胚胎移植反复种植失败的原因及治疗研究进展

张 丽 综述 杜丽荣 王树松 审校

河北省计划生育科学技术研究院(石家庄，050071)

·综 述·

胚胎移植反复种植失败的原因及治疗研究进展

张 丽 综述 杜丽荣 王树松 审校

河北省计划生育科学技术研究院(石家庄，050071)

反复种植失败(RIF)是指患者连续多次(≥2次)胚胎移植失败，或累积移植gt;10个优质胚胎仍未成功[1]。近年来，RIF在人类辅助生殖技术(ART)治疗中的发生率约为10%，已引起业界的广泛关注。现将RIF研究进展综述如下。

1 RIF病因学研究

引起RIF的因素涉及到配子或胚胎质量及其发育潜能、子宫内膜微环境、自身免疫机能和血栓前状态等多方面，而胚胎的质量和子宫内膜容受性是影响胚胎种植的主要因素。

1.1影响配子质量或者胚胎发育的因素

精子和卵子的质量对于胚胎的形成及其发育潜能至关重要。研究发现，精子DNA碎片率(DFI)高,与IVF种植失败和早期流产密切相关[2]。越来越多的研究表明，精子DNA损伤在一定程度上能被卵母细胞及在早期胚胎中修复，代表修复能力的卵母细胞数量和质量成为影响IVF结局的关键因素。Bazrgar等[3]研究发现，当精子DNA损伤程度超过卵细胞的修复能力时可能诱发凋亡，或因需激活更多的修复途径而使卵裂延迟出现、胚胎发育异常或形成外观正常但有内在缺陷的胚胎。

目前多数胚胎实验室评价胚胎质量的方法是根据伊斯坦布尔共识，即在特定的时间点观察胚胎，并依据形态学指标对胚胎质量进行评估。这种评价方法需要将胚胎多次移出培养箱外，因而不可避免的导致胚胎培养环境(如温度、湿度及气体含量)产生波动。同时评估结果具有较大的主观性，不能客观、精准地反映胚胎的发育潜能。

1.2影响子宫内膜容受性的因素

子宫内膜容受性是指子宫内膜允许胚胎黏附、侵入并诱导内膜间质发生一系列变化，最终使胚胎得以植入的一种能力，这一时期也称为内膜“种植窗”。目前认为，2/3 RIF 的原因是子宫内膜容受性不足，而宫腔形态和容积、子宫内膜厚度和病变、内膜和内膜下血流、内膜因子表达、输卵管积水，甚至血雌、孕激素水平等都会影响子宫内膜的容受性。Zollner等[4]发现，当以子宫内膜容积3.2 ml为阈值预测妊娠结局时，其阴性预测值高达96%，证实容积阈值是预测子宫内膜容受性较好的指标。一般认为内膜厚度lt;8mm，子宫内膜容受性明显下降，而内膜厚度≥7mm是妊娠成功所必需的。随着超声技术的进步，通过超声测量子宫内膜下血流来预测子宫内膜容受性的价值备受临床医生的关注。大多数生殖中心通过在促性腺激素(hCG)日、取卵日或胚胎移植日超声测定子宫动脉、内膜和内膜下血流,评估子宫内膜容受性，从而预测体外受精-胚胎移植(IVF-ET)或冻融胚胎移植(FET)结局。目前运用较多的相关测定参数包括阻力指数(RI)、搏动指数(PI)、血管化指数(VI)、血流指数(FI)及血管化血流指数(VFI)等。但有研究认为，自然周期黄体生成素(LH)峰日子宫内膜血管化相关参数不能预测FET妊娠结局[5]。子宫内膜血流的检测技术、检测时间和诊断参数尚缺乏标准，其在RIF中的作用还有待进一步证实。近年来,基因芯片技术和蛋白质组学技术证实“种植窗”时期人类子宫内膜组织中多种基因和蛋白质的表达在时空分布上存在差异。有研究通过比较正常生育妇女“种植窗”前与“种植窗”时期内膜表达差异发现，31种蛋白质存在表达差异，这些差异被认为是导致RIF的原因[6]。

