生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症的免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理一、低生育力(不孕,RIF,RPL,妊娠失败与妊娠病理)的生殖免疫学相关评估三、子宫内膜异位症相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理目前,子宫内膜异位症和腺肌症发病率在临床被严重低估,大量的国际研究前沿进展以及我们长期的临床观察可知,女性衰老的过程就是典型的子宫内膜异位症病理过程。这将在我们后续文章中讨论分享。
黄体功能不足在女性中普遍存在,NK细胞功能等细胞免疫缺陷等,雌激素效应及其β受体去甲基化激活,α受体甲基化失活增加,血小板通过转换生长因子(TGF)β1 及NFκB(核录因子),HIF(缺氧诱导因子)和VEGF(血管内皮生长因子)通路,前列腺素合成转化,RERG(ras样雌激素调控生长抑制剂),PPARβ/δ过氧化物酶体增殖物激活受体,cAMP及CREB(环磷腺苷效应元件结合蛋白,cAMP-response element binding protein),NR5A1(SF1,孤儿核受体,类固醇生长因子),芳香化酶活化等类固醇合成转化通路(基于胞内线粒体和内质网)等,导致雌激素效应介导免疫炎症网络及受体甲基化失衡及孕激素抵抗机制。子宫内膜异位症和腺肌症患者在生殖内分泌上轴、腺、靶各个环境全面失衡,FSH/LH及PRL水平失衡,由于长期黄体功能不足,卵巢功能减退,FSH增加并通过子宫内膜间质细胞膜受体,cAMP-PKA通路,Kinase-activated transcription factors通路,作用于间质细胞核内,同时,前列腺素合成转化与芳香化酶活性介导雌激素效应,导致Anti-apoptotic genes(抗凋亡基因)上升,TNF-inducedapoptosis signalling(肿瘤坏死因子诱导的凋亡基因)下降,Growth factors(生长因子),相关基因GREB1(生长调节雌激素受体结合 1基因), CCND1(Cyclin D1,即G1/S-特异性周期蛋白-D1基因), IL1B(白细胞介素1β),COX2 (环氧合酶2)和 MYC(一组癌基因)增加。孕激素抵抗机制导致子宫内膜间质细胞浆PI3K-AKT,ERK1-ERK2,JAK-STAT信号转录增加。胞核内PAEP,TOB1,FOXO1转录下降等,从而导致间质细胞炎症反应,分泌转化不足,蜕膜化缺陷等病理。高泌乳素及IL-6一起参与蜕膜化缺陷病理,也是子宫内膜异位症和腺肌症黄体功能不足的代偿效应。因此,子宫内膜异位症和腺肌症患者轻度泌乳素(泌乳素也黄体生长素)增高时,不能使用溴隐亭降低泌乳素而加重黄体功能不足和卵巢功能减退进展。雌激素效应和孕激素抵抗机制致内膜上皮细胞浆PI3K-AKT,ERK1-ERK2,JAK-STAT信号转录增加。胞核内PAEP(前妊娠蛋白关联子宫内膜蛋白,胎盘蛋白14, 妊娠关联子宫内膜α2 球蛋白, α 子宫蛋白) progestagenassociated endometrial protein,placental protein PP14在分泌型子宫内膜和蜕膜中表达, pregnancy- associated endometrial alpha-2-globulin, alpha uterine
protein),黏蛋白(MUC1),ERRFI1(酪氨酸激酶受体ErbB反馈抑制物1)等转录下降。从而导致严重子宫内膜慢性炎症病理而蜕膜化缺陷致反复种植失败(RIF)及RPL(反复妊娠丢失)母胎循环构建失败,以及产科病理(胎盘EVT侵入不足,子痫前期PE及FGR胎儿宫内生长迟缓等),以及雌激素效应关联前列腺素和催产素效应导致宫缩,子宫张力持续性上长,内膜蠕动波及子宫动脉阻止上升,宫颈压力持续而宫颈机能不全等大月分流产,早产等后果。
最为重要的是低雄效应,我们称之为低雄综合征,是子宫内膜异位症和腺肌症及卵巢功能减退或卵巢早衰最重要病理核心之一。与孕激素及孕激素抵抗一起导致免疫耐受机制及细胞和体液免疫失败,TH1、TH2细胞因子失衡等免疫炎症紊乱病理。是女性衰老和生长因子缺乏最为重要的基础病理原因。然而临床长期被无知误导高雄,对低雄激素相关分子病理生理一无所知。多囊卵巢综合征相关高雄,目前认知专业不足,长期误导高雄论及对高雄相关遗传学机制完全无知,以降雄为主导治疗多囊卵巢综合征,忽视多囊卵巢综合征的代谢病理机制十分无知。导致长期慢性炎症为基础的女性衰老全面进展,以及生殖全链条各环节的严重破坏。内分泌轴腺靶全面异常,并伴随中枢神经系统TNF相关慢性炎症损坏病理如失眠,焦虑,应激,不安,多虑等。子宫内膜异位症和腺肌症严重破坏性腺卵巢导致巧克力囊肿,盆腔DIE及广泛病灶种植,盆腔长期慢性炎症免疫因子网络紊乱。卵巢功能减退,黄体功能不足,卵巢慢性炎症纤维化卵泡闭锁而早衰,AMH及生长因子下降。破坏子宫肌层及严重破坏在位子宫内膜,导致内膜增生而分泌转化不足,孕激素抵抗蜕膜化缺陷病理持续,子宫内膜息是子宫内膜异位症病理在内膜最经典表现。内膜炎及增生过长,纤维化及转化不足,脱落不规则等AUB症状,或围排卵期或前出血,或黄体期出血,经前出血和月经拖毛等病理。子宫内膜异位症和腺肌症由于免疫缺陷,导致病毒和真菌易感性,胶原丢失等皮肤色斑(雌激素与RERG及纤溶机制等所致)症状。子宫内膜异位症和腺肌症导致全身性病理中最重要是三腺损伤:甲状腺,乳腺,性腺,以及胆囊及胃肠功能紊乱等。