輔助生殖技術(shù)中扳機(jī)方案的研究進(jìn)展

柴宜紅，楊盼盼，張學(xué)紅

輔助生殖技術(shù)（assisted reproductive technology，ART）包括體外受精-胚胎移植（in vitro fertilization embryo transfer，IVF-ET）、 胞 漿 內(nèi) 單 精 子 注 射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI） 和宮腔內(nèi)人工授精等，這些技術(shù)的實施都需要個體化的扳機(jī)方案。對扳機(jī)藥物藥理學(xué)的深入了解使生殖專家能夠為患者制定個體化的扳機(jī)方案，同時選擇最佳的取卵時機(jī)，以及新鮮胚胎移植時進(jìn)行黃體支持的最佳時機(jī)[1-2]。扳機(jī)的選擇還應(yīng)考慮卵巢過度剌激綜合征（ovarian hyperstimualtion syndrom，OHSS）的風(fēng)險，對于OHSS高風(fēng)險患者，最好選擇全胚凍融胚胎移植（frozen-thawed embryo transfer，F(xiàn)ET）方案[3]。

應(yīng)用促性腺激素釋放激素激動劑（GnRHa）和GnRH拮抗劑（GnRHA）控制性促排卵可以促進(jìn)多卵泡發(fā)育。人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，hCG）已被證實是一種有效的扳機(jī)藥物，其與黃體生成激素（luteinizing hormone，LH）具有相似的生物學(xué)活性，因此，促排卵晚期以小劑量hCG代替LH，可取得類似的效果，但hCG的半衰期長，容易增加高反應(yīng)患者發(fā)生OHSS的風(fēng)險。OHSS是ART中最常見的、復(fù)雜的醫(yī)源性并發(fā)癥，其死亡率約0.18%～1.40%。據(jù)報道，hCG扳機(jī)獲得的卵泡數(shù)以及hCG的用量與OHSS的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[4]。近年來研究證實，GnRHa扳機(jī)可顯著降低OHSS發(fā)生的風(fēng)險，這使hCG扳機(jī)作為臨床的一線治療受到了挑戰(zhàn)[1,3]。然而，GnRHa扳機(jī)并非適用于所有患者，一些卵泡后期LH水平過低的患者對GnRHa沒有反應(yīng)，最終導(dǎo)致空卵泡綜合征（empty follicle syndrome，EFS）。因此，應(yīng)基于患者在卵巢刺激前和刺激期間的卵巢大小和激素水平進(jìn)行評估，平衡風(fēng)險和益處，以選擇最佳的扳機(jī)方案。

1 排卵

黃體衰退后，在每一個非孕周期結(jié)束時，卵巢類固醇激素水平顯著下降。LH的下降正反饋作用于下丘腦，促使黃體晚期和卵泡早期卵泡刺激素（follicle stimulating hormone，F(xiàn)SH）分泌。FSH升高達(dá)閾值即開始周期募集直徑2～5 mm的卵泡，其持續(xù)時間（FSH窗口期）決定了募集的卵泡數(shù)和最終僅有一個優(yōu)勢卵泡形成。顆粒細(xì)胞產(chǎn)生的血清雌二醇（estradiol，E2）水平超過某一閾值時可正反饋作用于垂體，導(dǎo)致LH激增，F(xiàn)SH水平下降。卵泡顆粒細(xì)胞層形成一個充滿液體的腔，其中包裹卵母細(xì)胞并對卵母細(xì)胞發(fā)育有著重要作用的為卵丘細(xì)胞，其與卵母細(xì)胞形成卵丘卵母細(xì)胞復(fù)合物（cumulus oocyte complexes，COCs），而緊貼卵泡壁的為壁層顆粒細(xì)胞。在FSH和LH的刺激下，濾泡經(jīng)歷了選擇、分化、排卵，最后形成黃體。卵母細(xì)胞在排卵和隨后的受精之前，重新進(jìn)入減數(shù)分裂的過程稱為卵母細(xì)胞成熟。卵巢內(nèi)卵母細(xì)胞被阻滯在第一次減數(shù)分裂前期的雙線期，直至FSH和LH峰到來，刺激卵泡生長發(fā)育，并使卵母細(xì)胞減數(shù)分裂恢復(fù)。排卵前卵泡的壁層顆粒細(xì)胞中表達(dá)高濃度的LH受體，使卵泡被LH峰激活，進(jìn)而引發(fā)一系列生理活動，包括卵母細(xì)胞減數(shù)分裂恢復(fù)、卵丘擴(kuò)展、卵泡破裂，這些生理活動是排卵和受精的重要條件。雖然卵丘顆粒細(xì)胞缺乏LH受體，但LH活性對卵丘細(xì)胞的擴(kuò)展仍有間接影響[4]。LH激增可激活表皮生長因子（EGF），進(jìn)而誘導(dǎo)卵丘擴(kuò)展和卵母細(xì)胞成熟；卵母細(xì)胞所分泌的生長因子也在一定程度上參與了卵丘擴(kuò)展。因此，IVF周期中發(fā)生EFS的原因可能為LH活性不足（垂體對GnRHa沒有反應(yīng)或hCG/GnRHa給藥錯誤）、卵巢衰老或卵巢儲備不良等。

