血清胰島素樣生長因子1在供精-體外受精胚胎移植黃體期長方案臨床結局中的預測價值

陳瀟 崔媛媛 譚穎 林盛 何毅超 張清健 宋革

1廣東省生殖醫(yī)院生殖醫(yī)學中心（廣州 510000）；2廣東省生殖科學研究所生殖醫(yī)學中心（廣州 510000）；3國家衛(wèi)生健康委男性生殖與遺傳重點實驗室（廣州 510000）

血清胰島素樣生長因子1（IGF-1）是人體在生長激素（GH）影響下由肝臟主要產生的一種多肽，可以促進機體生長和細胞分化增殖［1］。在卵泡生長、胚胎發(fā)育、細胞代謝和凋亡中有重要作用［2］。早在1987年就有學者證明GH 可以增加卵巢IGF-1的分泌，從而提高促性腺激素作用。近年學者們發(fā)現GH 和IGF-1 在生殖系統發(fā)揮重要作用［3］。GH 作為改善體外受精胚胎移植（IVF）結局的輔助用藥被廣泛用于臨床［1，4］，然而其對IVF 結局的影響仍存在爭議［5-8］。作為GH 發(fā)揮作用的重要介導因子，IGF-1 在血清中更穩(wěn)定，可以用來反應血清GH 真實情況［1，9］，而IGF-1 在不孕癥中研究較少，且存在爭議［10-13］。目前國內外學者針對IGF-1 的研究，主要集中在卵泡液以及在動物模型和體外培養(yǎng)技術中。一項來自小鼠體外模型的研究中指出，卵泡生長速度或閉鎖的時間與IGF-1 的mRNA表達相關［14］，敲除IGF-1 基因后，小鼠出現不孕癥狀［15］。臨床研究者更多集中在卵泡液IGF-1 在IVF 中的價值［16-18］，然而血清層面對臨床應用更具有指導意義。因此，本研究就本中心實際情況，從血清角度出發(fā)，試圖探索超促排卵（COH）過程中IGF-1 水平對卵巢反應和臨床結局的預測價值，為IGF-1 的臨床應用提供佐證。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2021年于我中心行供精-IVF婦女，納入標準：年齡≤35歲；18 kg/m2≤BMI ≤25 kg/m2；AMH ≥1.1 ng/mL；BAFC ≥7 個；采用黃體中期長方案。本研究項目通過倫理委員會審核，取得受試者知情同意。

1.2 治療方案

1.2.1 黃體中期長方案在黃體中期使用GnRH-α降調14～18 d 后達到以下標準則啟動促排卵治療：子宮內膜≤4～5 mm，血清E2＜50 pg/mL(183.6 pmol/L)，FSH＜5 IU/L、LH＜5 IU/L，無功能性囊腫。結合卵泡發(fā)育及激素情況調整促卵泡激素（Gn）用量。當1 個主導卵泡≥18 mm 或3 個主導卵泡≥17 mm 時予HCG 注射促卵泡成熟。取卵后使用供精進行常規(guī)IVF 受精。收集啟動日及HCG日血清。

1.2.2 黃體支持方案取卵后予達芙通10 mg tid聯合黃體酮凝膠陰道用藥，冷凍周期黃體支持方法同新鮮周期。

1.3 研究指標及判斷標準

1.3.1 研究指標臨床結局包括促排卵結局（以獲卵數為研究指標）和臨床移植結局（以臨床妊娠為研究指標）。臨床移植結局指第1 個移植周期是否獲得臨床妊娠［若新鮮移植周期（ET）取消移植，則為第1 個冷凍移植周期（FET）的結局］。

1.3.2 研究指標判斷標準胚胎質量評估標準:第3 天優(yōu)質胚胎符合下述標準：2PN 來源，第2 天的細胞數達到4～5 細胞，第3 天的細胞數達到7～9 細胞，胚胎分級及碎片率均為1～2 級。優(yōu)質囊胚標準：2PN 來源，第5 天或第6 天評分≥3 BB 的囊胚。臨床妊娠確定:移植后第12～14 天查血HCG 確定是否妊娠。若妊娠則于孕6～7 周行經陰道超聲檢查，提示宮內見孕囊且見胎心者為臨床妊娠。