相关内容请参我们前文及王若光教授讲课:有关子宫内膜异位症和腺肌症的表型证据链。子宫内膜异位症和腺肌症病理生理的复杂性超乎想象。国际前沿进展的不断累加,形成了一个复杂体系。理解认知这些机制,对于临床医生的知识体系来说十分困难。目前临床最为严重的问题是对子宫内膜异位症和腺肌症认知普遍低下。主要是几乎所有医生对子宫内膜异位症和腺肌症相关分子病理生理一无所知,或所知甚少;对子宫内膜异位症和腺肌症,子宫内膜息肉,子宫肌瘤,乳腺增生,甲状腺炎,以及子宫先天形态异常(胚胎早期睾酮效应相关生殖发育)等相关遗传学及分子机制完全无知。对环境内分泌毒物等环境生活因素相关的表观遗传学病理机制完全无知。子宫内膜异位症和腺肌症的临床诊断并不是滞后,而是严重滞后,而实际上从胚胎期就开始的相关分子病理,以及遗传学变异及表观遗传学点火因素等,内异症,腺肌症,内膜息肉和子宫肌瘤等雌激素效应相关的这些疾病在病理生理上具有同向性,在遗传学上具有同源性。由于医学教育的缺陷,普遍临床医生的分子生物学,医学遗传学,分子病理生理学,分子药理毒理学知识的严重缺陷或无知,令人震惊。
如果将国际前沿基础研究与临床研究等相关进展引入临床诊疗工作中,目前在国内仍然巨大落差。在所有生殖免疫相关的机制与研究中,几乎均可以找到子宫内膜异位症和腺肌症相关免疫炎症病理的踪迹。NK细胞,T细胞,Treg细胞,白细胞及巨噬细胞免疫病理表型等,以及细胞免疫缺陷及体液免疫相对亢进的慢性炎症交织内分泌及细胞衰老和代谢病理,生殖细胞炎症及减数分裂及增殖动能,线粒体与内质网自噬,免疫,慢性炎症等病理交织,内分泌激素轴腺靶及效应病理贯穿等等,基于这些分子病理生理网络与进展,再阅读国际生殖免疫相关进展和研究时,又有完全不同的理解和感受。
子宫内膜息肉及内膜增生过长,以及单一雌激素刺激内膜增长或AUB等,缺乏孕激素作用,黄体功能不足或孕激素抵抗导致内膜转化不足,雌激素效应炎症反应,以及增殖和纤维化,导致AUB,内膜增生过长,内膜息肉,以及子宫肌瘤,腺肌症等病理进展。子宫内膜异位症在位内膜病理,长期被忽视或无法理解子宫内膜异位症和腺肌症相关分子病理生理及炎症免疫效应,把内异症或腺肌症在位内膜与异位内膜病理割裂开来。内异症和腺肌症在位内膜与异位内膜均是病理变化的核心场所,同等重要。低生育力,不孕,RIF(反复种植失败),RPL(复发流产,反复妊娠丢失),大月份流产,早产,产科病理(PE,FGR等)等最为重要和直接相关子宫内膜异位症和腺肌症病理生理。也是生殖免疫学的核心,离开子宫内膜异位症及其雌激素效应,孕激素抵抗,蜕膜化缺陷等炎症免疫病理时,则永远无法真正理解生殖免疫相关的生育失败。子宫内膜异位症是一种激素反应,说明激素分泌受到刺激。子宫内膜异位症机理的一个重要方面与炎症因子和细胞免疫的改变有关。表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化等改变子宫内膜异位症相关基因的表达。参与细胞周期、细胞粘附、炎症、生长因子和激素受体的基因在子宫内膜异位症中具有重要意义。一、低生育力(不孕,RIF,RPL,妊娠失败与妊娠病理)的生殖免疫学相关评估1、免疫学检测在低生育能力(不孕症)临床环境中的作用The role of immunologic tests for subfertility
in the clinical environment原因不明的生育能力低下和着床失败不仅会给人带来精神上和身体上的痛苦,也会成为育龄夫妇希望组建家庭的重大障碍。通常,目前推荐的对这些夫妇的评估是非常有限的,许多原因仍然无法解释。为了获得准确的诊断和治疗,应进行适当的循证实验室评估。对生育能力低下和着床失败的妇女进行免疫检查对于识别免疫病因和适当的治疗策略至关重要。
本文综述了目前用于低生育能力妇女的免疫检测方法。(Fertil SterilO2022; 117:1132-43。Ó2022由美国生殖医学会提供。)关键词:免疫检测,不明原因不孕,反复植入失败,自然杀伤细胞,自身抗体近年来,免疫调节治疗对复发性妊娠丢失(RPL)、不明原因性不孕和反复着床失败(RIF)妇女生育能力低下的影响显著增加。在一项关于医生治疗这些疾病的方法的全球调查中,当待试管婴儿(IVF)人群有妊娠丢失或生化妊娠时,体外受精(IVF)医生通常会考虑免疫评估,但对于RIF病例则很少。在不明原因的生育能力低下和RIF中缺乏免疫病因诊断可能是另一个受孕周期失败的主要原因,导致额外的辅助生殖技术(ART)周期。因此, 医疗保健提供者必须了解生殖失败的免疫病因,并就可能的诊断和治疗与患者进行知情讨论。在不明原因的低生育能力和RIF的管理中,正确的诊断是主要方法的基石。然而,除了RPL的抗磷脂抗体(APA)检测,目前的指南不包括不明原因的低生育能力或RIF的免疫评估。研究诊断测试和应用新的治疗方法一直是一个困难的过程,因为这些需要科学的严谨性,同时考虑到母亲和胎儿的健康和安全。多个在过去的几十年里,已经有研究报告,但临床翻译一直很有限,因为有几项研究被认为是低水平的证据。然而,这并不意味着所有的低水平证据都应该被忽视。当随机对照试验(rct)在孕妇或接受IVF周期的妇女中不可行或不易接受时,对低水平研究的系统回顾可以为特定的研究问题提供更高的证据:“对低生育能力妇女的有意免疫测试策略是什么?”免疫失调可导致20%-30%的不孕不育夫妇不明原因的不孕不育。因此,对于不明原因不孕和RIF的女性来说,免疫评估是最有效和可靠的选择。应向受影响的患者提供知情咨询,以确定他们是否希望进行进一步的评估和治疗。