非孕期黃體的功能壽命一般為（14±2）d，在這段時間內(nèi)，黃體每天產(chǎn)生25～50 mg孕酮，如果卵子未受精，黃體功能將逐漸衰退。若卵子受精，則受精后6 d滋養(yǎng)細(xì)胞開始分泌hCG，通過激活黃體細(xì)胞的LH受體并與之結(jié)合，以維持黃體功能，直到妊娠第7周左右。黃體中期產(chǎn)生的孕酮是誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜分泌轉(zhuǎn)化、抑制子宮收縮、優(yōu)化受精卵著床的必要條件[5-7]，若黃體中期缺乏孕酮可能導(dǎo)致流產(chǎn)[5]。

2 IVF周期中的扳機(jī)

IVF周期中扳機(jī)方案的選擇應(yīng)考慮3個主要問題：扳機(jī)藥物、扳機(jī)時機(jī)和取卵時間。為不同患者提供個體化的扳機(jī)方案，還應(yīng)考慮一些臨床特征，如患者年齡、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾?。ǘ嗄衣殉簿C合征、肥胖等）、卵巢儲備能力（過度刺激、反應(yīng)不佳）、對前次周期扳機(jī)的反應(yīng)等。

2.1 hCG扳機(jī) 促排卵過程中需要注射hCG以模擬生理性LH峰，誘導(dǎo)卵母細(xì)胞第一極體的排出，以促進(jìn)卵母細(xì)胞的成熟及黃體的形成，稱為hCG扳機(jī)。在hCG扳機(jī)的IVF周期中，控制性促排卵使黃體早期類固醇激素水平超出正常生理范圍，負(fù)反饋作用于垂體，使LH分泌減少，這導(dǎo)致黃體功能嚴(yán)重不足，因此，需要外源性黃體支持才能維持妊娠。胚胎植入前hCG水平的下降會導(dǎo)致孕酮降低，因此，必須補充外源性孕酮以維持妊娠[5]。

2.2 GnRHa扳機(jī) GnRHa可與垂體GnRH受體結(jié)合，發(fā)揮一過性升高（flare-up）作用，誘導(dǎo)內(nèi)源性LH峰和FSH分泌，其誘導(dǎo)的激素分泌更符合自然周期模式。GnRHa扳機(jī)在拮抗劑方案的應(yīng)用中更有優(yōu)勢[8]，其既不影響患者的卵母細(xì)胞成熟率，又能降低OHSS的發(fā)生率，已在臨床廣泛應(yīng)用。但GnRHa扳機(jī)也存在一些缺陷，若缺乏黃體期支持，其最終可能會導(dǎo)致黃體功能的缺陷并影響臨床妊娠率，增加流產(chǎn)率。

GnRHa扳機(jī)促發(fā)內(nèi)源性LH峰和FSH峰，峰值持續(xù)24～36 h，而自然周期的激素峰值持續(xù)約48 h，因此，與自然周期相比，GnRHa扳機(jī)后LH和FSH的分泌量明顯減少，且不具備持續(xù)的黃體支持作用[5]。GnRHa扳機(jī)后LH的水平雖不影響早期黃體形成，但不足以維持移植后的黃體支持。黃體功能不足使體內(nèi)孕激素水平降低，這將導(dǎo)致胚胎植入失敗和妊娠早期流產(chǎn)[5]。目前認(rèn)為GnRHa扳機(jī)后，需給予足夠的黃體支持以避免妊娠率降低和流產(chǎn)率升高。GnRHa扳機(jī)后推薦使用的黃體支持方法[2]：①給予外源性類固醇激素支持；②通過增加LH活性[1]來促進(jìn)內(nèi)源性類固醇激素的合成；③每日使用小劑量的GnRHa或hCG和GnRHa的組合[9]。

