醫(yī)源性早發(fā)型卵巢衰老和功能不全的研究進展

姜立娟 張思辰 劉斐然 王少為※

早發(fā)型卵巢衰老和功能不全(Primary ovarian insufficiency，POI)或卵巢早衰(Premature Ovarian Failure，POF)是指女性40歲以前卵巢功能喪失，臨床表現(xiàn)為月經(jīng)紊亂(閉經(jīng)或月經(jīng)稀發(fā))伴有促性腺素升高和雌激素降低，其定義為月經(jīng)稀發(fā)或閉經(jīng)至少4月，兩次隨機(間隔>4周)促卵泡生成素(Follicle Stimulating Hormone，F(xiàn)SH)>25IU/L[1]。該疾病嚴重危害女性身心健康，主要臨床表現(xiàn)月經(jīng)異常、雌激素波動性下降，因雌激素缺乏引起的失眠、潮熱等更年期癥狀以及隨之而來的心腦血管疾病，骨密度下降、衰老和以排卵功能障礙為主的生育健康問題[2]。卵巢功能不全導致的排卵功能障礙為女性不孕的主要病因之一，嚴重威脅到女性的生育健康。長期雌二醇低水平狀態(tài)可導致女性骨密度下降，誘發(fā)心腦血管事件，并且影響生活質(zhì)量。另外，有研究表明患有卵巢功能不全的女性存在值得注意的心理健康問題，相比于正常女性，她們的自尊水平更低，更容易發(fā)展出社交焦慮及精神緊張的心理狀態(tài)，其心理疾病及抑郁癥的發(fā)病率也相對較高。總之，早發(fā)性卵巢功能不全給女性的身心健康及生育健康造成了很大的威脅[3]。

POI病因?qū)W復雜包括遺傳因素、環(huán)境因素以及醫(yī)源性因素等[4]。醫(yī)源性的POI是由于手術損傷、腫瘤相關放療化療等導致的卵巢功能損傷。針對POI的經(jīng)典治療方法是激素替代治療(Hormone Replacement Therapy，HRT)，能夠有效緩解因性激素缺乏引起的癥狀，提高生活質(zhì)量，預防骨質(zhì)疏松及心腦血管意外[5]。但HRT不能解決因卵巢功能下降導致的不孕問題。因醫(yī)源性導致的POI患者普遍年輕，甚至存在很多青春期女性，這部分女性對生育的渴望強烈，而輔助生殖技術，如胚胎移植或卵母細胞移植并不能夠提高妊娠率及改善妊娠結(jié)局。但卵子凍存技術為POI患者帶來了福音，但由于倫理、法律及技術的限制，其臨床應用不能得到普遍的推廣[6]。針對于此，本文綜述醫(yī)源性POI的病因、現(xiàn)有治療方案以及新型治療——干細胞治療方案進行闡述，并分析各種治療的利弊，為再生醫(yī)學進一步應用于早發(fā)性卵巢功能不全的治療領域提出了新的觀點，為臨床制定新的治療方案提供依據(jù)。

1.醫(yī)源性卵巢早衰的病因

1.1 藥物導致的醫(yī)源性卵巢功能不全 使用化療藥物是醫(yī)源性卵巢功能不全的主要原因[7]，除此之外，用于各種自身免疫性疾病(例如系統(tǒng)性紅斑狼瘡或類風濕性關節(jié)炎)的藥物，或用于預防器官移植排斥反應的藥物，也可能導致性腺損害[8]。嚴重損害卵巢功能的藥物包括環(huán)磷酰胺、氮芥、白消安、美法侖、丙卡巴肼及鉑類藥物等[9]。

1.2 手術導致的醫(yī)源性卵巢功能不全 婦科手術也會引起術后的卵巢功能不全[10]。一項研究隨訪了126例腹腔鏡下雙側(cè)卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫剝除術后的患者，發(fā)現(xiàn)手術所致卵巢功能不全的發(fā)生率為2.4%。雖然觀察到的發(fā)生率很低，卻和手術有直接的關系?？赡軐е侣殉矒p傷的因素包括：術中使用電凝止血器械，剝除囊腫過程中意外去除正常的卵巢組織以及發(fā)生嚴重的炎癥反應對正常的殘存卵巢組織出現(xiàn)自身免疫性的損傷[11]。

1.3 放療導致的醫(yī)源性卵巢功能不全 電離輻射是另一個被公認導致卵巢損傷及不孕癥的原因[5]。即使放療部位不是定位在盆腔，卵巢也會受到放射線的影響而出現(xiàn)損傷，并且放射線對于卵巢中卵泡的損傷呈現(xiàn)劑量相關性。一般認為，4Gy的射線足以使卵母細胞的數(shù)量減半，大于6Gy的放射線即可對卵巢造成不可逆的損傷?；颊呓邮芊暖煏r的年齡以及放療的范圍也都影響其對卵巢損傷的程度[6]。