1.4 分組方法

1.4.1 卵巢反應分組獲卵數≥15 枚，為高反應組；4 ≤獲卵數≤14 枚，為正常反應組；獲卵數≤3 枚，為低反應組。

1.4.2 臨床移植結局分組臨床妊娠組：B 超見宮內孕囊及胎心；未孕組：HCG 陰性或生化妊娠。

1.5 IGF-1檢測采用化學發(fā)光法檢測血清IGF-1濃度（試劑盒生產廠商：Siemens Healthcare Diagnostics Products Limited，檢測儀器：西門子MMULITE 2000XPi 全自動化學發(fā)光免疫分析儀，單位：ng/mL，靈敏度：20 ng/mL）。

1.6 統計學方法應用SPSS 22.0軟件進行數據處理。計數資料以率（%）表示，比較用χ2檢驗；計量資料以均數±標準差表示。兩樣本間一般參數采用獨立樣本t檢驗；多變量關系分析采用多因素回歸分析，通過構建logistic 回歸分析下的ROC 曲線確定變量（IGF-1）對妊娠的預測價值。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2021年4-10月共納入符合標準病例71 例，低反應組例數較少（2 例），不納入本研究，實際納入卵巢反應研究樣本為69 例。其中，9 例截至研究截止未進行胚胎移植，實際納入臨床移植結局研究樣本為60 例。

2.1 卵巢反應結果分析正常反應組和高反應組兩組啟動日IGF-1差異無統計學意義，但HCG日IGF-1高反應組顯著低于正常反應組（P=0.025）；高反應組BAFC、AMH、HCG日E2 水平顯著高于正常反應組，而啟動劑量顯著低于正常反應組（P＜0.05）；兩組啟動日IGF-1顯著高于HCG日（P＜0.001）。見表1。

表1 高反應組和正常反應組比較Tab.1 The comparation of high reponse group and normol respons group±s

表1 高反應組和正常反應組比較Tab.1 The comparation of high reponse group and normol respons group±s

參數P值年齡（歲）BMI（kg/m2）BFSH（IU/L）BAFC（個）AMH（ng/mL）啟動日IGF-1（ng/mL）HCG日IGF-1（ng/mL）啟動劑量（IU）Gn總量（IU）HCG日E2（pmol/L）高反應組（n=27）30.7±3.73 21.0±1.49 6.02±1.00 17.9±4.28 4.84±2.15 231.7±57.55 179.0±42.82 182.4±60.37 1 827.2±651.63 17 519.7±6 548.02正常反應組（n=42）30.5±3.8 21.5±2.04 6.29±1.71 14.4±4.35 3.16±1.58 220.9±54.85 204.6±42.65 216.6±62.99 2 031.2±590.96 8 081.9±3 049.17 0.771 0.230 0.414 0.001 0.001 0.436 0.025 0.028 0.183＜0.001

2.2 臨床移植結局分析本研究共納入移植周期60 例，其中新鮮周期17 例，冷凍移植周期43 例。兩組冷凍移植周期占比比較差異無統計學意義（73.9%vs.70.2%，P=0.761）。新鮮周期和冷凍周期移植臨床妊娠率差異無統計學意義（64.7%vs.60.5%，P=0.761）。新鮮周期移植的胚胎數及優(yōu)胚數均顯著高于冷凍移植周期（移植胚胎數1.41vs.1.02 個，P=0.006；移植優(yōu)胚數0.88vs.0.63 個，P=0.03）。對本研究本次取卵周期一個移植周期的臨床結局發(fā)現，臨床妊娠組的IGF-1水平顯著高于未孕組（P=0.033），而兩組年齡、BMI、AMH、內膜厚度、移植胚胎個數、移植優(yōu)胚個數、移植囊胚個數差異均無統計學意義（P＞0.05，表2）。將內膜厚度、啟動日IGF-1、移植胚胎數以及移植胚胎方式（新鮮移植或冷凍移植）納入多因素回歸分析模型發(fā)現，啟動日IGF-1 是影響一個移植周期臨床結局的重要因素（OR=0.987，95%CI：0.97～0.998 ，P=0.021），見表3。將啟動日IGF-1 預測一個移植周期結局做ROC 分析，曲線下面積分別為0.669（P=0.029），見圖1。

