辅助孵化技术新证据

王秀霞，李达

(中国医科大学附属盛京医院辅助生殖中心，沈阳 110004)

·中华医学生殖医学分会论坛·

辅助孵化技术新证据

王秀霞，李达*

(中国医科大学附属盛京医院辅助生殖中心，沈阳 110004)

辅助孵化技术是利用激光、机械或化学方法在胚胎透明带上制造一处缺损或裂隙，有利于胚胎从透明带孵出，增加着床的可能性。截止当前，大量研究提示辅助孵化技术能够有效改善临床妊娠率，尤其针对预后不良的患者。但关于辅助孵化技术对胚胎移植结局的影响国内外仍存在许多争议。最新的Meta分析纳入了当前最新的涉及辅助孵化的随机对照试验，在增加研究统计学效能的同时，对以往的研究结果进行了更新。

辅助孵化； 辅助生殖技术； 临床结局

(JReprodMed2017，26(7)：627-629)

一、辅助孵化发展背景

自20世纪70年代以来，辅助生殖技术(ART)迅猛发展。过去35年，ART，包括卵巢刺激、卵母细胞冷冻/复苏、受精、胚胎培养和移植等方案，为不孕症的治疗带来了福音，然而一些新技术(如辅助孵化技术)是否能提高临床妊娠结局仍存在风险和争议[1]。

人类胚胎被一层名为透明带的糖蛋白包围，透明带仅允许顶体完整的精子受精并能阻止多个精子的进入。受精后，透明带压缩并塑造胚胎，既可以促进受精卵经由输卵管进入子宫内膜腔，又保护胚胎免受微生物和免疫细胞的损害[2]。随后，囊胚突破透明带开始植入，若未突破透明带会致植入失败。人为的破坏透明带的技术被称为辅助孵化(AH)，即利用激光、机械或化学等方法在胚胎透明带上制造一处缺损或裂隙，有利于胚胎从透明带孵出，增加着床的可能性。

辅助孵化可能通过下列三种机制改善胚胎植入：(1)体外受精、冷冻保存[3]或细胞培养[4]会引起透明带硬化，辅助孵化可以解决这类问题；(2)辅助孵化可能与胚胎植入预期有关[5]，用外源性促性腺激素进行卵巢刺激的患者的植入窗口期相比自然周期患者提前了1～2 d[6]；(3)人工开放透明带也可以促进胚胎和子宫内膜之间的代谢产物、生长因子和信息的交换[7]。

二、辅助孵化技术应用

辅助孵化一般在胚胎移植前，受精后第3、5或6天利用多种方法开展，包括利用酸化Tyrode溶液在透明带中钻孔、玻璃微针部分切除[8]、激光切除[9]和压电显微操纵器的使用[10]。透明带也可以被蛋白酶、酸化Tyrode溶液或激光打薄，从而保证了透明带的完整性[11-12]。

1990年首次报道了应用机械方法切开透明带[局部剥离术(PZD)]提高胚胎植入率的研究[13]。此后，报道了一篇随机对照试验，该试验对取卵后72 h的患者进行选择性辅助孵化操作，当选择具有“不良预后”的胚胎(基于透明带厚度、卵裂球数、卵母细胞数量变异率、母亲年龄等)时，植入率有所改善[14]。基于越来越多的临床报道，许多辅助生殖机构已纳入辅助孵化技术，旨在改善临床疗效及妊娠结局。

三、辅助孵化最新证据

就辅助孵化技术是否能够改善其他重要的临床结局，例如活产率、多胎妊娠率等，以及是否与一些不良妊娠结局如流产率相关等，早期两篇Meta分析提出了这些问题的分析结果[15-16]。然而这两篇研究存在一些显著的研究限制，例如Carney等[15]使用的是固定效应模型，而没有采用更合理的随机效应模型来分析和报道关于辅助孵化的研究结果；同时这两个研究使用了差异的风险评估体系，包括了不同的数据源论文，因此得出的结论需要谨慎理解。

为进一步澄清辅助孵化技术对妊娠结局的影响，新的研究[17]遵循国际公认的PRISMA声明，对最新的涉及辅助孵化的随机对照试验进行了系统回顾和Meta分析，在增加研究统计学效能的同时，对以往的研究结果进行了更新。该研究不仅科学运用了相关统计学方法，也开展了多个亚组和敏感性分析来探索异质性的来源，从多个角度证明研究结果的可靠性和一致性。该研究共检索了2 133篇文章，其中PubMed中1 347篇、Web of Science中765篇、Cochrane图书馆数据库21篇。应用纳入和排除标准筛选后，纳入了共包含6 459参与者的36个随机对照研究。结果的证据级别定义为：A级，支持或反对该建议的证据强有力；B级，支持或反对该建议的证据中等强度；C级，没有足够的证据来支持或反对该建议。