1.4 產(chǎn)科因素所導致的醫(yī)源性卵巢功能不全 針對產(chǎn)科出血的一項緊急搶救措施為子宮動脈栓塞術，它可以有效減少出血量，避免切除子宮，挽救產(chǎn)婦生命。但有報道稱，子宮動脈栓塞術后的患者發(fā)生了卵巢功能衰竭，這可能與產(chǎn)后出血時患者血流動力學發(fā)生改變影響卵巢血供有關，或系產(chǎn)后出血造成了垂體功能障礙，從而發(fā)生席漢綜合征(Sheehan’s syndrome)而導致[12]。

醫(yī)源性早發(fā)性卵巢功能不全的發(fā)生通常是不可預料的，或由于腫瘤治療時間的緊迫性無法在卵巢功能受損之前完成生育，這為患者、家庭及社會都帶來了不可預估的損失和負擔[13，14]。

2.醫(yī)源性早發(fā)性卵巢功能不全的動物模型構(gòu)建

早發(fā)性卵巢功能不全動物模型的建立與其發(fā)病原因密切相關。構(gòu)建模型的主要方式為藥物誘導及放射線照射兩種方式。有研究使用腹腔內(nèi)注射具有性腺毒性的化療藥物-二氧化乙烯基環(huán)己烯(4-vinyl cyclohexene dioxide，VCD)建立卵巢功能不全的大鼠模型，從組織學上證明了注射VCD組大鼠卵泡數(shù)量顯著下降，閉鎖卵泡數(shù)量明顯上升，由此證明動物模型的有效性。有實驗將雷公藤總甙片飼喂大鼠，也成功構(gòu)建了大鼠卵巢損傷的動物模型。還有學者通過模擬放療損傷建立卵巢早衰的動物模型，在單劑量(4Gy)的X射線下照射整個身體，建立了POI小鼠模型。1周后與未照射的小鼠相比，發(fā)情周期、激素水平和卵巢大小發(fā)生了顯著變化，這證明了放療能夠成功誘導POI動物模型[15]。

3.激素替代治療

針對早發(fā)性卵巢功能不全最經(jīng)典的治療方案是激素替代治療(Hormone Replacement Therapy，HRT)。HRT的理論基礎為，雌激素和(或)孕激素的治療方案可以避免卵泡過早黃體化，并且在促性腺激素的作用下，發(fā)育為成熟卵泡并且排卵。一系列的臨床研究分析了不同激素替代治療對于卵巢功能不全患者排卵的影響。在一項臨床交叉研究中[16]，實驗組為雌激素治療(微?；贫?mg口服，持續(xù)6周)，對照組不接受治療，兩組受試者的卵巢體積，卵泡數(shù)量、大小以及排卵率均未發(fā)現(xiàn)顯著性差異，由此可見單一雌激素治療對卵泡發(fā)育及排卵過程不發(fā)揮促進的作用。另外一項隨機對照雙盲實驗中[17]，將合成雌激素0.05mg，3次/日，連續(xù)口服2周設為試驗組，與口服安慰劑的對照組進行比較，兩組患者均在卵巢直徑大于18mm進行促排卵治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)口服合成雌激素會提高促排卵治療的成功率。值得注意的是，在接受合成雌激素治療的實驗組受試者中，僅在FSH水平不大于15mIU/ml的受試者中才能成功誘發(fā)排卵。由此可以看出，激素替代治療雖能有效緩解卵巢功能不全患者的雌激素缺乏癥狀，但對于促進卵泡成熟以及誘發(fā)排卵的效果并不理想，并且對于高危人群，激素替代治療可能會增加乳腺癌及靜脈血栓形成的相應風險[4]。

4.輔助生殖技術

4.1 胚胎/卵細胞凍存 目前，應用最廣泛的保存女性生育能力的技術是胚胎或卵母細胞凍存技術[18]。但由于倫理及相關法律的限制，在一些國家冷凍胚胎只適用于已婚或者有性伴侶的女性，而卵母細胞凍存不存在這種限制。但無論是胚胎凍存或卵母細胞凍存都不適用于應盡早接受化療的惡性腫瘤患者，因為至少需要10～15天進行促排卵以及選擇卵泡等一系列操作。并且前文所述，手術所導致的醫(yī)源性卵巢功能不全通常在術前不可預知，術后發(fā)生卵巢功能不全時再難適用此方法。目前，全球共有6例使用卵巢凍存技術后成功妊娠并且順利分娩的個案報道。但進一步的相關研究表明，由于諸如缺氧損傷等原因，凍存解凍的這一過程會使得卵巢組織中的大量原始卵泡受損。腫瘤患者組織或器官的自身移植也有引起腫瘤復發(fā)的可能[19，20]。

4.2 卵巢組織凍存 卵巢組織凍存是一種新興的保護女性生育力的技術。它的優(yōu)勢在于不僅可以保存健康的卵巢組織，還可以保留其正常的內(nèi)分泌功能，為接受卵巢組織原位移植后的女性自然受孕提供了可能。2005年，有文章報道了對于化療后卵巢功能受損的患者，卵巢組織凍存后自體移植可以使其卵泡生長恢復，并且恢復其正常的內(nèi)分泌功能[21]。