生理状态下，雌激素(E)上调雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)，孕激素(P)下调ERs和PRs，PR下调启动了子宫内膜功能分化以及分泌蛋白的产生。因此，当分泌期血清P升高，内膜局部PR降调成为触发“种植窗”起始的关键因素，子宫内膜的容受性最好。一般认为，超促排卵过程中性激素的剧烈变化可能会影响随后几个周期的子宫内膜容受性。研究发现，胚胎冷冻保存90d内行冻融胚胎移植，会导致成功率降低[7]。此外，治疗周期中超生理剂量E会刺激子宫肌层的收缩，影响子宫内膜运动波形及频率，不仅可能将移植的胚胎排出宫腔，还可能影响内膜血流灌注，引起子宫内膜容受障碍。

1.3其他因素

1.3.1免疫因素胚胎种植是一种成功的半同种移植，有赖于免疫系统的调节，RIF可能与机体的同种免疫功能异常有关。母体的调节性T细胞(Treg)能抑制半同种抗原引起的母体对胚胎的免疫排斥反应，在胚胎种植期及妊娠早期维持妊娠免疫耐受起重要作用。Shima等[8]报道，初始T细胞产生的Treg细胞，可诱导机体产生免疫耐受，具有独特的免疫调节功能。娄华等[9]通过比较淋巴细胞主动免疫治疗对RIF患者外周血Treg表达的影响，认为RIF的发生可能与Treg的表达下降有关。

近年来抗磷脂抗体(APA)与IVF-ET结局的关系得到许多学者的关注。虽然多项研究和mate分析认为，以临床妊娠率及活产率为观察指标，APA与IVF-ET结局似乎不存在关联[10]。有学者提出，APA包括的抗体较多，而现有的诊断标准仅包括抗心磷脂抗体(ACL)、抗β2糖蛋白抗体(anti-β2 GPI)、人狼疮抗凝抗体(LA)3个抗体，忽略了其他抗体对结局指标的影响，若将APA检测范围扩大到7个抗体发现，反复IVF失败患者中磷脂酰丝氨酸抗体及磷脂酰肌醇抗体亦明显增高[11]。

1.3.2血栓前状态研究发现，RIF的不孕患者IVF-ET治疗期间血清抗凝血酶III(AT-III)活性下降，血清D二聚体水平及血小板聚集率升高，推测患者血栓前状态与胚胎RIF的发生有关[12]。RIF患者自身也可能存在遗传性血栓或获得性血栓的危险因素[13]。此外，在大剂量促性腺激素促排卵过程中，因多卵泡发育导致高雌激素状态，胚胎移植后又给予大剂量孕激素行黄体支持，都加重了病理性高凝状态，影响子宫内膜容受性，导致胚胎种植障碍。

1.3.4体质量指数(BMI) 近年来，体质量在辅助生殖中的作用日益受到关注。研究发现，BMI≤18 kg/m2的妇女胚胎着床率、妊娠率均低于普通组和轻度肥胖组，究其原因可能与脂肪含量过少而无法分泌足够激素维持妊娠有关[15]。而体质量过低者体内瘦素水平过低，从而影响下丘脑-垂体-卵巢轴功能，使卵巢分泌激素减少，子宫内膜环境与胚胎着床发育环境不同步，降低胚胎着床率，增加不良妊娠结局的发生率[16]。

1.3.5心理因素社会经济压力可通过下丘脑-垂体-卵巢轴和神经-内分泌-免疫轴对整个机体的影响干扰胚胎种植。RIF患者主要的负面心理表现为抑郁和焦虑[17]。而抑郁主要来自于经济负担、年龄、自身素养等3个方面，焦虑则主要来自于经济负担和夫妻关系。因此，在探讨RIF器质性因素的同时，对患者心理因素的探讨和干预也十分重要。

Coughlan等[18]研究显示，高卵泡刺激素(≥10U/L)占13%，高游离雄激素指数占8%，宫腔镜检查结果异常占16%，输卵管积水占24%，持续升高的抗心磷脂抗体(ACA)或狼疮抗凝物阳性占18%，异常核型占3%，高泌乳素血症占1%，甲状腺功能异常占4%，甲状腺过氧化物酶抗体阳性占10%。因此，不难看出造成RIF的原因十分复杂。