该研究结果显示：就临床妊娠率而言，辅助孵化能够适度提高临床妊娠率(证据B级)，OR(95%CI)值为1.16(1.00，1.36)；相比IVF，ICSI可以适度提高临床妊娠率(证据A级)，OR(95%CI)值为1.34(1.03，1.75)；相比激光法，化学法和机械法可以适度提高临床妊娠率(证据A级)，OR(95%CI)值分别为1.26(1.01，1.57)和1.68(1.17，2.42)；既往有不良IVF结局的新鲜胚胎移植可以适度提高临床妊娠率(证据B级)，OR(95%CI)值为1.39(1.01，1.90)；既往无不良IVF结局的冻融胚胎移植可以明显提高临床妊娠率(证据A级)，OR(95%CI)值为1.75(1.22，2.52)。

就活产率而言，没有证据提示辅助孵化能够增加活产率(证据C级)。

就多胎妊娠率，辅助孵化可以明显提高多胎妊娠率(证据B级)，OR(95%CI)值为1.50(1.11，2.01)；相比化学法和机械法，激光法可以明显提高多胎妊娠率(证据A级)，OR(95%CI)值为1.87(1.33，2.63)；相比IVF，ICSI可以明显提高多胎妊娠率(证据B级)，OR(95%CI)值为1.68(1.07，2.64)；相比冻融胚胎移植，新鲜胚胎移植可以明显提高多胎妊娠率(证据B级)，OR(95%CI)值为1.52(1.10，2.10)；既往无不良IVF结局的新鲜胚胎移植可以显著提高多胎妊娠率(证据A级)，OR(95%CI)值为1.38(1.01，1.90)。

就流产率而言，没有证据提示辅助孵化能够增加流产率(证据C级)。

据目前分析，辅助孵化会提高临床妊娠率和多胎妊娠率。未来仍需更多更广的随机对照试验研究辅助孵化技术对活产、流产和其他长期妊娠结局的影响。

四、辅助孵化技术的安全性

辅助孵化技术在改善植入率的同时带来许多异于IVF的特异并发症，包括对胚胎和卵裂球的致命伤害，最终将导致胚胎存活力下降。此外，辅助孵化技术有增加同卵双胎妊娠的风险[18-19]。值得注意的是，胚胎经辅助孵化的患者往往在移植前后应用抗生素和类固醇类药物治疗，此类治疗可能会使患者妊娠结局面临潜在的风险和副作用。

目前仍无指南明确指示患者应用辅助孵化技术，因为还没有充分证据能够证明辅助孵化确实有利于妊娠结局。美国生殖技术协会(SART)和美国生殖医学会(ASRM)建议≥38岁的女性，或胚胎质量较差的女性在至少有两个ART周期失败的基础上选择性应用辅助孵化技术。拥有无法解释的IVF周期失败的患者在后续治疗周期中妊娠几率同样降低，针对这一问题，已经有人提出并解释了其重复失败的可能机制：透明带硬化、卵巢刺激后胚胎和子宫内膜植入窗口之间的不同步化，以及孵化所需的细胞能量缺乏[20]。

根据最新的Meta分析[17]所提供的辅助孵化新证据，我们认为辅助孵化技术可以应用在以往有不良妊娠结局的患者以及冻融胚胎移植的患者，从而改善临床妊娠结局。而在执行辅助孵化时，同样存在活产率并无改善以及多胎妊娠率增加的风险。影响妊娠结局的辅助孵化技术方法仍在探索研究中。最新研究证据表明，相比激光法，化学法和机械法可以适度提高临床妊娠率[17]。然而，机械方法也可能具有不利影响，例如卵裂球脱离、没有囊胚扩张的早熟孵化，或由于透明带缺乏而存在的潜在风险。化学方法具有因保留透明带而保护胚胎的优点，然而在实验操作期间会降低卵裂球的损害风险。激光方法虽在新的研究证据表明不会提高临床妊娠率，但仍具有快速、可控和安全的显微切割等优点。

关于妊娠结局的其他结果，新证据并未发现辅助孵化技术能提高临床活产率，仍需更多的临床试验来研究辅助孵化与临床活产率的关系，并完善其他妊娠结局，如新生儿畸形风险也需要进一步研究，因为目前大部分临床对照试验并未纳入这一部分内容。一项临床对照试验[21]评估了134名激光辅助孵化技术应用后的新生儿结局，该研究发现主要先天畸形率(2.2%)和轻度先天畸形率(10.4%)并未显著增加，同期同一所机构的所有新生儿这两项畸形率分别为3.0%和11.1%。未来仍需更多临床对照试验开展，进一步研究新生儿其他系统的畸形。

[1] Kissin DM，Kawwass JF，Monsour M，et al.Assisted hatching：trends and pregnancy outcomes，United States，2000-2010[J].Fertil Steril，2014，102：795-801.

