医源性早发型卵巢衰老和功能不全的研究进展

2021-03-28姜立娟张思辰刘斐然王少为

中国老年保健医学 2021年2期

姜立娟张思辰刘斐然王少为※

早发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岁以前卵巢功能丧失，临床表现为月经紊乱(闭经或月经稀发)伴有促性腺素升高和雌激素降低，其定义为月经稀发或闭经至少4月，两次随机(间隔>4周)促卵泡生成素(Follicle Stimulating Hormone，FSH)>25IU/L[1]。该疾病严重危害女性身心健康，主要临床表现月经异常、雌激素波动性下降，因雌激素缺乏引起的失眠、潮热等更年期症状以及随之而来的心脑血管疾病，骨密度下降、衰老和以排卵功能障碍为主的生育健康问题[2]。卵巢功能不全导致的排卵功能障碍为女性不孕的主要病因之一，严重威胁到女性的生育健康。长期雌二醇低水平状态可导致女性骨密度下降，诱发心脑血管事件，并且影响生活质量。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问题，相比于正常女性，她们的自尊水平更低，更容易发展出社交焦虑及精神紧张的心理状态，其心理疾病及抑郁症的发病率也相对较高。总之，早发性卵巢功能不全给女性的身心健康及生育健康造成了很大的威胁[3]。

POI病因学复杂包括遗传因素、环境因素以及医源性因素等[4]。医源性的POI是由于手术损伤、肿瘤相关放疗化疗等导致的卵巢功能损伤。针对POI的经典治疗方法是激素替代治疗(Hormone Replacement Therapy，HRT)，能够有效缓解因性激素缺乏引起的症状，提高生活质量，预防骨质疏松及心脑血管意外[5]。但HRT不能解决因卵巢功能下降导致的不孕问题。因医源性导致的POI患者普遍年轻，甚至存在很多青春期女性，这部分女性对生育的渴望强烈，而辅助生殖技术，如胚胎移植或卵母细胞移植并不能够提高妊娠率及改善妊娠结局。但卵子冻存技术为POI患者带来了福音，但由于伦理、法律及技术的限制，其临床应用不能得到普遍的推广[6]。针对于此，本文综述医源性POI的病因、现有治疗方案以及新型治疗——干细胞治疗方案进行阐述，并分析各种治疗的利弊，为再生医学进一步应用于早发性卵巢功能不全的治疗领域提出了新的观点，为临床制定新的治疗方案提供依据。

1.医源性卵巢早衰的病因

1.1 药物导致的医源性卵巢功能不全使用化疗药物是医源性卵巢功能不全的主要原因[7]，除此之外，用于各种自身免疫性疾病(例如系统性红斑狼疮或类风湿性关节炎)的药物，或用于预防器官移植排斥反应的药物，也可能导致性腺损害[8]。严重损害卵巢功能的药物包括环磷酰胺、氮芥、白消安、美法仑、丙卡巴肼及铂类药物等[9]。

1.2 手术导致的医源性卵巢功能不全妇科手术也会引起术后的卵巢功能不全[10]。一项研究随访了126例腹腔镜下双侧卵巢子宫内膜异位囊肿剥除术后的患者，发现手术所致卵巢功能不全的发生率为2.4%。虽然观察到的发生率很低，却和手术有直接的关系。可能导致卵巢损伤的因素包括：术中使用电凝止血器械，剥除囊肿过程中意外去除正常的卵巢组织以及发生严重的炎症反应对正常的残存卵巢组织出现自身免疫性的损伤[11]。

1.3 放疗导致的医源性卵巢功能不全电离辐射是另一个被公认导致卵巢损伤及不孕症的原因[5]。即使放疗部位不是定位在盆腔，卵巢也会受到放射线的影响而出现损伤，并且放射线对于卵巢中卵泡的损伤呈现剂量相关性。一般认为，4Gy的射线足以使卵母细胞的数量减半，大于6Gy的放射线即可对卵巢造成不可逆的损伤。患者接受放疗时的年龄以及放疗的范围也都影响其对卵巢损伤的程度[6]。