2 治疗策略

2.1宫腔镜检查及子宫内膜轻刮术

研究发现，宫腔镜检查可以提高RIF患者再次鲜胚移植和FET周期的妊娠率，认为宫腔镜应被推荐为再次IVF前的常规检查[19]。Barash最先发现，卵泡早期行子宫内膜机械性刺激有促进胚胎着床作用。Meta分析显示, 选择IVF前一周期的内膜增殖期或分泌期，或在IVF周期的移植前时间段内行子宫内膜轻刮术，与非轻刮术治疗相比，能显著提高胚胎种植率[20]。其机理可能为：①搔刮去除了子宫内膜局灶性病变，如息肉、不规则脱落或增生的内膜，使子宫内膜同步增生，从而改善子宫内膜形态；②轻度搔刮可促进子宫内膜血管生成，增加子宫内膜血流；③轻度搔刮提高与着床有关的细胞因子或生长因子的分泌和表达，从而改善子宫内膜的容受性利于胚胎着床。 对于宫腔正常的患者，宫腔镜检查同时行诊刮术与单纯宫腔镜检查相比并未显著提高其种植率和妊娠率；但对于宫腔异常者，宫腔镜检查的同时行搔刮术，有利于改善临床结局[21]。

2.2二步胚胎移植

二步移植亦称序贯移植，是把卵裂期胚胎移植和囊胚移植相结合，即先移植第3天胚胎，随后移植囊胚。Fang等[22]研究发现，对于RIF患者，与卵裂期胚胎移植相比，二步移植能显著提高胚胎种植率和临床妊娠率。其原理：①二步移植中初次移植的胚胎，胚胎细胞发育时分泌的hCG可诱使内膜细胞分泌促进胚胎着床的细胞因子表达，从而增加内膜容受性；②初次移植时的宫腔操作刺激内膜，有利于胚胎着床。然而，二步移植的实际临床效果仍存有争议。梁怡婳等[23]的研究发现，对于大部分不孕患者二步移植并不能提高IVF临床妊娠率；而对于RIF患者，若有足够的可利用胚胎，尝试二步移植有可能提高胚胎种植率和临床妊娠率。值得注意的是，重复的宫腔操作可能会增加宫腔感染的机会。

2.3抑制内膜蠕动

由于内膜蠕动在RIF中的影响，移植时期抑制内膜蠕动被用来尝试增加种植率。阿托西班是加压素V1A受体拮抗剂，通过扩张子宫动脉，减少由加压素受体介导的血小板聚集作用，增加子宫内膜血液灌注，从而有利于胚胎着床。FET患者于移植前30min给予37.5mg阿托西班静脉滴注，持续2h，种植率和临床妊娠率均明显提高。但Ng等[24]进行的多中心随机双盲研究结果显示，是否使用阿托西班的种植率、临床妊娠率、持续妊娠率、流产率、多胎妊娠率及异位妊娠率均无统计学差异。由于阿托西班价格昂贵，血浆半衰期较短、治疗时间有限，在ART领域应用剂量大，临床尚缺乏应用梯度剂量及时间的大样本、前瞻性随机对照试验；生理条件下子宫内膜蠕动，是否有其重要的生理意义也尚未明确等原因，需要客观评价阿托西班给RIF患者带来益处。只有高质量的前瞻随机对照研究明确阿托西班在IVF-ET中的应用价值，其才能成为临床选择用药。

2.4延时摄像(Time-lapse)胚胎监测系统

Time-lapse监测系统是近几年来用于临床胚胎评价的新方法。其主要特点是在胚胎培养环境稳定的情况下，对胚胎发育过程进行连续的高质量图像采集。在对胚胎形态进行动态观察的同时，还可以得到胚胎形态发生改变的时间资料(如原核消失、分裂开始至结束、异常分裂、碎片重吸收、细胞胞膜波动、细胞胞质环流等)，又称为形态动力学参数，将胚胎的发育过程进行量化，减少了观察者的主观性，比传统方法更加客观[25]。陈明颢等[26]研究发现，对于预后良好的年轻患者，尤其是年龄31～35岁的患者，Time-lapse相对于传统形态学方法，能明显改善临床结局，缩短患者获得妊娠的时间。张欢等[27]研究证实，受精数gt;10的周期通过Time-lapse培养，可以获得比常规IVF培养更高的种植率和临床妊娠率。而Siristatidis等[28]研究发现，当女性年龄gt;40岁时，采用Time-lapse培养技术比常规培养在临床妊娠率、继续妊娠率和出生率方面的获益更加明显。虽然有研究确认了Time-lapse技术的近期安全性，但在Time-lapse技术中平均每个胚胎需要在LED光线下暴露约300次/d，远期安全性仍值得探讨。

