輔助生殖技術(shù)對(duì)子代出生缺陷的影響

吉夢(mèng)露綜述 王興玲審校

鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心（450052）

輔助生殖技術(shù)對(duì)子代出生缺陷的影響

吉夢(mèng)露綜述 王興玲審校

鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心（450052）

自1978年世界上第一例體外受精（IVF）嬰兒和1992年第一個(gè)卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)（ICSI）嬰兒誕生以來，輔助生殖技術(shù)（ART）快速發(fā)展并日趨成熟，通過此技術(shù)出生的嬰兒越來越多。ART技術(shù)包括控制下超促排卵（COH）、宮腔內(nèi)人工授精（IUI）、IVF、ICSI、胚胎體外培養(yǎng)、輔助孵化（AH）、凍融胚胎移植（FET）和卵母細(xì)胞體外成熟（IVM）等。早在20世紀(jì)80年代，人們就開始關(guān)注IVF的出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)問題，尤其是ICSI的問世以后［1］。近年來，隨著ART子代在人群中比例的增加，越來越多的學(xué)者開始關(guān)注ART的安全性問題，并進(jìn)行了有關(guān)方面的研究。但是，ART是否增加子代出生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)目前還存在爭(zhēng)議。本文就近年來有關(guān)方面研究做一綜述，探討ART技術(shù)對(duì)出生缺陷的影響。

1 ART與出生缺陷

來自中國(guó)的一項(xiàng)包含7個(gè)醫(yī)院生殖中心的15 405名ART子代的多中心大樣本研究顯示，ART出生缺陷率為1．2%（189／15 405），和普通人群（1．4%）沒有明顯差別［2］。后來的一些研究也表明，ART技術(shù)并未增加新生兒的出生缺陷率［3－4］。然而另一些研究卻得出相反的結(jié)論［5］。Hansen等［5－6］先后進(jìn)行了系統(tǒng)性綜述和 Meta分析，結(jié)果顯示，ART出生兒比自然妊娠兒有著更高的出生缺陷風(fēng)險(xiǎn) （RR 1．32，95%CI 1．24～1．42）。Parazzini等［7］的研究證明了上述觀點(diǎn)，且當(dāng)校正了胎兒和母親因素后，ART的重大出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)增高（OR 1．25，95%CI 1．12～1．39），尤其是眼（OR 1．81，95%CI 1．04～3．16）、頭頸（OR 1．37，95%CI 1．00～1．86）、心臟（OR 1．41，95%CI 1．22～1．64）和泌尿生殖系統(tǒng)（OR 1．40，95%CI 1．09～1．82）［8］。此外，Boulet等［9］發(fā)現(xiàn)一種或多種非染色體性缺陷的患病率，在ART新生兒中為58．59／萬，在非ART新生兒中為47．50／萬，當(dāng)校正了母親的特征和出生年份后上述關(guān)系仍有意義（aRR 1．28，95%CI 1．15～1．42）。有研究表明，盡管其父親具有正常的精子發(fā)生，ART男性子代Y染色體生精基因（AZF）的微缺失發(fā)生率增高，基因突變風(fēng)險(xiǎn)增加［10］。從這些研究中可以看出，ART可以導(dǎo)致某些出生缺陷的患病率增高。同樣，2016年歐洲年會(huì)一項(xiàng)來自丹麥、芬蘭、挪威和瑞典的隊(duì)列研究顯示，20年間，ART和自然妊娠兒童出生缺陷的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)沒有改變，ART單胎相較自然妊娠單胎，出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)升高。

