craciunas L, Gallos I, Chu J, Bourne T, Quenby S, Brosens JJ,Coomarasamy A. Hum Reprod Update 2019 Mar 1; 25(2): 202-223. DOI: 10.1093/humupd/dmy044.

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