2.5其他

自然周期方案解冻移植胚胎时，内源性早发LH峰，可能影响子宫内膜微环境，降低子宫内膜容受性。有研究发现对于RIF患者,在降调节联合激素替代FET周期可能获得满意的妊娠结局[29]。这可能与子宫内膜组织存在促性腺激素释放激素(GnRH)受体，当促性腺激素释放激素激动剂(GnRHa)与子宫内膜上的GnRH受体结合后可增加子宫内膜细胞黏附分子的表达，抑制胚胎毒性自身抗体的产生，从而改善宫腔环境，提高子宫内膜容受性和胚胎的种植率。

虽然有报道采用淋巴细胞主动免疫可调节RIF的异常细胞免疫功能[30]，但对能否提高RIF的临床妊娠率仍有待进一步探讨。有研究认为，免疫治疗只在那些显示有异常免疫风险，且生育失败妇女中提高婴儿活产率[31]。 淋巴细胞注射缺乏前瞻随机对照研究的循证医学证据，且该治疗周期长、疗效维持短暂，仅免疫治疗后6个月内再次进行胚胎移植有助于胚胎着床。考虑到该治疗方案可能增加传染性疾病的风险，不推荐使用。而波尼松、阿司匹林、肝素和丙种免疫球蛋白等抗凝治疗及免疫调节，移植前宫腔内灌注hCG或自体淋巴细胞在RIF中研究也方兴未艾，其作用也都有待循证医学的证实。

综上所述，随着RIF病因学探讨的逐渐深入，更多经循证医学证明有效的治疗方法将被用于改善RIF患者辅助生殖技术结局。

[1] Margalioth EJ，Ben Chetrit A，Gal M，et al. Investigation and treatment of repeated implantation failure following IVF-ET[J]. Hum Reprod，2006，21(12):3036-3043.

[2] Simon L，Liu L，Murphy K，et al. Comparative analysis of three sperm DNA damage assays and sperm nuclear protein content in couples undergoing assisted reproduction treatment[J]. Hum Reprod, 2014,29(5): 904-917.

[3] Bazrgar M，Gourabi H，Yazdi PE，et al. DNA repair signalling pathway genes are overexpressed in poor-qualitypre-implantation human embryos with complex aneuploidy[J]. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2014,175: 152-156.

[4] Zollner U，Specketer MT，Dietl J，et al.3D-Endometrial volume and outcome of cryopreserved embryo replacement cycles [J].Arch Gynecol Obstet，2012，289(2):517-523.

[5] 陈雷宁，裘毓雯，欧湘红,等. 子宫内膜三维超声能量多普勒血流图预测冻融优良胚胎移植妊娠结局[J]. 实用妇产科杂志,2013,29(1):39-43.

[6] 刘倍余,李洁,黎明涛,等. 反复种植失败妇女“种植窗”时期子宫内膜组织的细胞骨架蛋白质的差异表达[J]. 生殖医学杂志, 2014,(11):907-912.

[7] 张军,余兰,王树玉,等. 胚胎冷冻保存时间对冻融胚胎移植临床妊娠率的影响[J]. 中国优生与遗传杂志,2016,(9):113-114.

[8] Shima T，Sasaki Y，Itoh M，et a1.Regulatory T cels are necesary for implantation and maintenance of early pregnancy but not late pregnancy in alogeneic mice[J].J Reprod Immunol，2010，85:121-129.

[9] 娄华，王兴玲，王雪梅，等.主动免疫治疗对反复胚胎植入失败患者CD4+ CD25+调节性T细胞表达的影响[J].生殖医学杂志，2012，21:440-442.

[10] 倪亚莉,邓伟,张霖.抗磷脂抗体与体外受精-胚胎移植结局的Meta分析[J]. 生殖医学杂志,2014,8:619-623.

[11] 邓伟,倪亚莉. 抗磷脂抗体与体外受精-胚胎移植结局的关系[J]. 现代妇产科进展,2014,6:498-499.