圖1 啟動日IGF-1 預測一個移植周期臨床結局的ROC曲線Fig.1 Receiver operator curve（ROC）for IGF-1 to predict outcome per one transfer cycle

表2 臨床妊娠組和未孕組各參數比較Tab.2 The comparation of clinical group and nonpregnant group ±s

表2 臨床妊娠組和未孕組各參數比較Tab.2 The comparation of clinical group and nonpregnant group ±s

參數年齡（歲）BMI（kg/m2）AMH（ng/mL）BFSH（IU/L）啟動日IGF-1（ng/mL）內膜厚度(mm)移植胚胎數(個)移植優(yōu)胚數（個）移植囊胚數（個）臨床妊娠組（n=37）30.3±3.68 20.9±1.73 3.82±2.02 6.40±1.25 235.9±60.80 10.6±1.78 1.19±0.397 0.71±0.458 0.64±0.487未孕組（n=23）31.4±3.56 21.4±1.81 4.06±2.18 6.31±1.15 203.9±44.31 10.2±1.48 1.04±0.209 0.70±0.470 0.70±0.470 P 值0.233 0.377 0.665 0.774 0.033 0.416 0.068 0.881 0.660

表3 臨床移植結局多因素回歸分析結果Tab.3 Rusult of multi-factor regression analysis for clinical outcome

3 討論

IGF-1 是也被稱為生長激素介質，是GH 產生作用過程中必須的活性蛋白質。GH 除刺激肝臟外，還能刺激外周靶器官分泌IGF-1［18］。此外，卵巢還能在類固醇激素、促性腺激素刺激下局部分泌［15］。本研究從臨床實際應用出發(fā)，納入常規(guī)評估指標（年齡、AMH、BAFC）預測為正常反應的人群，聚焦于IGF-1 的預測價值，為GH 的使用提供新的思路及參考。

本研究中高反應組啟動劑量顯著低于正常反應組，但兩組最終Gn 總量無明顯差異，這與超促排卵方案中個體化劑量控制有關。高反應組BAFC、AMH 均高于正常反應組，可見高反應組卵巢儲備較正常反應組好。眾所周知，卵巢儲備是預測卵巢反應重要參數，卵巢儲備好，獲卵數高。兩組啟動日IGF-1 無明顯差異，多因素回歸分析也發(fā)現，啟動日IGF-1 與獲卵數無明顯相關性，因此，啟動日IGF-1 不能作為預測卵巢反應的指標。NASIOUDIS 等［19］針對IGF-1 與獲卵數關系的研究指出，采用常規(guī)促排卵方案時，在獲卵數≤2 的患者組的IGF-1 水平顯著低于獲卵數正常組，這可能反映當卵巢儲備不足時會引起內分泌反應增強。這一差異可能與研究群體差異及垂體降調節(jié)方案有關。KEAY 等［20］也認為經過垂體降調節(jié)后，血IGF-1 水平不能預測卵巢反應，且在低反應和正常反應組中沒有差異。此外，本研究中在HCG日IGF-1顯著低于啟動日。生理狀態(tài)下下丘腦-垂體-卵巢軸（H-P-O 軸）在卵泡發(fā)育過程中存在負反饋，同樣，生長軸（垂體-GH-IGF-1 軸）也存在負反饋。早期的動物模型中就發(fā)現當給動物腦室注射IGF-1后能抑制垂體生長激素mRNA 表達，而人靜滴IGF-1 后會引起GH 分泌減少。筆者推測生長軸和H-P-O 軸存在交叉反饋作用，當人體多卵泡發(fā)育，體內雌激素增高時，對垂體的負反饋調節(jié)使得生長軸也受到抑制作用，從而使HCG日血清IGF-1較早卵泡期更低。這一推測尚需更多的基礎研究確證。HARTMAN 等［21］對PCOS 人群的研究與本研究結果不盡相同，他們發(fā)現在COH 中，IGF-1 呈總體上升趨勢，而在IGF-1 下降的組別未成熟卵比例較高。本研究中，兩組平均成熟卵率均達85%以上，這可能是造成結果差異的原因之一。由于研究群體及方法差異，IGF-1 對卵巢反應的預測價值尚難以統一。