[2] Zhao M，Dean J.The zona pellucida in folliculogenesis，fertilization and early development[J].Rev Endocr Metab Disord，2002，3：19-26.

[3] Carroll J，Depypere H，Matthews CD.Freeze-thaw-induced changes of the zona pellucida explains decreased rates of fertilization in frozen-thawed mouse oocytes[J].J Reprod Fertil，1990，90：547-553.

[4] Demeestere I，Barlow P，Leroy F.Hardening of zona pellucida of mouse oocytes and embryos in vivo and in vitro[J].Int J Fertil Womens Med，1997，42：219-222.

[5] Liu HC，Cohen J，Alikani M，et al.Assisted hatching facilitates earlier implantation[J].Fertil Steril，1993，60：871-875.

[6] Nikas G，Develioglu OH，Toner JP，et al.Endometrial pinopodes indicate a shift in the window of receptivity in IVF cycles[J].Hum Reprod，1999，14：787-792.

[7] Cohen J，Alikani M，Trowbridge J，et al.Implantation enhancement by selective assisted hatching using zona drilling of human embryos with poor prognosis[J].Hum Reprod，1992，7：685-691.

[8] Hellebaut S，De Sutter P，Dozortsev D，et al.Does assisted hatching improve implantation rates after in vitro fertilization or intracytoplasmic sperm injection in all patients? A prospective randomized study[J].J Assist Reprod Genet，1996，13：19-22.

[9] Obruca A，Strohmer H，Sakkas D，et al.Use of lasers in assisted fertilization and hatching[J].Hum Reprod，1994，9：1723-1726.

[10] Nakayama T，Fujiwara H，Yamada S，et al.Clinical application of a new assisted hatching method using a piezo-micromanipulator for morphologically low-quality embryos in poor-prognosis infertile patients[J].Fertil Steril，1999，71：1014-1018.

[11] Mantoudis E，Podsiadly BT，Gorgy A，et al.A comparison between quarter，partial and total laser assisted hatching in selected infertility patients[J].Hum Reprod，2001，16：2182-2186.

[12] Balaban B，Urman B，Alatas C，et al.A comparison of four different techniques of assisted hatching[J].Hum Reprod，2002，17：1239-1243.

[13] Cohen J，Elsner C，Kort H，et al.Impairment of the hatching process following IVF in the human and improvement of implantation by assisting hatching using micromanipulation[J].Hum Reprod，1990，5：7-13.

[14] Practice Committee of Society for Assisted Reproductive Technology；Practice Committee of American Society for Reproductive Medicine.The role of assisted hatching in in vitro fertilization：a review of the literature.A Committee opinion[J].Fertil Steril，2008，90(Suppl 5)：S196-S198.

[15] Carney SK，Das S，Blake D，et al.Assisted hatching on assisted conception (in vitro fertilisation (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI)[J/DB].Cochrane Database Syst Rev，2012，(12)：D1894.

[16] Martins WP，Rocha IA，Ferriani RA，et al.Assisted hatching of human embryos：a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Hum Reprod Update，2011，17：438-453.

[17] Li D，Yang DL，An J，et al.Effect of assisted hatching on pregnancy outcomes：a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Sci Rep，2016，6：31228.doi：10.1038/srep31228.

[18] Hershlag A，Paine T，Cooper GW，et al.Monozygotic twinning associated with mechanical assisted hatching[J].Fertil Steril，1999，71：144-146.

[19] Schieve LA，Meikle SF，Peterson HB，et al.Does assisted hatching pose a risk for monozygotic twinning in pregnancies conceived through in vitro fertilization?[J].Fertil Steril，2000，74：288-294.

[20] Schoolcraft WB，Schlenker T，Gee M，et al.Assisted hatching in the treatment of poor prognosis in vitro fertilization candidates[J].Fertil Steril，1994，62：551-554.

[21] Kanyo K，Konc J.A follow-up study of children born after diode laser assisted hatching[J].Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol，2003，110：176-180.

[编辑：罗宏志]

New evidence for assisted hatching techniques

WANGXiu-xia，LIDa*

CenterofReproductiveMedicine，DepartmentofObstetrics&Gynecology，ShengjingHospitalofChinaMedicalUniversity，Shenyang110004

Assisted hatching (AH) techniques are the manipulation of the zona pellucida by laser，mechanical，or chemical means，with the aim of facilitating embryo implantation.An emerging body of evidence suggests that AH may improve clinical pregnancy rate，particularly in poor prognosis patients.However，there still remains considerable uncertainty.This study involves the most up-to-date meta-analysis about AH，and the results of previous studies are updated and the statistical performance is increased.

Assisted hatching； Assisted reproductive technology； Pregnancy outcomes

10.3969/j.issn.1004-3845.2017.07.001

2017-02-23；

2017-03-31

国家自然科学基金(81671423)

王秀霞，女，辽宁沈阳人，博士，教授，生殖医学专业.(*

，Email：leeda@sina.cn)