[12] 谭小方，施蔚虹，邵骏，等.胚胎反复种植失败不孕症患者血清AI-Ⅲ活性D-二聚体水平及及血小板聚集变化[J].山东医药，2016，(19)：70-71.

[13] Lattova V，Dostal J，Peskova M，et al. Recurrent implantation failure and thrombophilia[J]. Ceska Gynekol，2015，80(1):5-10.

[14] Pierzynski P.Oxytocin and vasopresin V 1Areceptors as new therapeutic targets in asisted reproduction [J].Reproductive BioMedicine Online ，2011，22(1):9-16.

[15] 刘隔,王丽,丁成成, 等.不同体脂率不孕症患者体外受精-胚胎移植及其妊娠结局对比观察[J]. 山东医药,2016,(35):78-80.

[16] 宋慧玲，郭艺红，孙莹璞，等. 女性体质量对 IVF-ET 治疗结局影响的临床观察[J]. 中国计划生育学杂志，2011，19(5): 303-305.

[17] 梁兰兰,张祥. 胚胎反复移植失败患者的心里初探及护理[J].甘肃科技, 2015,(22):111-112.

[18] Coughlan C, Yuan X, Nafee T, et al. The clinical characteristics of women with recurrent implantation failure[J].J Obstet Gynaecd,2013，33(5):494-498.

[19] Hoseini MA，Ebrahimi N，Mahdavi A，et al.Hysteroscopy in patients with repeated implantation failure improves the outcome of asisted reproductive technology in fresh and frozen cycles[J]. J Obstet Gynaecol Res，2014，40:1324-1330.

[20] 解美婷,徐望明,肖卓妮, 等.机械刺激子宫内膜改善体外受精-胚胎移植结局的meta分析[J]. 中国优生与遗传杂志,2015,07:98-101,113.

[21] 徐千花,陈奥博,徐玉萍,等. 宫腔镜诊治在反复种植失败患者中的临床疗效[J]. 生殖医学杂志,2016,(5):406-410.

[22] Fang C, Huang R, Li TT,et al.Day-2 and day-3 sequential transfer improves pregnancy rate in patients with repeated IVF-embryo transfer failure: a retrospective case-control study[J].Reprod Biomed Online，2013，26(1):30-35.

[23] 梁怡婳,吴泽璇,李予，等.二步胚胎移植在反复种植失败中的临床应用价值[J]. 中山大学学报(医学科学版)，2016,(1):110-114.

[24] Ng EH，Li RH，Chen L，et al.A randomized double blind comparison of atosiban in patients undergoing IVF treatment [J].Human Reproduction，2014，29(12):2687-2694.

[25] Sundvall L, Ingerslev HJ, Breth U,et al.Inter- and intra- observer variability of Time- lapse annotations[J]. Hum Reprod, 2013,28(12): 3215-3221.

[26] 陈明颢,黄军,钟影,等. 使用time-lapse筛选早期IVF/ICSI胚胎及其临床结局[J]. 南方医科大学学报,2015,(12):1760-1764,1781.

[27] 张欢,郑屹,王海青, 等.比较time-lapse培养和常规体外受精胚胎培养对临床结果的影响[J]. 生殖医学杂志, 2015,(8):645-649.

[28] Siristatidis C，Komitopoulou MA，Makris A，et al. Morphokinetic parameters of early embryo development via time lapse monitoring and their efect on embryo selection and ICSI outcomes:a prospective cohort sutdy[J]. J Assist Reprod Genet. 2015,32(4):563-570.

[29] 方颖,洪黎明,杨晓葵. 降调节联合激素替代周期方案在多次胚胎种植失败患者冻融胚胎移植周期中的应用[J]. 首都医科大学学报,2015,(4):544-547.

[30] 娄华,王兴玲,王雪梅,等. 反复胚胎植入失败患者主动免疫治疗前后封闭抗体的检测及其意义[J]. 现代免疫学,2013,(1):52-55.

[31] Coulam CB, Acacio B. Does immunotherapy for treatment of reproductive failure enhance live births?[J]. Am J Reprod Immunol, 2012,67(4):296-304.

[责任编辑：张 璐]

10.3969/j.issn.1004-8189.2017.08.017

2017-04-24

2017-05-31