这篇综述讨论了细胞和自身免疫检查和子宫内膜评估的免疫病理,特别是不明原因的低生育能力和RIF。自然杀伤(NK)细胞评估(NATURAL KILLER CELL EVALUATION)自然杀伤细胞(Natural killer, NK)是一种先天免疫细胞,参与母胎耐受,同时保护妊娠免受感染。适当微环境下的子宫NK细胞(uNK)通过产生各种调节胎盘侵入和母体血管发育的因子,在支持妊娠中发挥关键作用。外周血和子宫内膜中的NK细胞失调与生殖疾病有关,如不明原因的低生育能力、RIF、RPL和先兆子痫。在接受IVF/胚胎移植(ET)周期的女性中,在ET当天,周期失败的女性的cd56+和cd56+/16+外周血NK细胞(pNK)百分比明显高于成功植入的女性。与IVF/ET周期前的黄体中期相比,ET时NK细胞细胞毒性(NKCs)显著降低,而在着床失败或流产的妇女中没有观察到这种情况。再次,RIF妇女的NK细胞数量(P< 0.05)和淋巴细胞百分比(P< 0.001)以及CD56dim(P< 0.05)和CD56dim/69+(P<0.0001)NK细胞浓度显著增加。表明RIF女性的NKCs明显高于生育对照组。RIF女性与正常对照组的pNK细胞百分比比较的受试者工作特征(ROC)曲线下面积为0.6793 (P<0.001,敏感性为11.05%,特异性为97.06%),截断值为18%。在荟萃分析中,低生育能力妇女的pNK细胞数量显著高于生育对照组(标准化平均差异,3.16;P=0.003),但pNK和uNK细胞百分比没有差异。当分析2项前瞻性观察性研究时,接受IVF周期的妇女的活产率(LBRs)在pNK细胞数量或NKCs升高的妇女中没有差异(相对风险[RR],0.57;p=0.62。在最近对RIF和/或RPL妇女的NKC分析中,未怀孕的可生育妇女和正常孕妇的NKCs均显著低于RIF妇女(分别P< 0.0001)。RIF的孕前NKC ROC曲线下面积为0.879 (P< 0.0001),表明NKC将RIF妇女与生育对照组显著区分。当RIF和/或RPL妇女接受IVF/ET或冷冻ET周期时,通过个性化免疫调节治疗控制外周血NKC和T辅助(Th)1/Th2细胞比例时,怀孕率(PR)(48.2%对33.0%,P< 0.001)和LBR(39.6%对1.8%);P< 0.001)每个ET周期与历史对照组相比显著改善。这些发现表明,NKCs可以预测生殖结果,并可作为治疗靶点。NK细胞数量和活性已被用于选择患者进行免疫治疗,如静脉注射免疫球蛋白G (IVIg)和强的松龙。在前瞻性试验的系统综述中,IVIg治疗的有益效果被报道为临床PR (CPR) (RR, 3.94)和LBR (RR, 3.94)的增加。最近一项对非RCT IVIg研究的荟萃分析显示LBR增加(RR, 2.57)。然而,这些研究具有显著的异质性;因此,研究结果应谨慎解读。自然杀伤(NK)细胞表达广泛的激活和抑制受体,这些受体连接上传递的信号决定了NKC(细胞毒性)。一个主要的人类白细胞抗原(HLA) Ⅰ类特异性受体家族是杀手免疫球蛋白样受体(KIR)家族。就个体基因组中发现的KIR基因数量而言,人类种群存在很大程度的多样性。KIR AA基因型代表了大多数抑制性KIR的组合,而KIR AB和BB基因型则具有不同数量的激活KIR的特征。有证据表明,KIR-HLA组合的激活和抑制都与妊娠丢失有关,这表明uNK细胞的过度激活和过度抑制都参与其中。在HLA Ⅰ类分子中,HLA-C分子优先作为KIRs的配体。所有HLA-C都携带C1或C2表位,这是识别KIR所必需的。RIF女性与生育女性相比,Tel AA区KIR基因与HLA-C C2C2之间存在联系(优势比[OR], 2.321)。此外,KIR AA患者的早期流产率(MR)高于KIR AB患者(16.7%),其次是KIR BB患者(11.1%,P<.03),使用自己的卵母细胞进行双ET。当使用供体卵子时,与KIR AB(26.4%)和KIR BB (21.5%, P< 0.006)相比,KIR AA女性双ET后每个周期的LBR显著降低(7.5%),表明可能选择C1而不是C2的卵子供体可能对KIR AA患者的LBR有积极的结果。在具有整倍体单et的自体新鲜试管婴儿周期中,KIR A/纯合C2和KIR B/纯合C1比所有其他组合导致51%的损失风险增加。这些研究的见解表明,需要在RIF妇女的KIR/HLA-C结果的基础上研究使用新的免疫疗法。在免疫系统的网络中,免疫效应器之间的动态相互作用决定了结果。因此,pNK细胞结果异常可能不是直接导致植入失败,而是反映了植入部位的免疫功能障碍。事实上,最近的一项研究证实了RPL患者外周和母胎界面的免疫反应受损。此外,可以假设具有较高NKCs的pNK细胞进入子宫,导致具有促炎微环境的uNK亚群异常。虽然pNK对RIF和不明原因不孕的研究存在争议,但如果执行良好并谨慎解释,它可以是一个实用的检测,从而避免经验性免疫抑制治疗。TH1 / TH2检测(TH1/TH2 TEST)辅助性T细胞在生殖免疫调节和耐受中发挥作用。外周血中的T辅助细胞可以通过其细胞因子产生谱来定义,其中Th1细胞(促炎)产生干扰素-g (IFN-g)、肿瘤坏死因子-a (TNF-a)和白细胞介素-2,Th2细胞(抗炎)产生IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13。在正常情况下,外周血和蜕膜中Th2免疫占优势妊娠的进展,特别是成功着床后至分娩前。在蜕膜中,树突状细胞可能在调节Th1/Th2平衡中发挥潜在作用,以维持母胎界面的Th2优势。