2 ．ART常規(guī)技術(shù)與出生缺陷

2．1 ．COH

COH是指在可控范圍內(nèi)用藥物刺激多個(gè)卵泡同步生長(zhǎng)發(fā)育和成熟，以增加妊娠機(jī)會(huì)。由于多卵泡發(fā)育而出現(xiàn)非生理性高濃度雌激素水平，并在孕早期也維持較高水平［11］。這種非生理狀態(tài)的內(nèi)分泌環(huán)境，作用于配子和胚胎發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，是否會(huì)引起ART嬰兒的出生缺陷，是人們一直關(guān)注的問題。誘發(fā)排卵藥物的使用，會(huì)增加卵子非整倍體的可能［12］。美國(guó)的一項(xiàng)病例對(duì)照研究表明，氯米芬的使用與出生缺陷有關(guān)［13］，其局限性是未區(qū)分不孕本身及氯米芬的影響。Chen等［14］對(duì)2013年1月－2014年5月通過IVF或ICSI出生的嬰兒進(jìn)行回顧性隊(duì)列研究（2060例中1622是FET出生嬰兒），包括黃體期促排LPS（587例中458FET）、標(biāo)準(zhǔn)促性腺激素釋放激素激動(dòng)劑（GnRH－a）短方案（1257例中984FET），微刺激（216例中180FET），3種方案出生缺陷率分別為1．02%、0．64%和0．46%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外一項(xiàng)基于人群的前瞻性隊(duì)列研究，通過對(duì)12孕周前的ART和自然妊娠孕婦的定期宮內(nèi)超聲檢查結(jié)果分析，得出促性腺激素（Gn）是妊娠期糖尿?。℅DM）、妊娠高血壓疾?。≒E）和妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥（ICP）的危險(xiǎn)因素；而黃體酮支持對(duì)其無影響，是安全的［4］。故在COH過程中應(yīng)盡可能減少Gn的使用劑量。關(guān)于不孕藥物治療是否會(huì)增加出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)，還需要更大人群的研究來進(jìn)一步證實(shí)。

2．2 胚胎體外培養(yǎng)

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，體外培養(yǎng)和培養(yǎng)液中的某些成分可能會(huì)導(dǎo)致基因印記異常［15］。葡萄糖濃度和血清含量可能對(duì)卵裂率、DNA甲基化和基因印記產(chǎn)生影響，從而降低胚胎質(zhì)量，導(dǎo)致子代某些表觀遺傳學(xué)的改變，進(jìn)而導(dǎo)致出生缺陷。

2．3 IVF

一些研究認(rèn)為，常規(guī)IVF并未增加子代出生缺陷發(fā)生率［16］。另一些研究認(rèn)為，IVF子代畸形風(fēng)險(xiǎn)增加，且有重大出生缺陷發(fā)生［17］。與自然妊娠單胎相比，IVF單胎有著更高的重大出生缺陷率（aOR 2．0，95%CI 1．3～3．1）；與自然妊娠雙胎相比，IVF雙胎（aOR 3．0，95%CI 1．6－5．6）和IVF性別不同雙胎（aOR 3．7，95%CI 1．1～16．9）重大出生缺陷率增加［18］。

2．4 ICSI

ICSI是借助顯微操作系統(tǒng)將單一精子注射入卵子內(nèi)使其受精的技術(shù)，自1992年問世以來，在臨床上迅速開展。早期研究認(rèn)為足月ICSI出生兒發(fā)育正常［19］，之后一些研究則認(rèn)為ICSI的畸形風(fēng)險(xiǎn)增加［20－21］。其中南澳大利亞的一項(xiàng)研究顯示，IVF使出生缺陷率增高的危險(xiǎn)性在校正了父母因素后不再顯著，而ICSI在校正了相關(guān)因素后出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)仍明顯增加［22］。這可能與ICSI避開了自然受精過程中的自然選擇有關(guān)，使原本自然狀態(tài)下不能受精的異常精子，將其攜帶有遺傳風(fēng)險(xiǎn)的缺陷基因帶入胚胎中，引起胚胎發(fā)育異常而致出生缺陷，同時(shí)ICSI是一種有創(chuàng)性操作，可能會(huì)損傷卵子的超微結(jié)構(gòu)。有研究表明，ICSI子代發(fā)生Y染色體微缺失的概率明顯增高［10］。

ICSI是否比IVF存在更高的風(fēng)險(xiǎn)目前尚無定論。Lie等［23］分析發(fā)現(xiàn)，ICSI與IVF相比并沒有顯著增加各種心血管缺陷、肌肉骨骼缺陷、尿道下裂、神經(jīng)管缺陷和唇腭裂的發(fā)生率。另一項(xiàng)Meta分析也顯示IVF和ICSI間的出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)無明顯差別［20］。Yin等［24］對(duì)經(jīng) ART出生的4236名兒童出生時(shí)和3年后的出生缺陷情況進(jìn)行了隨訪發(fā)現(xiàn)，ICSI的早產(chǎn)率、多胎妊娠率和性別比（男／女）低于IVF；出生時(shí)缺陷率2．2%，3年后隨訪缺陷率加倍（5．2%）；出生時(shí)ICSI和IVF男嬰出生缺陷率無明顯差別，3年后ICSI男嬰出生缺陷率（8．6%）卻明顯高于IVF男嬰（5．2%）。日本的 Ooki［25］也發(fā)現(xiàn)，ICSI比IVF出生缺陷率稍高。而Farhangniya等［17］在德黑蘭的研究卻顯示IVF的出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)是ICSI的2．73倍（P＝0．018）。

