环孢素A治疗反复性自然流产的研究进展*
2020-01-08于子婕
于子婕, 卢 实
华中科技大学同济医学院附属协和医院妇产科,武汉430022
早期妊娠的成功依赖于良好的胚胎植入和胎盘血管重铸。母胎界面对胚胎免疫耐受和免疫排斥的动态平衡保证了胚胎成功植入子宫内膜;滋养细胞正常的迁移和侵袭有助于胎盘血管重铸,维持正常妊娠。而目前,生育期妇女出现反复性自然流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)的比例逐年升高,免疫因素在反复性自然流产中的作用越来越受到重视。针对免疫因素和不明原因引起的反复自然流产所采取的一系列治疗措施是目前研究的热点。免疫抑制剂环孢素A(cyclosporine A,CsA)因其促进滋养细胞增殖,调节母胎免疫耐受作用而被引入反复自然流产的“保胎治疗”。近些年CsA在生殖领域的应用尚处于起步阶段,对于使用多种治疗方案仍然发生反复自然流产的妇女,CsA可能提供了一种新的治疗思路和策略。鉴于此,本文将对CsA治疗反复性自然流产的研究进展进行综述。
1 反复性自然流产与病因分析
早期妊娠失败包括反复性自然流产和反复着床失败。反复性自然流产是指与同一性伴侣连续发生≥2次,于孕龄为20孕周之前的妊娠物或胎儿丢失(体质量<500 g)。辅助生殖中胚胎反复着床失败(repeated implantation failure,RIF)目前较为认同的定义为:经过3次及以上移植周期,且累计移植至少4枚卵裂期优质胚胎而未获临床妊娠。
一项早期复发性流产患者的病因分析显示:反复性自然流产发病原因主要为子宫结构、内分泌、染色体异常、自身免疫性病症(如抗磷脂综合征等)、感染因素等,将上述病因排除后,检查流产组织的胚胎染色体,结果显示有29%的女性反复流产是由不明原因所致,也可称其同种免疫型反复自然流产[1]。良好的胎盘血管重铸及胎盘植入可提升早期妊娠成功的概率,滋养细胞的正常侵袭及迁移可为胎盘血管重铸提供条件,胚胎免疫排斥及免疫耐受与母胎界面的平衡可确保胚胎顺利植入子宫内膜。目前生育期女性反复性自然流产率有逐年上升的迹象,人们对不明原因反复自然流产的关注度越来越高,并已逐渐认识到其与免疫耐受异常相关[2]。对于不明原因所致的反复自然流产需进行相关同种免疫因素的检查,比如检查滋养细胞功能和封闭抗体、调节性T细胞、Th1型和Th2型细胞因子、细胞毒性T细胞,检查子宫内膜的自然杀伤(NK)细胞和外周血的NK细胞等[3]。
2 CsA对母胎免疫耐受的调节作用
CsA是器官移植后用于抑制免疫排斥反应的经典用药[4],2002年我国微乳化CsA剂型上市,近年来李大金教授首次发现低剂量的CsA不仅能对滋养细胞的生物学功能发挥调节作用,还可诱导母胎免疫耐受和Th2型免疫偏移,而将CsA引入生殖领域的反复性流产及反复着床失败等临床治疗。胚胎植入过程中,绒毛外滋养层细胞侵入子宫内膜,并与子宫内膜免疫细胞(T细胞、巨噬细胞、NK细胞等)直接接触,进行免疫对话,产生复杂的免疫网络平衡[5]。一旦这种平衡被打破,将会导致流产的发生。
正常妊娠时,母胎界面辅助性T细胞(Th)亚型分泌的相关因子Th1/Th2比值的变化会向以Th2型细胞因子为主的模式转化,抑制炎症的过度反应,并参与妊娠期间子宫内膜的蜕膜化和血管新生。相比正常可妊娠妇女,反复性自然流产或辅助生殖中胚胎反复着床失败患者周围血Th1/Th2倾向于向Th1型的促炎反应偏移,Th1可诱导血管内凝血、微血栓形成、蜕膜血管断裂、绒毛膜下腔出血,导致母体排斥胚胎[6]。
在自然流产小鼠模型中,于孕早期腹腔内注射CsA,检测结果显示Th1型细胞因子(IFN-γ、TNF-α)表达水平降低,Th2型细胞因子(IL-10、IL-4)表达水平增加,从而有助于Th2免疫偏移和母胎免疫耐受的形成,而对正常妊娠小鼠模型的Th2型免疫优势不会产生影响[7]。CsA也可以促进人早孕期母胎界面蜕膜免疫细胞分泌IL-10等Th2型细胞因子,并抑制其产生IFN-γ等Th1型细胞因子,从而有助于形成母胎免疫界面Th2型免疫优势[8]。同时,国外学者研究发现CsA可以改善反复性自然流产患者Th1/Th2比例,从而改善妊娠结局[9]。
3 CsA对滋养细胞生物学功能的影响