外周血中Th1细胞因子谱升高与RIF有关。RIF女性外周血TNFα+细胞比例(P< 0.05)和Th1/Th2细胞比例,包括TNFα+/IL-4+ (P< 0.05)和TNFα+/IL-10+ (P< 0.005) Th细胞比例(R2)显著高于生育对照组。这一趋势在后来的研究中得到重申,表明外周血tTNFα+和IFNγ+ cd8+ T细胞水平升高,外周血1型细胞因子水平升高,1型/ 2型细胞因子比值在RIF和不明原因的生育能力低下的女性中升高。当Th2免疫占优势时,在接受IVF的妇女中观察到成功的妊娠结局。RIF患者取卵时外周血IFN-γ+/IL-4+和TNF-α+/IL-4+ Th1/Th2比值明显高于既往IVF-ET成功且在指数IVF-ET周期内怀孕的患者(分别P= 0.09和P=0.001)。此外,RIF女性卵巢刺激后外周血IFN-γ+/ IL-4 +和TNF-α+/ IL-4+ Th1 /Th2比值显著高于卵巢刺激前的比值(P =018和P=0.010),表示Th1偏置。相反,在IVF成功的女性中,卵巢刺激后外周血Th1/Th2比值在卵母细胞回收时显著降低(分别P =0.035和P=0.027)比基线水平,显示Th2偏移。最后,IVF周期中的激素操作进一步增强了不明原因RIF妇女的Th1偏移。
在孕前外周血Th1/Th2比值升高的妇女中(截断值,TNF-α/IL-10 >30.6,IFN-γ/IL-10 >20.5),IVF结果较差,但当IVIg,泼尼松和低分子肝素治疗控制Th1/Th2比值时,着床率,CPR(clinical pregnancy rate,临床妊率)和LBR(live birth rate,活产率)显着改善。在最近的一项研究中,外周血IFN-γ+/IL-4+ Th1/Th2比值升高(>11.8)被报道与≥R4 RIFs和≥R2 RPLs相关,但与一般生育能力低下无关。当免疫抑制剂他克莫司(tacrolimus)用于外周血Th1/Th2比值升高(>10.3)的RIF女性时,CPR(64.0%)显著高于对照组(0%)(P< 0.0001)。在一项针对外周血IFN-γ+/ IL -4 + Th1/Th2比值升高的RIF妇女的前瞻性试验中(≥10.3),他克莫司CPR与Th1细胞水平呈负相关,低Th1水平妇女的持续妊娠/分娩率(46.3%)显著高于高Th1水平妇女(21.4%)(P< 0.05)。在接受RIF和他克莫司治疗的妇女中,孕前外周血IFN-γ+/IL-4+ Th1/Th2细胞比率明显高于孕后,妊娠早期比妊娠中期高。总体而言,外周血Th1/Th2细胞比例预测RIF妇女的生殖结局。虽然需要更多样本量更大的研究和系统评价,但目前的数据表明,外周血Th1/Th2比例的最佳调节对于控制RIF和不明原因的生育能力低下至关重要。
本文按:而实际上,TH1/TH 2失衡,以及TNF-α/IL-10和IFN-γ/IL-10上升,均提示与子宫内膜异位症免疫炎症效应相关。
Th17和调节性T细胞(TH17 AND REGULATORY T CELLS)
辅助性T细胞17(TH17)参与炎症过程、对细胞外生物的感染免疫和自身免疫。Th17细胞的细胞因子谱包括IL-17A、IL-17F、IL-21和IL-22。调节性T细胞(Treg)是T细胞的另一种亚群,对维持自身耐受性和控制免疫反应至关重要。转录因子FoxP3对Treg细胞的发育和功能具有重要意义,是检测Treg细胞的关键标志物。调节性T细胞也可以通过表面标记物识别为CD4+ CD25+ CD127low细胞。来自Th17细胞的白细胞介素17刺激孕酮分泌和滋养层细胞的组织侵袭。患有RPL的女性IL-17+ T细胞水平升高,IL-6、IL-17和IL-23表达的Th17细胞水平升高。在一项对不明原因的低生育能力妇女的研究中也观察到这些发现,与生育对照组相比,IL-17水平显著升高,对生育能力有负面影响(>3.45 pg/ mL)。据报道,在小鼠模型中,调节性T细胞通过抗原特异性和非特异性途径在植入期发挥抑制功能。调节性T细胞在蜕膜中积累,在妊娠的前三个月和中期,其水平在外周血中增加。外周血Treg细胞水平升高(>0.6%)与IVF治疗增加的PR和LBR相关(OR, 4.3;敏感性,64%;特异性为71%),与Treg细胞水平为0.5%的女性相比。RIF妇女和正常生育妇女的Treg/Th17免疫谱显著不同,泼尼松使Treg/Th17免疫平衡偏向Treg,导致妊娠结局良好。虽然Treg和Th17的研究很有前景,但临床数据较少,未来还需要进一步的研究。子宫内膜研究(ENDOMETRIAL STUDIES)成功的胚胎着床取决于子宫内膜的正确重塑,子宫内膜基因转录活性的不平衡可能与低生育能力有关。在ET周期之前,着床窗口期间的子宫内膜活检可以帮助评估子宫内膜免疫环境。已经报道了一些子宫内膜免疫测试,但总体而言,由于最近的发展,数据相对较少,需要进一步验证。子宫内膜免疫谱测试(Endometrial Immune Profile Test)基于逆转录-定量聚合酶链反应的子宫内膜免疫谱(EIP)检测旨在测量不明原因不孕女性子宫内膜中调节免疫因子的基因表达,包括IL-15、IL-18、TNF样弱诱导凋亡因子(TWEAK)、成纤维细胞生长因子诱导分子14 (Fn14)和CD56。白介素18及其生理调节剂TWEAK被发现与CD56bright UNK细胞的数量密切相关。子宫NK细胞募集和成熟与IL-15表达有关。此外,这些基因导致Th2细胞因子的产生,从而促进免疫滋养和血管生成,抑制炎症和细胞毒性Th1通路。