GnRHa扳機(jī)相比于hCG扳機(jī)，其卵母細(xì)胞成熟率更高，且EFS發(fā)生率更低[5]。體外研究表明，GnRHa能夠促使顆粒細(xì)胞凋亡[10]。因此，考慮到GnRHa扳機(jī)和hCG扳機(jī)黃體早期血清LH水平存在差異，故在GnRHa扳機(jī)后，應(yīng)采用黃體支持以獲取更多的成熟卵母細(xì)胞[1,5]，但關(guān)于GnRHa扳機(jī)后采用何種黃體期支持才能消除新鮮胚胎移植時的顧慮目前仍無定論。

2.3 親吻素（kisspeptin，Kp）扳機(jī) Kp是一種影響人類神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的肽類激素，由下丘腦漏斗核分泌，直接作用于GnRH神經(jīng)元的Kp受體，是調(diào)控GnRH分泌的關(guān)鍵物質(zhì)。外源性給予皮下注射Kp（1.6～12.8 nmol/kg）可誘導(dǎo)內(nèi)源性LH分泌[11]。早期實驗中，使用Kp扳機(jī)可提高卵母細(xì)胞成熟率[12]。相比于GnRHa扳機(jī)，Kp扳機(jī)的黃體期較短，這主要是由Kp誘導(dǎo)的LH激增幅度較小引起的[11]。因此，Kp作為扳機(jī)藥物的未來作用還需要進(jìn)一步研究[13]。

2.4 雙扳機(jī) 雙扳機(jī)是指同時使用GnRHa和低劑量hCG誘發(fā)排卵。在一項隨機(jī)對照試驗中，實驗組使用GnRHa（曲普瑞林0.2 mg皮下注射）和hCG（5 000 IU）雙扳機(jī)，而對照組僅用hCG（5 000 IU）扳機(jī)。結(jié)果雙扳機(jī)組的持續(xù)妊娠率明顯高于對照組[14]。Griffin等[15]在E2≤4 000 pg/mL的IVF/ICSI助孕患者中回顧性分析了不同扳機(jī)方式對OHSS和妊娠率的影響，結(jié)果表明患者采用雙板機(jī)后給予常規(guī)孕激素黃體支持，妊娠率和活產(chǎn)率分別是41.9%和58.8%，單一GnRHa扳機(jī)的妊娠率和活產(chǎn)率分別為22.1%和36.8%。E2≤4 000 pg/mL的患者，雙板機(jī)既能增加妊娠率，又能避免OHSS的發(fā)生。目前關(guān)于雙扳機(jī)方案的利弊，尚需更多的隨機(jī)對照試驗來闡明。

2.5 雙重扳機(jī) 雙重扳機(jī)指分別在取卵前40 h給予GnRHa和取卵前34 h給予hCG。雙重扳機(jī)可以提高卵母細(xì)胞成熟率。有研究比較了12個IVF周期，包括在以前僅用hCG扳機(jī)的患者中使用雙重扳機(jī)，結(jié)果雙重扳機(jī)組卵母細(xì)胞成熟率高于對照組（P＜0.05）[16]。雙重扳機(jī)有兩個優(yōu)點：①提高卵母細(xì)胞成熟率；②雙重扳機(jī)中的GnRHa能發(fā)揮“flare-up”效應(yīng)，誘導(dǎo)內(nèi)源性FSH分泌。理論上，雙重扳機(jī)方案可以促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟和卵丘擴(kuò)展。

3 COCs和扳機(jī)藥物

扳機(jī)誘發(fā)排卵成功的關(guān)鍵是LH水平和COCs的數(shù)量[17-18]。最佳的扳機(jī)方案是在不增加OHSS風(fēng)險的情況下，誘發(fā)超過75%的卵母細(xì)胞成熟[19]。若COCs對扳機(jī)藥物不敏感，可能導(dǎo)致EFS，而過度敏感可能導(dǎo)致OHSS。與GnRHa扳機(jī)的IVF周期相比，hCG扳機(jī)的IVF周期中獲得的成熟卵母細(xì)胞數(shù)量略少，這可能是因為hCG扳機(jī)后介導(dǎo)卵母細(xì)胞成熟的類表皮生長因子釋放減少所致。因此，用于新鮮周期胚胎移植的優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)量更少[1,5]。