進一步對本研究取卵周期1 個移植周期進行分析發(fā)現，獲得臨床妊娠組在啟動日的IGF-1 水平顯著高于未孕組，而年齡、BMI、內膜厚度、移植胚胎數、移植囊胚數、移植優(yōu)胚數均無明顯差異。影響臨床結局因素很多，包括子宮內膜因素、移植胚胎數量及質量、移植胚胎時間等等，進一步對影響臨床結局的因素進行多因素回歸分析，將內膜厚度、移植胚胎數、移植方式和啟動日IGF-1 納入模型分析發(fā)現，移植胚胎數及啟動日IGF-1 與臨床結局顯著相關。事實上，本研究數據中新鮮及冷凍周期妊娠率及臨床妊娠組和未孕組在新鮮周期移植占比均差異無統計學意義。行ROC曲線分析啟動日IGF-1 預測臨床結局，說明啟動日IGF-1 對臨床移植結局有預測價值。根據啟動日IGF-1 對臨床移植結局的研究，我們認為在常規(guī)IVF 方案中，血清IGF-1 更多與卵子質量相關。臨床妊娠組啟動日IGF-1 較未孕組高，可能與IGF-1 介導的卵母細胞質量及胚胎質量有關。國內外學者的研究也支持這一結果，一項關于卵泡液中IGF-1 的研究指出，妊娠組卵泡液中IGF-1 水平、受精率、囊胚形成率均高于未孕組；且卵泡液IGF-1 與胚胎質量及臨床妊娠率均相關（r分別為0.389和0.597）［17］。在小鼠的卵母細胞體外培養(yǎng)中發(fā)現，當在培養(yǎng)基中添加IGF-1 時，卵母細胞成熟率、受精率、兩細胞及囊胚率均增高［22］。對人卵母細胞的培養(yǎng)也得出類似結論，IGF-1 可提高卵母細胞成熟率和質量，并提高早期胚胎及囊胚形成率［23］。RAMER 等［10］的一項回顧性分析也得出類似結論，獲得活產的人群基礎血IGF-1 濃度高于其他人群，并且IGF-1 聯合IGFBP3 可以作為預測是否得到活產的指標。在現有的國內外研究中，在周期開始前預測臨床結局的指標有限，IGF-1 不僅能預測臨床結局，還能通過外源性添加GH 提高體內濃度，在未來用于指導改善臨床結局有重要研究價值。

IGF-1 作為人體重要調節(jié)因子，在人類生殖及胚胎發(fā)育中不可或缺。本研究首次納入供精群體，最大程度排除男方因素的影響，對血清標本的研究更具有臨床實用性。由于研究群體的局限性，以及樣本量少，無法對相關因素進行亞組分析。這是本研究存在的主要缺陷與不足，還需要擴大樣本量和研究群體進行亞組分析來進一步確證研究結果。

本研究中，對于供精IVF 婦女采用黃體期長方案時，啟動日IGF-1 水平不能作為正常人群卵巢反應的預測指標。但啟動日IGF-1 水平對一個移植周期的臨床結局有一定預測價值。下一步需要擴大研究群體及樣本數量，增加添加GH 的研究群體進行RCT 研究。