当IL-18过表达时,肿瘤坏死因子样细胞凋亡弱诱导剂及其受体Fn14可控制IL-18诱导的uNK细胞毒性。因此,这些标志物反映了Th1/Th2的平衡和uNK细胞毒性的调节,这是子宫容受性和滋养细胞侵袭所必需的。评估了三个参数(IL-18/TWEAK、IL-15/Fn14和CD56)。一项前瞻性队列研究(1 / 1738),包括有自己或捐赠卵母细胞的RIF妇女,接受第一次体外受精的低生育能力妇女和RPL妇女,显示45%的患者有局部免疫过度激活,28%的患者有局部免疫低激活,10.5%的患者有混合模式。在EIP失调的RIF患者中,当他们使用泼尼松龙、脂肪乳和/或低分子肝素进行个性化免疫治疗以使生物标志物正常化时,LBR为38.4%,而在没有干预的情况下,LBR为26.9% (P < 0.001)。未来还需要更多的研究来证明该测试的有效性。子宫内膜蜕膜化评分(Endometrial Decidualization Score)
子宫内膜蜕膜化评分(EDS)最近被报道通过研究子宫内膜转录组特征来评估生育失败的女性。使用靶向核糖核酸测序的分子诊断用于检测子宫内膜对孕激素信号传导和蜕膜化(FOXO1),组织和细胞稳态(SGK1, SCNN1A和SLC2A1)以及免疫调节和组织重塑因子(IL-15和GZMB)重要的基因表达。6个特征基因的综合评估被指定为蜕膜化评分。在生育失败的女性中,76%的EDS得分为≤4,和19%得分为0,而89%和11%的生育对照组的EDS得分分别为≥5和4。据报道,蜕膜化评分<4提供了异常蜕膜化过程的证据,曲线下面积为0.892 (P< 0.001)(敏感性,76%;特异性,89%)。对照组和患者组的EDS事后分析显示100%有效。因为该检测包括子宫内膜中泼尼松龙反应基因,它可以帮助选择接受皮质类固醇治疗的患者;然而,尚无临床试验的报道。人类疱疹病毒6A检测(Human Herpesvirus 6A Test)据报道,子宫内膜人疱疹病毒(HHV)-6A感染与不明原因的低生育能力有关,可能与改变子宫内膜NK细胞免疫特征和维持成功妊娠的能力有关,并通过改变子宫内膜上皮细胞的免疫特征影响滋养细胞的侵袭。人类疱疹病毒- 6a脱氧核糖核酸(DNA)在43%的原发性不明原因低生育能力妇女的子宫内膜样本中被发现,而在可生育对照组中这一比例为0%;相比之下,HHV-6B在正常或不孕妇女的子宫内膜中均不存在。在患有RIF的妇女中,37%的人有HHV-6转录本,而在生育对照组中,这一比例为0% (P < 0.038)。然而,EIP(子宫内膜免疫谱)检测结果在hhv - 6a阳性组和hhv - 6a阴性组之间的分布没有差异。最近,有报道称,遗传染色体整合性HHV-6A/B (n=23)的妇女发生自然流产的风险约高出6.5倍(OR, 6.41;95%可信区间,1.10-37.4)比对照组(n=285)。然而,没有临床试验显示抗病毒治疗后会影响妊娠结局,需要进一步研究。B细胞CLL/淋巴瘤6检测(B Cell CLL/Lymphoma 6 Test)据报道,不明原因的子宫内膜异位症患者子宫内膜B细胞CLL/淋巴瘤6(BCL6)表达异常。B细胞CLL/淋巴瘤6是一种原癌基因和转录抑制因子,有助于细胞周期控制、细胞分化和凋亡抑制。这会刺激IL-1、IL-6和IL-18的分泌,(NAD+依赖的去乙酰化酶Sirtuin 1)SIRT1/BCL6复合物参与调节子宫内膜孕酮的作用。在29例子宫内膜异位症病例的初步研究中,ROC分析显示,曲线下面积为94%(P<.0001),HSCORE为1.4,用于区分子宫内膜异位。使用这个临界值,在75.3%的不明原因低生育能力病例中,BCL6呈阳性。BCL6表达低的亚生育女性的CPR(11/17,64.7%)明显高于BCL6异常的女性(9/52,17.3%)(RR,0.267,P=0.0004)。此外,BCL6表达低的女性的LBR(10/17,58.8%)高于BCL6异常的女性(6/52),11.5%)(相对误差RR 0.19,P=.0002)。
在一项单中心试验中,对于疑似子宫内膜异位症和BCL6表达异常的女性,腹腔镜或促性腺激素释放激素激动剂治疗2个月后,LBR得到改善(绝对获益44.2%;需要治疗的数量3),MR(流产率)降低。
本文按:而SIRT1(NAD+依赖的去乙酰化酶Sirtuin 1,衰老研究中热点之一) 和 BCL6表达异常与子宫内膜异位症炎症侵蚀性病理高度相关。uNK细胞的免疫组织化学研究(IMMUNOHISTOCHEMISTRY STUDIES FOR uNK CELLS)有人试图通过对子宫内膜的免疫组织化学观察直接研究免疫效应器在子宫内膜中的密度和分布,因为不明原因的低生育能力女性的子宫内膜白细胞群与与生育能力相关的女性有显著不同。然而,据报道,uNK细胞的简单计数对RPL或不孕无效。最近的一项回顾性研究显示,33.1%的RPL和RIF女性具有高uNK细胞水平,泼尼松龙治疗显著降低了48.3%高uNK水平女性的uNK细胞百分比或群体。然而,泼尼松龙对子宫内膜uNK的影响与妊娠结局的任何差异无关。这些发现并不意味着uNK细胞评估是不切实际的。事实上,对uNK细胞的大规模细胞术分析表明,存在各种uNK细胞亚群,并且在RPL女性中大量积累了一种独特的促炎CD56+/16+uNK亚群,这表明需要技术进步,以合理的成本反映uNK细胞功能和亚群,用于临床应用。此外,一项大型队列研究(n=1989)强调了定时子宫内膜活检和选择合适的细胞计数区域的重要性。CD56+uNK细胞积累的快速加速始于周期第22天,CD8+T细胞与CD56+uNK细胞共定位。