3.1 扳機(jī)和EFS EFS是指在促排卵周期或自然周期中，超聲監(jiān)測下卵泡大小、數(shù)目及血清雌激素水平均在正常范圍，但經(jīng)反復(fù)抽吸、沖洗均無法獲得卵母細(xì)胞。EFS分為“真假”兩種類型。據(jù)報道，EFS病例中33%為真性EFS，67%為假性EFS[20]。研究表明，真性EFS的發(fā)生與卵巢功能障礙、基因表達(dá)異常有關(guān)；而假性EFS則僅是一種與藥物應(yīng)用相關(guān)的疾病，在臨床治療中可以通過補救措施避免。優(yōu)化扳機(jī)方案可避免或減少假性EFS，而雙扳機(jī)已被證實能誘導(dǎo)產(chǎn)生更多的成熟卵母細(xì)胞，同時避免EFS的發(fā)生[21]。雙扳機(jī)結(jié)合了GnRHa和hCG的優(yōu)點：GnRHa扳機(jī)后誘導(dǎo)內(nèi)源性FSH分泌，hCG扳機(jī)后模擬生理性LH峰，這使得卵泡細(xì)胞可以充分暴露于內(nèi)源LH及FSH峰值中。因此，雙扳機(jī)能夠激發(fā)內(nèi)源性的FSH和LH，促進(jìn)卵母細(xì)胞成熟、卵丘擴(kuò)展，從而提高獲卵率[22]。

3.2 扳機(jī)和OHSS OHSS是ART控制性促排卵過程中發(fā)生的醫(yī)源性并發(fā)癥，基本特征是卵巢增大和血管內(nèi)液體轉(zhuǎn)移至第三腔隙，出現(xiàn)腹水、胸水、全身水腫及血液濃縮等。OHSS發(fā)生的高危因素主要有年齡較輕、多囊卵巢綜合征、卵泡數(shù)目過多以及妊娠等[23]。OHSS的發(fā)生與促排卵過程中體內(nèi)產(chǎn)生的前列腺素、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等血管活性物質(zhì)增加以及hCG扳機(jī)有關(guān)。研究表明，在hCG扳機(jī)和GnRHa扳機(jī)后的黃體期，體內(nèi)促性腺激素和類固醇激素水平存在顯著差異。GnRHa扳機(jī)時體內(nèi)參與類固醇生成（如雌激素和孕激素合成）的酶基因表達(dá)及VEGF表達(dá)低于hCG扳機(jī)，這可能是GnRHa扳機(jī)降低OHSS的原因。GnRHa扳機(jī)后冷凍卵子或FET能有效降低OHSS的發(fā)生率。有報道稱，GnRHa扳機(jī)后的FET中發(fā)生過1例OHSS，其可能與LH受體、FSH受體或GnRH受體的多態(tài)性或突變有關(guān)[24]。

4 取卵時機(jī)

扳機(jī)后的最佳取卵時間點是提高獲卵率的關(guān)鍵。扳機(jī)至取卵的時間間隔太短，可能影響獲卵率，而間隔太長，可能發(fā)生自發(fā)排卵。卵泡破裂和卵母細(xì)胞成熟的過程具有時間依賴性，大多數(shù)患者的卵泡破裂和卵母細(xì)胞成熟的過程是穩(wěn)定的，但患者之間存在差異。對于既往卵母細(xì)胞成熟率低的患者，再次取卵時，適當(dāng)延長hCG/GnRHa扳機(jī)至取卵之間的時間間隔，有助于防止EFS的發(fā)生和（或）增加成熟卵母細(xì)胞數(shù)量。但目前研究未能說明是否存在扳機(jī)后的最佳取卵時間點，也未能說明扳機(jī)后可取卵時間的上下限。為了說明上述問題，還需要更大樣本的隨機(jī)對照研究來證實。

5 扳機(jī)和胚胎質(zhì)量

胚胎質(zhì)量可以通過國際評分、囊胚率、非整倍體率以及活產(chǎn)率等來衡量。GnRHa扳機(jī)和hCG扳機(jī)均可獲得良好的卵母細(xì)胞和胚胎。早期研究報告hCG扳機(jī)對早期胚胎發(fā)育有不良影響，可能是由于異常高濃度的hCG促使卵泡內(nèi)雄激素和雌激素突然轉(zhuǎn)化成孕酮導(dǎo)致。然而，目前尚缺乏足夠證據(jù)支持胚胎質(zhì)量的差異與使用特定扳機(jī)相關(guān)。

6 結(jié)論

促排卵方案的優(yōu)化和實驗室技術(shù)的進(jìn)步有效地提高了人類ART的治療結(jié)局。在ART助孕治療中，選擇最佳的個體化扳機(jī)方案，不僅可以提高卵母細(xì)胞成熟率及獲卵率，還可影響早期黃體期的激素水平，從而提高胚胎植入率和持續(xù)妊娠率，同時降低OHSS發(fā)生率及流產(chǎn)率。因此，扳機(jī)方案的選擇極其重要。目前為止，尚無一種扳機(jī)方案被普遍推薦用于不同患者，hCG扳機(jī)和GnRHa扳機(jī)目前在臨床應(yīng)用廣泛，但雙扳機(jī)、雙重扳機(jī)和Kp扳機(jī)的普遍應(yīng)用尚需進(jìn)一步的研究。