滋养细胞的正常迁移与侵袭对胚胎的粘附、着床和胎盘形成起着至关重要的作用。若滋养细胞的增殖和侵袭不足或滋养细胞凋亡过度则会引起妊娠早期胚胎着床失败而致自然流产、妊娠晚期胎儿宫内发育迟缓及妊娠期高血压等疾病;反之,滋养细胞增殖侵袭过度则会诱发妊娠滋养细胞疾病[10]。
3.1 CsA对滋养细胞生长及凋亡的影响
合适剂量的CsA可提高孕早期妊娠绒毛细胞滋养细胞增殖能力,减少妊娠滋养细胞的凋亡。闫凤亭等[11]研究显示CsA对滋养细胞的增殖调节具有浓度依赖性,低浓度(0.0001~1 μmol/L)表现为促进效应,而高浓度(10 μmol/L)则表现抑制效应。Hung等[12]研究发现CsA预处理的胎盘组织与未添加组相比较,细胞凋亡数减少,并伴随活性氧(ROS)生成减少。胎盘中存在大量滋养细胞,提示CsA可能通过影响ROS及Bax、Bcl-2的生成,抑制细胞凋亡的线粒体途径,从而减少妊娠滋养细胞凋亡。
3.2 CsA对滋养细胞侵袭及迁移的影响
合适剂量的CsA在多种信号和分子的介导下,通过各种蛋白酶降解蜕膜细胞外基质促进滋养细胞的迁移及侵袭。其中基质金属蛋白酶(如MMP-2、MMP-9)起到了重要作用。Zhou等[13]研究表明,CsA可促进人类孕早期滋养细胞分泌MMP2和MMP9,这可能有助于降解细胞外基质并增强滋养细胞的侵袭作用。与其相反的是滋养细胞膜表面存在的E-钙粘蛋白,其通过介导细胞间的钙依赖性粘附来抑制细胞的迁移及侵袭[14]。Zhao等[15]研究结果显示,CsA可降低E-钙粘蛋白的转录和表达,进而参与调节滋养细胞的迁移与侵袭。众多学者研究发现[16],CsA作用于滋养细胞后可诱导肌肉巨球蛋白(titin)的表达,titin是横纹肌中除粗细肌丝之外的第3种结构蛋白,是细胞运动、细胞形态和跨膜信息转导的结构基础,其参与细胞的增殖、分化、迁移和运动,这可能是CsA促进滋养细胞迁移能力增强的机制。
此外Huang等[17]研究显示,CsA对孵出前胚胎的细胞增殖、凋亡、分化和孵出没有影响;但CsA可促进滋养细胞表达整合素αvβ3,加强孵出后胚胎的粘附、迁移和侵袭功能,进而促进早期胚胎发育,提高胚胎潜能,对提高胚胎植入率有着积极的意义。
4 CsA应用于反复性自然流产的安全性及未来研究展望
有研究显示[18],将CsA应用于妊娠期合并器官移植的女性或妊娠期合并自身免疫疾病的女性,不会对胎儿的生长发育产生影响,由此可见,妊娠期女性应用CsA具有较高安全性。大量临床观察证实,对肾脏、胰腺、肝脏、心脏移植后应用CsA妊娠的病例,在妊娠期使用治疗剂量的CsA除了可能增加胎儿宫内发育迟缓及早产的发生概率外,对胎儿并无明显致畸作用,新生儿出生后随访亦未发现生长、发育、器官及免疫功能异常[19-20]。美国国家移植后妊娠注册机构(USA National Transplantation Pregnancy Registry,NT-PR)对1991年以来1319例器官移植后妊娠结局做了统计,结果70%以上的移植后妊娠育有健康的后代[21],提示治疗剂量的CsA可以安全应用于妊娠期。这些都为CsA用于反复性自然流产治疗提供了依据。随着对CsA改善滋养细胞生物学功能及母胎免疫界面耐受机制的深入研究,发现低剂量CsA为改善反复性自然流产的妊娠结局提供了可能的方向。2017年,Ling等[22]研究显示低剂量CSA治疗不仅可提高不明原因反复性自然流产的活产率,且尚未发现胎儿宫内生长迟缓或出生缺陷,对妊娠期妇女也无明显副作用和不良反应。
但是CsA应用于反复性自然流产治疗还存在诸多不确定性和风险因素,需要进一步研究探索。诸如:如何选定适合CsA治疗的反复性自然流产患者,需要探讨明确的诊断评判标准。考虑到CsA对滋养细胞具有双向作用,故确定合理的剂量对治疗效果显得尤为重要。由于患者的个体差异,CsA治疗不明原因反复性自然流产方案的时间长度未有规范,CsA用药的时机及用药多久后才能克服免疫排斥安全停药也应引起重视。虽然目前尚未发现CsA治疗反复性自然流产或胚胎反复着床失败对胎儿的短期影响,但对后代生长发育的安全性需要继续研究。
综上所述,在治疗反复性流产过程中,CsA不但具有较强的抑制免疫排斥,在母胎界面调节Th1/Th2细胞因子的平衡和有利于Th2型偏移,在较低剂量下还具备促进滋养细胞生物学功能的作用,故从理论上讲是用于治疗反复性自然流产的较为理想的药物。虽然CsA在反复性流产治疗中的应用前景非常广阔,但对于应用CsA的经验目前还非常缺乏,迫切需要医学工作者们不断探索和研究。