2016年，中國的學者開展了一項前瞻性的觀察研究，對于入組的卵巢功能不全患者進行一側(cè)卵巢體外激活后再次移植入患者體內(nèi)，其中有兩名受試者順利分娩健康嬰兒。這項實驗中，首先通過腹腔鏡手術將患者的一側(cè)卵巢取出，之后將卵巢組織在培養(yǎng)基中進行體外激活后再將其原位移植入腹腔。這是第一例使用體外激活技術后進行自體卵巢移植，成功妊娠后順利分娩的臨床研究[13]。卵巢組織凍存為保護卵巢早衰患者生育力提供了新的思路，但由于很多醫(yī)源性卵巢早衰本身患有惡性腫瘤，這種自體移植的方式會增加惡性腫瘤復發(fā)及轉(zhuǎn)移的風險，但這為再生醫(yī)學應用于卵巢早衰的治療提供了啟示。

5.再生醫(yī)學

5.1 富血小板血漿 富血小板血漿是再生醫(yī)學領域應用廣泛的一種富有多種生長因子的血液制品，并且具有很好的促血管生成的作用。有動物實驗表明，使用富血小板血漿對POI大鼠的卵巢進行原位注射，觀察到其可以減少POI大鼠模型中閉鎖卵泡的數(shù)目，并且減少炎癥反應的發(fā)生。這是再生醫(yī)學修復卵巢損傷的一個很好證明。由于富血小板血漿通常由自身血液提取而成，再進行原位注射，所以對于一些腫瘤以及血液系統(tǒng)疾病患者而言其應用方面非常有限，難以進行臨床推廣[22]。

5.2 干細胞及生物材料治療 干細胞由于其自我更新及多向分化潛能，在再生醫(yī)學領域有非常廣泛的應用[23]。近年來，一系列的研究從分子生物學、細胞生物學及體內(nèi)實驗等多方面證實了干細胞用于修復卵巢功能的有效性，且對其潛在機制進行深入地探索，為干細胞用于卵巢組織學再生指明了方向。來自歐美的研究報道，在環(huán)磷酰胺誘導的兔卵巢早衰模型中靜脈注射間充質(zhì)干細胞，觀察到干細胞可以通過分化為特定的表型細胞以及分泌血管生成因子以修復受損的卵巢功能。幾乎同一時期，中國的學者將來源于人類的子宮內(nèi)膜干細胞原位注射入卵巢早衰模型大鼠的卵巢上，觀察到卵泡的數(shù)量及雌激素水平呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢[24～29]。

研究者們在動物實驗上確證了干細胞應用與卵巢早衰治療的有效性后，開始了進一步的臨床研究。Ding[30]等報道了使用臍帶間充質(zhì)干細胞治療卵巢早衰患者，結(jié)果順利分娩健康嬰兒的研究。該研究將自體的骨髓間充質(zhì)干細胞通過腹腔鏡注射入卵巢，是首次報道干細胞應用于卵巢早衰治療并且成功妊娠并且分娩的研究。間充質(zhì)干細胞治療卵巢損傷的機制在于分泌關鍵的細胞因子，這些因子有助于抗凋亡、抗纖維化、抗炎和改善卵巢功能的免疫調(diào)節(jié)。

生物材料可以模擬細胞及細胞外的理化環(huán)境，在再生醫(yī)學領域發(fā)揮著重要的作用[31]。生物材料可以幫助恢復受損組織的形態(tài)和功能并且可以被修飾來承載并局部釋放生長因子或藥物。干細胞是再生醫(yī)學的重要組成成分，并且生物材料可以提高干細胞的存活率并且誘導干細胞的多向分化。因此，我們可以應用生物材料來負載干細胞進行衰竭臟器的功能修復及逆轉(zhuǎn)。有研究表明，干細胞在形態(tài)及分化上可對周圍的生物材料機制作出回應。舉例來說，若生物材料為模擬大腦環(huán)境的柔軟機制，則可誘導干細胞向神經(jīng)細胞方向分化，若生物材料韌性良好，則可誘導其向肌肉分化[32]。

5.3 再生醫(yī)學在治療POI的局限性 雖然再生醫(yī)學在卵巢早衰治療領域取得了令人欣喜的成就，但目前有兩個問題困擾著學者，第一是間充質(zhì)干細胞的潛在致瘤性的問題，第二是干細胞移植的有效率的問題，如何將干細胞錨定在受損傷的卵巢區(qū)域而不向其他組織擴散。

6.未來發(fā)展方向

目前已有學者通過提取干細胞分泌的外泌體修復受損和衰老卵巢的成功報道[33]。由此，以生物材料負載干細胞分泌因子為再生醫(yī)學的策略應用與早發(fā)性卵巢功能不全的治療是今后一個可行有效的研究方向[15]。

在再生醫(yī)學領域，將組織工程與分子生物學相結(jié)合來修復和再生受損的組織和器官是近些年的研究熱點。在此之前，對處于器官衰竭的患者來說，唯一的治療方法是器官移植，再生醫(yī)學為受損器官的自我愈合提供了可能，并且使患者避免因器官移植長期服用免疫移植劑來抗排斥反應。