此外,从同一女性身上获得的uNK细胞的测量存在周期性差异。因此,在临床应用之前,应考虑使用标准化方案评估大量复发性生殖衰竭(不孕症)女性子宫内膜活检中的免疫细胞,并建立相关的参考范围。最近,据报道,数字图像分析在使用半定量尺度计数CD56+、CD16+和CD163+细胞时与常规显微镜显著相关,但在视野中则不然。因此,这一发现重申了技术进步的重要性。抗磷脂抗体(ANTIPHOSPHOLIPID ANTIBODY)抗磷脂抗体(APA),如抗心磷脂(aCL)和抗b2糖蛋白I(ab2GPI)抗体,可能通过干扰卵母细胞发育、胚胎形态、子宫容受性和适当的蜕膜化而成为低生育能力的潜在病因,但关于这一主题的研究很少。一项系统综述证实,低生育能力的女性APA(OR,5.11)和抗凝血酶原抗体(OR,5.15)的患病率明显高于对照组。肝素、阿司匹林和IVIg联合促性腺激素治疗显著改善了患有APA(+)的RIF女性的IVF结果,但对APA(-)阴性的女性没有改善。然而,大多数探索APA在ART周期后的低生育能力和生殖结果中的作用的研究都是在制定当前标准之前进行的,研究人群、实验室评估和结果指标存在很大差异。在最近的一项研究中,包括1720名接受首次IVF/卵母细胞胞浆内单精子注射(ICSI)周期的女性,IgG和IgM-aCL的患病率分别为11.2%和11.7%,IgG和IgM aβ2GPI的发病率分别为1.3%和11.7%。调整混杂变量后,IgG-aβ2GPI与CPR(临床妊娠率Clinical Pregcy Rate)(OR,0.40;P<0.05)、IgG-aCL与LBR(活产率)(OR,0.58;P<0.05)以及IgG-和IgM-aCL与MR(OR,2.04;P<0.01,OR,2.14;P<0.01)之间存在显著相关性。这些发现与之前对接受IVF/ET周期的女性的研究一致。然而,最近对2006年至2018年间报告的研究进行的系统综述显示,ART结果与APA之间没有关系(Simopoulou M, Sfakianoudis K, Maziotis E, Grigoriadis S, Giannelou P,Rapani A, et al. The impact of autoantibodies on IVF treatment and outcome: a systematic review. Int J Mol Sci 2019;20:892.)。
RIF患者血清中IgG和IgM aCL和IgG-aβ2GPI的频率高于IVF/ET手术后成功怀孕的患者,RIF女性APA的患病率为9%,远高于育龄女性。在最近对接受IVF/ICSI的女性进行的荟萃分析中,IVF/ICSII失败的女性APA的患病率高于成功周期的女性(OR,3.62)。APA(+)女性的MR(RR,1.68)高于APA(-)女性,但LBR、生化妊娠(chemical PR)和CPR具有可比性。总体而言,APA对MR的影响具有统计统计学意义,但对CPR和LBR的影响尚不清楚。虽然该领域已经进行了大量研究,但还需要更高质量的证据。抗磷脂抗体在风湿性(prevalent in rheumatic)和肌肉骨骼疾病(musculoskeletal disease,RMD)中很常见。根据美国风湿病学会的说法,对于希望怀孕的患有稳定/静止RMD的低生育能力患者,如果他们有无症状的APA阳性或抗磷脂综合征(产科或治疗血栓),建议在ART手术期间使用普通或低分子量肝素进行预防性抗凝治疗。因此,APA筛查对患有MR和RMD风险增加的低生育能力女性有益。APA对卵泡发生和胚胎发育的影响应进一步研究。抗核抗体(ANTINUCLEAR ANTIBODY)抗核抗体(ANA)是自身免疫性疾病的标志物,如系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎,当与临床症状结合时。抗核抗体也与RPL、子宫内膜异位症、低生育能力、试管婴儿失败和卵巢功能障碍有关。据报道,抗核抗体会降低卵母细胞质量,损害胚胎发育,降低着床率和PR(妊娠率)。在高龄女性中,IVF/ET后植入失败的风险增加了九倍。
与血清ANA(+)和ANA(-)的女性相比,卵泡液ANA(+)的女性在取卵数、受精率、高质量胚胎数和心肺复苏方面的生殖结果最差。同样,卵泡液ANA(+)的女性早期MR最高。抗ANA双链DNA抗体的存在被认为是ANA(+)低生育力女性中缺陷卵母细胞或胚胎的重要标志。抗核抗体影响了第一次IVF/ICSI的生殖结果和反复IVF/ICSII失败。最近的一项荟萃分析显示,ANA滴度可能不会影响妊娠结果(Zeng M, Wen P, Duan J. Association of antinuclear antibody with clinical outcome of patients undergoing in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection treatment: a meta-analysis. Am J Reprod Immunol 2019; 82:e13158.)。然而,在一项病例对照研究中,仅在不孕患者中发现了高ANA滴度(R1:320),而在一项IVF结果研究中,低ANA滴度并不影响IVF结果(Cline AM, Kutteh WH. Is there a role of autoimmunity in implantation failure after in-vitro fertilization? Curr Opin Obstet Gynecol 2009;21:291–5.)