IMSI是指顯微操作選擇精子注射到卵泡漿內(nèi)，即用特殊顯微鏡把精子放大6000倍以上，準(zhǔn)確無誤的選擇健康精子進(jìn)行注射的方法。因?qū)拥姆糯蟊稊?shù)更高，能夠發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)ICSI中低倍鏡下無法發(fā)現(xiàn)的異常精子。目前對(duì)于最好最健康精子的定義還不清晰，甚至存在爭(zhēng)論，因此剔除異常精子顯得更為重要。有研究指出，有空泡和無空泡精子所形成的第3天胚胎質(zhì)量無明顯差別，但具有大空泡精子相比無或小空泡精子的囊胚形成率顯著降低，故要避免選擇具有大空泡的精子［26］。2005年－2010年Cassuto等［21］比較了標(biāo)準(zhǔn)ICSI和IMSI兒童的重大出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)，這是第一篇有關(guān)IMSI重大出生缺陷的前瞻性研究，結(jié)果顯示，IMSI的重大出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)（1．33%）明顯低于ICSI（3．80%），尤其在男嬰當(dāng)中。且在孕母年齡較大的夫婦中進(jìn)行IMSI，相比標(biāo)準(zhǔn)ICSI能獲得更高的囊胚形成率、胚胎植入率和臨床妊娠率［27］，故使用IMSI能夠獲得更好的結(jié)局。

2．5 FET

胚胎冷凍保存復(fù)蘇技術(shù)可使一次取卵周期獲得的胚胎得以保存，增加患者胚胎移植的機(jī)會(huì)，提高累積妊娠率，預(yù)防卵巢過度刺激綜合征（OHSS），也是保存生育力的一種方式。據(jù)報(bào)道凍胚移植出生缺陷率為2．4%，而鮮胚移植為1．9%（OR＝1．41，95%CI 0．96～2．10）［28］。但有研究認(rèn)為凍融胚胎移植與新鮮胚胎移植的染色體異常率、重大先天性異常風(fēng)險(xiǎn)和圍產(chǎn)期結(jié)局無明顯差別［29－30］。另有研究發(fā)現(xiàn)，與新鮮胚胎移植相比，胚胎冷凍復(fù)蘇技術(shù)不但沒有增加出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)，反而有更好的新生兒結(jié)局［31］。丹麥的一項(xiàng)隊(duì)列研究顯示，凍胚組有著更高的出生體重；與自然妊娠組相比，凍胚組的圍產(chǎn)兒死亡率、極早產(chǎn)（＜34周）和新生兒入院的校正風(fēng)險(xiǎn)明顯增高；與鮮胚組相比，凍胚組的低出生體重和早產(chǎn)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低；而3組出生缺陷率、神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥、惡性腫瘤和印記相關(guān)疾病未見明顯差別［31］。有研究稱，F(xiàn)ET可以降低ART導(dǎo)致的早期胚胎發(fā)育缺陷風(fēng)險(xiǎn)［32］。例如，新鮮胚胎ICSI會(huì)增加出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)，而凍融胚胎則不會(huì)［22］，凍融胚胎移植比新鮮胚胎移植的出生缺陷率低［24］。造成凍融胚胎移植低出生缺陷率的可能原因是，新鮮周期COH造成內(nèi)分泌環(huán)境異常，對(duì)胚胎產(chǎn)生不良影響，而冷凍復(fù)蘇周期則無這種影響。當(dāng)分開比較FET單胎和多胎時(shí)，凍融胚胎移植和新鮮胚胎移植的IVF單胎妊娠出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)沒有差別，但凍融胚胎移植比新鮮胚胎移植的雙胎妊娠出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)增高［33］。隨后，Ooki［25］發(fā)現(xiàn)，與新鮮胎胚移植相比，凍融胚胎移植的出生缺陷率明顯降低，但凍融胚胎移植比新鮮胚胎移植的多胎妊娠出生缺陷率明顯增高。另有報(bào)道顯示，僅在ICSI單胎妊娠中，凍融胚胎移植比新鮮胚胎移植有著更高的出生缺陷率；多胎妊娠中則無［29］。