1.4 产科因素所导致的医源性卵巢功能不全针对产科出血的一项紧急抢救措施为子宫动脉栓塞术，它可以有效减少出血量，避免切除子宫，挽救产妇生命。但有报道称，子宫动脉栓塞术后的患者发生了卵巢功能衰竭，这可能与产后出血时患者血流动力学发生改变影响卵巢血供有关，或系产后出血造成了垂体功能障碍，从而发生席汉综合征(Sheehan’s syndrome)而导致[12]。

医源性早发性卵巢功能不全的发生通常是不可预料的，或由于肿瘤治疗时间的紧迫性无法在卵巢功能受损之前完成生育，这为患者、家庭及社会都带来了不可预估的损失和负担[13，14]。

2.医源性早发性卵巢功能不全的动物模型构建

早发性卵巢功能不全动物模型的建立与其发病原因密切相关。构建模型的主要方式为药物诱导及放射线照射两种方式。有研究使用腹腔内注射具有性腺毒性的化疗药物-二氧化乙烯基环己烯(4-vinyl cyclohexene dioxide，VCD)建立卵巢功能不全的大鼠模型，从组织学上证明了注射VCD组大鼠卵泡数量显著下降，闭锁卵泡数量明显上升，由此证明动物模型的有效性。有实验将雷公藤总甙片饲喂大鼠，也成功构建了大鼠卵巢损伤的动物模型。还有学者通过模拟放疗损伤建立卵巢早衰的动物模型，在单剂量(4Gy)的X射线下照射整个身体，建立了POI小鼠模型。1周后与未照射的小鼠相比，发情周期、激素水平和卵巢大小发生了显著变化，这证明了放疗能够成功诱导POI动物模型[15]。

3.激素替代治疗

针对早发性卵巢功能不全最经典的治疗方案是激素替代治疗(Hormone Replacement Therapy，HRT)。HRT的理论基础为，雌激素和(或)孕激素的治疗方案可以避免卵泡过早黄体化，并且在促性腺激素的作用下，发育为成熟卵泡并且排卵。一系列的临床研究分析了不同激素替代治疗对于卵巢功能不全患者排卵的影响。在一项临床交叉研究中[16]，实验组为雌激素治疗(微粒化雌二醇2mg口服，持续6周)，对照组不接受治疗，两组受试者的卵巢体积，卵泡数量、大小以及排卵率均未发现显著性差异，由此可见单一雌激素治疗对卵泡发育及排卵过程不发挥促进的作用。另外一项随机对照双盲实验中[17]，将合成雌激素0.05mg，3次/日，连续口服2周设为试验组，与口服安慰剂的对照组进行比较，两组患者均在卵巢直径大于18mm进行促排卵治疗，结果发现口服合成雌激素会提高促排卵治疗的成功率。值得注意的是，在接受合成雌激素治疗的实验组受试者中，仅在FSH水平不大于15mIU/ml的受试者中才能成功诱发排卵。由此可以看出，激素替代治疗虽能有效缓解卵巢功能不全患者的雌激素缺乏症状，但对于促进卵泡成熟以及诱发排卵的效果并不理想，并且对于高危人群，激素替代治疗可能会增加乳腺癌及静脉血栓形成的相应风险[4]。

4.辅助生殖技术

4.1 胚胎/卵细胞冻存目前，应用最广泛的保存女性生育能力的技术是胚胎或卵母细胞冻存技术[18]。但由于伦理及相关法律的限制，在一些国家冷冻胚胎只适用于已婚或者有性伴侣的女性，而卵母细胞冻存不存在这种限制。但无论是胚胎冻存或卵母细胞冻存都不适用于应尽早接受化疗的恶性肿瘤患者，因为至少需要10～15天进行促排卵以及选择卵泡等一系列操作。并且前文所述，手术所导致的医源性卵巢功能不全通常在术前不可预知，术后发生卵巢功能不全时再难适用此方法。目前，全球共有6例使用卵巢冻存技术后成功妊娠并且顺利分娩的个案报道。但进一步的相关研究表明，由于诸如缺氧损伤等原因，冻存解冻的这一过程会使得卵巢组织中的大量原始卵泡受损。肿瘤患者组织或器官的自身移植也有引起肿瘤复发的可能[19，20]。