。在一项关于ANA对接受IVF/ICSI的女性生殖结局影响的荟萃分析中,与ANA(-)女性相比,ANA(+)的低生育能力女性的(CPR)临床妊娠率(30.6%对47.6%;RR,0.66;P<.00001)和植入率(implantation rate)(17.2%对28.7%;RR,0.61;P<00001)显著降低,MR(25.0%对13.5%;RR,1.81;P<0.0001)增加。值得注意的是,一项相互矛盾的研究表明CPR、MII卵母细胞数量以及ANA(+)和ANA(-)女性之间的正常卵裂率,这可能与ANA阳性的样本量和临界值有关(Zeng M, Wen P, Duan J. Association of antinuclear antibody with clinical outcome of patients undergoing in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection treatment: a meta-analysis. Am J Reprod Immunol 2019;82:e13158.)。
最近的两项IVF/ET研究报告称,泼尼松和低剂量阿司匹林(LDA)改善了ANA(+)患者(RR,0.76)和接受IVF/ICSI的ANA(-)患者的妊娠结局;仅皮质类固醇治疗,与未接受治疗的患者(10.4%和3.8%)相比,心肺复苏和植入率(35.3%和13.2%)显著提高(Ando T, Suganuma N, Furuhashi M, Asada Y, Kondo I, Tomoda Y. Successful glucocorticoid treatment for patients with abnormal autoimmunity on in vitro fertilization and embryo transfer. J Assist Reprod Genet 1996;13: 776–81.)。在一项针对ANA(+)女性的泼尼松(10mg/天)和LDA(100mg/天)的随机对照试验中,从IVF周期诱导排卵前3个月开始,ANA(-)治疗女性的CPR和植入率明显高于ANA(+-)未治疗女性(Fan J, Zhong Y, Chen C. Combined treatment of prednisone and aspirin,starting before ovulation induction, may improve reproductive outcomes in ANA-positive patients. Am J Reprod Immunol 2016;76:391–5.)。然而,报告的结果相互矛盾,肝素和阿司匹林并没有改善ANA(+)和/或APA(+)和植入失败(implantation failures)女性的CPR或植入率(implantation)(Stern C, Chamley L, Norris H, Hale L, Baker HW. A randomized, doubleblind,placebo-controlled trial of heparin and aspirin for women with in vitro fertilization implantation failure and antiphospholipid or antinuclear antibodies. Fertil Steril 2003;80:376–83.)。值得注意的是,这项研究的结果分析并不是针对ANA(+)女性的。在最近的一项回顾性研究中,泼尼松(10mg/天)和羟氯喹(200mg/天)从周期第3天开始改善了ANA(+)女性的植入率(implantation rate)、生化PR(biochemical PR)和CPR,并降低了冷冻ET结局的RPL。然而,在ANA(+)和ANA(-)组中,检索到的卵母细胞、可用胚胎(available embryos)和高质量胚胎(high-quality embryos)的数量以及高质量胚胎比例没有差异。总体而言,在原发性不孕患者中发现的ANA发病率很高,这表明ANA直接参与了IVF和ART程序的生殖失败。对IVF/ICSI结果产生不利影响,选择ANA(+)患者并应用潜在的治疗方法,如泼尼松加LDA,可能对ANA(-)女性有用。
抗甲状腺抗体(ANTITHYROID ANTIBODY)甲状腺自身免疫(TAI)与女性低生育能力有关,尤其是关联子宫内膜异位症和多囊卵巢综合征。在抗甲状腺抗体(ATA)研究的荟萃分析中,与ATA(-)相比,ATA(+)与不明原因的低生育能力(OR,1.5)、流产(OR,3.73)、RPL(OR,2.3)、早产(OR,1.9)和产妇产后甲状腺炎(OR,11.5)的风险增加有关。据报道,在患有TAI的女性中,卵母细胞受精、A级胚胎和PR低于对照组,而早期MR则较高。所有受影响女性的卵泡液中都检测到抗甲状腺抗体,包括抗甲状腺过氧化物酶和抗甲状腺球蛋白抗体,并与血清水平密切相关,这表明卵泡中ATA的存在在与TAI和MR增加相关的女性低生育能力中起着关键作用。在最近的一项荟萃分析中,甲状腺功能正常的TAI女性的抗苗勒管激素水平显著降低。相反,在青少年甲状腺功能正常的TAI中,抗Muéllerian激素水平显著升高,表明TAI与青春期原始卵泡广泛激活后成年人卵泡的耗竭有关。