2．6 AH

AH已普及多年，是指將體外受精形成的胚胎移植到宮腔前，使用激光束在胚胎透明帶上打孔或削薄，從而使胚胎易從透明帶中孵出的技術(shù)，可以提高胚胎的著床率。但對(duì)透明帶的操作過程可能會(huì)損傷細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，影響細(xì)胞內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)。最近的一篇研究發(fā)現(xiàn)在單胎妊娠中，AH與出生缺陷相關(guān)（aRR 1．55，95%CI 1．10～2．19），可使非染色體性缺陷的危險(xiǎn)性輕度增加［9］。然而，這或許是其他潛在因素導(dǎo)致的。

2．7 不同精子來源

在輔助生殖技術(shù)中精子的來源可有多種途徑，如射精精子、睪丸／附睪穿刺所得精子和精子庫供精精子，以此滿足不同人群的需要。大部分研究認(rèn)為ART中使用精子庫精子是安全的。一項(xiàng)研究比較了利用精子庫供精AID／IVF／ICSI的出生情況，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)使用精子庫精子導(dǎo)致性傳播疾病的事件［34］。無精癥患者可以通過睪丸或附睪精子ICSI來獲得后代。通過睪丸或附睪穿刺所得到的精子與正常射精所得精子，在形態(tài)、活力及遺傳物質(zhì)等方面可能存在差異，可能導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常，增加子代出生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。在嚴(yán)重少弱精患者中，使用睪丸精子（TESE）與射精精子進(jìn)行ICSI的出生兒童發(fā)育情況沒有差別［35］。TESE－ICSI沒有增加重大出生缺陷和發(fā)育損傷的趨勢(shì)，對(duì)胚胎形成和胎兒發(fā)育沒有不良影響［36］。Woldringh等［37］對(duì)使用不同來源精子ICSI兒童的染色體核型、先天異常情況和相關(guān)隨訪結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)性綜述，結(jié)果顯示核型異常在射精精子ICSI為2．8%（55／1973），附睪精子ICSI為0（0／31），睪丸精子ICSI為2．6%（5／191）；重大出生缺陷在射精精子ICSI為4．4%（543／12377），附睪精子ICSI為3．2%（17／533），在睪丸精子ICSI為4．6%（31／670），結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。中國(guó)的一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，采用自然射精、附睪穿刺和他人供精方式出生的子代出生缺陷率分別為1．1%、1．2%和0．8%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）［16］?？梢钥闯觯煌荧@取方式與子代出生缺陷發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)。