4.2 卵巢组织冻存卵巢组织冻存是一种新兴的保护女性生育力的技术。它的优势在于不仅可以保存健康的卵巢组织，还可以保留其正常的内分泌功能，为接受卵巢组织原位移植后的女性自然受孕提供了可能。2005年，有文章报道了对于化疗后卵巢功能受损的患者，卵巢组织冻存后自体移植可以使其卵泡生长恢复，并且恢复其正常的内分泌功能[21]。

2016年，中国的学者开展了一项前瞻性的观察研究，对于入组的卵巢功能不全患者进行一侧卵巢体外激活后再次移植入患者体内，其中有两名受试者顺利分娩健康婴儿。这项实验中，首先通过腹腔镜手术将患者的一侧卵巢取出，之后将卵巢组织在培养基中进行体外激活后再将其原位移植入腹腔。这是第一例使用体外激活技术后进行自体卵巢移植，成功妊娠后顺利分娩的临床研究[13]。卵巢组织冻存为保护卵巢早衰患者生育力提供了新的思路，但由于很多医源性卵巢早衰本身患有恶性肿瘤，这种自体移植的方式会增加恶性肿瘤复发及转移的风险，但这为再生医学应用于卵巢早衰的治疗提供了启示。

5.再生医学

5.1 富血小板血浆富血小板血浆是再生医学领域应用广泛的一种富有多种生长因子的血液制品，并且具有很好的促血管生成的作用。有动物实验表明，使用富血小板血浆对POI大鼠的卵巢进行原位注射，观察到其可以减少POI大鼠模型中闭锁卵泡的数目，并且减少炎症反应的发生。这是再生医学修复卵巢损伤的一个很好证明。由于富血小板血浆通常由自身血液提取而成，再进行原位注射，所以对于一些肿瘤以及血液系统疾病患者而言其应用方面非常有限，难以进行临床推广[22]。

5.2 干细胞及生物材料治疗干细胞由于其自我更新及多向分化潜能，在再生医学领域有非常广泛的应用[23]。近年来，一系列的研究从分子生物学、细胞生物学及体内实验等多方面证实了干细胞用于修复卵巢功能的有效性，且对其潜在机制进行深入地探索，为干细胞用于卵巢组织学再生指明了方向。来自欧美的研究报道，在环磷酰胺诱导的兔卵巢早衰模型中静脉注射间充质干细胞，观察到干细胞可以通过分化为特定的表型细胞以及分泌血管生成因子以修复受损的卵巢功能。几乎同一时期，中国的学者将来源于人类的子宫内膜干细胞原位注射入卵巢早衰模型大鼠的卵巢上，观察到卵泡的数量及雌激素水平呈现出明显的上升趋势[24～29]。

研究者们在动物实验上确证了干细胞应用与卵巢早衰治疗的有效性后，开始了进一步的临床研究。Ding[30]等报道了使用脐带间充质干细胞治疗卵巢早衰患者，结果顺利分娩健康婴儿的研究。该研究将自体的骨髓间充质干细胞通过腹腔镜注射入卵巢，是首次报道干细胞应用于卵巢早衰治疗并且成功妊娠并且分娩的研究。间充质干细胞治疗卵巢损伤的机制在于分泌关键的细胞因子，这些因子有助于抗凋亡、抗纤维化、抗炎和改善卵巢功能的免疫调节。

生物材料可以模拟细胞及细胞外的理化环境，在再生医学领域发挥着重要的作用[31]。生物材料可以帮助恢复受损组织的形态和功能并且可以被修饰来承载并局部释放生长因子或药物。干细胞是再生医学的重要组成成分，并且生物材料可以提高干细胞的存活率并且诱导干细胞的多向分化。因此，我们可以应用生物材料来负载干细胞进行衰竭脏器的功能修复及逆转。有研究表明，干细胞在形态及分化上可对周围的生物材料机制作出回应。举例来说，若生物材料为模拟大脑环境的柔软机制，则可诱导干细胞向神经细胞方向分化，若生物材料韧性良好，则可诱导其向肌肉分化[32]。

5.3 再生医学在治疗POI的局限性虽然再生医学在卵巢早衰治疗领域取得了令人欣喜的成就，但目前有两个问题困扰着学者，第一是间充质干细胞的潜在致瘤性的问题，第二是干细胞移植的有效率的问题，如何将干细胞锚定在受损伤的卵巢区域而不向其他组织扩散。