在一项对接受IVF/ICSI的TAI女性的荟萃分析中,TAI增加了MR并降低了LBR,但不影响IVF/ICSI的结果,如取回的卵母细胞数量(number of oocytes retrieved)、受精率(fertilization rate,)、植入率(implantation rate)和CPR。尽管所有女性都是甲状腺功能正常的,但患有TAI的女性的促甲状腺激素(TSH)水平高于没有TAI的妇女。与其他荟萃分析的差异可能与包括TSH水平较低的女性和使用ICSI作为主要类型的ART有关。后来,另一项荟萃分析显示,患有TAI的亚临床甲状腺功能减退症(SCH)患者的MR高于患有孤立性SCH的女性(RR,2.47;95%置信区间,1.77-3.45;P<0.01)。孤立性SCH患者流产率也高于甲状腺功能正常的女性(RR,1.45;P=0.02)。事实上,在最近的一项荟萃分析中,ATA与流产几率增加两倍以上有关,患有ATA(+)的女性患R3 RPL的风险更高(OR,2.36;P<.00001)。值得注意的是,对接受IVF/ICSI的女性进行的一项相互矛盾的荟萃分析报告称,TAI对妊娠结局没有影响。
TAI是否影响IVF/ICSI结果一直是一个热门话题。目前,欧洲甲状腺协会建议在ART周期前对血清TSH和TAI进行系统筛查。值得注意的是,补充左旋甲状腺素并没有改善SCH或TAI患者的MR或LBR,这表明TAI中除了激素异常外,还存在其他潜在机制。在糖皮质激素治疗的荟萃分析中,与对照组相比,糖皮质激素疗法在改善ATA(+)女性的CPR(OR,4.63;P<.0001)和LBR(OR,3.19;P=0.03)方面显示出令人满意的效果,但在MR(OR,0.62;P=0.64)和卵母细胞获取(oocyte recovery)(OR,2.26;P=0.23)方面没有效果(129)。总体而言,患有TAI的女性在IVF周期后的MR较高,LBR较低,与TSH水平无关。对患有TAI和SCH的女性进行筛查有助于改善IVF结果。需要进一步的研究来了解TAI和IVF结果的免疫机制。在这篇综述中,对相关的免疫检测进行了综述。值得注意的是,上述测试有几种变体(several variants),这些变体检查格昂贵,在临床改善结果方面尚未得到证实。如果没有安全有效的治疗,过于激进的测试可能会导致已经绝望的患者生殖周期的额外失败,导致过度治疗、额外成本和虚假安全。相反,适当的免疫检测可以识别具有免疫病因的患者,从而进行充分的免疫调节治疗和生殖成功。随着分子遗传技术的发展,预计在不久的将来会有更多的实验室检测的临床翻译。然而,有几个警告涉及诊断测试的有效性及其临床应用。
具有重要科学证据的诊断测试对于进行循证诊断至关重要。
有趣的是,循证诊断与我们所理解的诊断并不一致。它考虑了导致疾病的特定疾病的不确定性,并描述了如何应用测试结果来更新这一概率,同时假设治疗和检测的成本和收益都是已知的。如表1所示,每种免疫测试的科学证据各不相同。通过认识到问题、临床研究的透明度和对患者进行充分的表型分析,可以提高证据水平。此外,学术界和工业界之间的合作对临床研究的激励和资助可能有助于进一步发展。最后,应采用具有良好科学证据的诊断测试来诊断和治疗不孕妇女(图1)。生殖专家的继续教育对于正确解释和应用免疫测试至关重要。
Relevant biomarkers for infertile
women with repeated implantation failures after assisted reproductive
technology cycles and unexplained infertility. ANA ? antinuclear antibody; APA
? antiphospholipid antibody; ATA ? antithyroid antibody, including
thyroperoxidase antibody and thyroglobulin antibody; BCL6 ? B cell CLL/lymphoma
6; Fn14 ? fibroblast growth factor-inducible molecule 14; HHV-6A ? human
herpesvirus 6A; IL ? interleukin; NK ? natural killer; NKC ? NK cell
cytotoxicity; Th ? T helper; Treg ? regulatory T; TWEAK ? TNF-like weak inducer
of apoptosis.
Kwak-Kim. Immune tests for subfertile
women. Fertil Steril 2022.
与辅助生殖技术周期后反复植入失败及不明原因不孕相关的生物标志物
ANA:抗核抗体;APA:抗磷脂抗体;ATA:抗甲状腺抗体,包括过氧化物酶抗体和甲状腺球蛋白抗体;BCL6:B细胞慢性淋巴细胞/淋巴瘤6;Fn14:成纤维细胞生长因子诱导分子14;HHV-6A:人类疱疹病毒6A;IL:白细胞介素;NK:自然杀伤细胞;NKC:自然杀伤细胞毒性;Th:辅助性T细胞;Treg:调节性T细胞;TWEAK:肿瘤坏死因子样弱促凋亡因子。
Kwak-Kim.不孕女性的免疫检测《生育与不育》2022年。
未完待续。
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