2．8 多胎妊娠

眾多研究認(rèn)為，ART單胎和多胎妊娠均會(huì)造成新生兒的先天畸形風(fēng)險(xiǎn)增加［6－9］，某些研究者認(rèn)為單胎和多胎妊娠出生缺陷無差異［3］，另一些研究者認(rèn)為出生缺陷的影響在多胎中更明顯［16］，且隨著多胎妊娠胎數(shù)的增加而增加［14］。這可能與多胎妊娠導(dǎo)致妊娠期并發(fā)癥和不良妊娠結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)增加等原因有關(guān)，也可能與遺傳因素有關(guān)。一項(xiàng)關(guān)于ART雙胎出生缺陷一致率的研究顯示，任何一種出生缺陷的先證一致率（8．9%）與同胞對(duì)的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)率（8．8%）相近，說明某些出生缺陷具有家族聚集性，與多因素遺傳相關(guān)［38］。有研究認(rèn)為，在多胎妊娠中，ART與出生缺陷沒有明顯的相關(guān)性，僅在單胎妊娠中，ART與房間隔缺損（aOR＝2．1，95%CI 1．1～4．0）、唇裂伴或不伴有腭裂（aOR＝2．4，95%CI1．2～5．1）、食管閉鎖（aOR＝4．5，95%CI1．9～10．5）、肛門直腸閉鎖（aOR＝3．7，95%CI1．5～9．1）相關(guān)［39］。這在最近的一項(xiàng)研究中得到證實(shí)，Davies等［40］將ART正常單胎妊娠與雙胎妊娠伴隨移植后6～8周空孕囊、伴隨8周后流產(chǎn)和正常雙胎妊娠進(jìn)行比較，得出正常雙胎妊娠的出生缺陷率為7．9%，伴有空孕囊妊娠的出生缺陷率為14．6%，伴有6～8周后流產(chǎn)妊娠的出生缺陷率為11．6%；與ART正常單胎妊娠比較，空孕囊的存在增加了單一缺陷（OR＝1．90，95%CI＝1．09～3．30）和多種缺陷（OR＝2．87，95%CI＝1．31～6．28）的風(fēng)險(xiǎn)。由此可見，雙胎妊娠伴隨早期流產(chǎn)增加了剩余單胎的出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)。ART單胎出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)增加，可能是由于其本身來源于雙胎導(dǎo)致的，不能存活胎兒釋放的化學(xué)產(chǎn)物和激素等刺激，導(dǎo)致宮內(nèi)環(huán)境改變，影響胎盤和存活胎兒的基因表達(dá)［41］。同時(shí)，共存胚胎可能接受了同樣的卵巢刺激和胚胎培養(yǎng)周期，即接受了相同的可能影響其發(fā)育的暴露因素，因此，空孕囊的存在能夠反映胚胎的質(zhì)量。由此得出，ART單胎和多胎妊娠對(duì)新生兒出生缺陷的影響，可能與遺傳因素、移植胚胎本身的質(zhì)量、單胎妊娠的來源和多胎妊娠本身對(duì)母兒所造成的影響等因素有關(guān)。助孕夫妻應(yīng)該充分了解多胎妊娠的高出生缺陷率，盡可能控制胚胎植入的數(shù)量，選擇單胚胎移植。

3 其他ART技術(shù)與出生缺陷

隨著ART技術(shù)的發(fā)展，近年衍生出許多新技術(shù)，包括卵母細(xì)胞體外成熟（IVM）、人工卵母細(xì)胞激活（AOA）、玻璃化冷凍卵子等技術(shù)。關(guān)于這些新技術(shù)的安全性報(bào)告還很少。有研究得出任一種出生缺陷的 OR值，IVM 為1．42（95%CI 0．52～3．91），未增加出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)［42］。通過玻璃化冷凍卵子技術(shù)出生的兒童，出生缺陷率為2．5%，與普通人群發(fā)病率相同［43］，新技術(shù)對(duì)出生嬰兒的生長(zhǎng)沒有負(fù)面影響。但對(duì)于新技術(shù)的安全性，有必要繼續(xù)研究并長(zhǎng)期隨訪來進(jìn)一步評(píng)估。

4 小結(jié)

總的來說，大多數(shù)ART子代是健康的。關(guān)于ART是否增加或引發(fā)出生缺陷目前尚無定論。不孕夫婦自身的年齡、不孕背景、促排卵藥物治療、多胎妊娠和ART技術(shù)操作過程都可能是出生缺陷的影響因素。我們還需要知道很多有關(guān)ART出生缺陷的研究有明顯的方法學(xué)限制，比如多數(shù)研究是基于ART與自然妊娠的對(duì)照研究，而不是與有不孕背景的自然妊娠人群的比較；未考慮可能的混雜因素，如不孕的時(shí)間、類型、不孕夫婦的年齡等；對(duì)出生缺陷的隨訪時(shí)間和診斷標(biāo)準(zhǔn)不一致；出生缺陷統(tǒng)計(jì)是否包括流產(chǎn)和死胎不統(tǒng)一等。同時(shí)，由于第一例試管嬰兒出生至今只有30余年，大部分研究隨訪時(shí)間較短，但有些疾病如心血管疾病一般是在成年后才出現(xiàn)，因此，對(duì)ART兒童繼續(xù)青春期到成年期的隨訪至關(guān)重要。另外，第一批通過IVF出生的人大部分已經(jīng)妊娠生育，ART是否會(huì)對(duì)其子代產(chǎn)生影響也需要進(jìn)一步的隨訪研究。關(guān)于ART的安全性問題，未來需要繼續(xù)開展大規(guī)模的人群長(zhǎng)期隨訪得出結(jié)論。

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10．3969／j．issn．1004－8189．2017．09．022

2016－12－23

2017－02－09

張 璐］