体外受精 - 胚胎移植( IVF-ET )的第一步就是要获得足够多的优质卵母细胞,然而卵巢储备功能降低( diminished ovarian reserve , DOR )的患者由于对促性腺激素反应不良,往往很难获得理想的卵母细胞,最终导致妊娠率较低。研究发现, DOR 的患者在 IVF 中占 9%-24%[ [i] ] 。因此,如何改善 DOR 妇女的卵巢储备功能越来越成为研究的热点。自从 1998 年 Casson[ [ii] ] 率先提出在卵巢刺激前应用脱氢表雄酮( DHEA )进行预治疗以来,最近的一个对全球 45 个国家 196 个 IVF 中心的调查发现 [ [iii] ] ,大约 25.8% 的中心对卵巢反应不良的患者使用 DHEA 作为 IVF 前预治疗并取得了一定的疗效。本文章将对 DHEA 在 DOR 患者中的应用情况进行综述。 复旦大学附属妇产科医院集爱遗传与不育诊疗中心孙晓溪
1. DHEA 的生理功能
DHEA 是人体血循环中含量最为丰富的 甾体物质。它主要以 DHEA 硫酸酯 (DHEA-S) 的形式进人血循环中,具有弱雄激素作用,在外周组织主要转化成睾酮( T )和雌二醇( E2 )发挥间接生物学效应。循环中 DHEA 水平随年龄增长明显下降。 DHEA 的水平在人类 20~30 岁时处于高峰期, 30 岁以后每年大约以 2% 的水平下降,到 80 岁时达到最低值,大约为峰值的 10%~20%[ [iv] ] 。尽管从 1931 年 Butenandt 首次分离提纯 DHEA 至今己有 80 余年,但其生理功能和在卵巢中的作用仍未完全阐明。己肯定的是 DHEA 是卵泡内类固醇激素合成的重要前体激素,但 DHEA 的生物学作用不仅局限于甾体激素前体,还可能保护中枢神经系统、抑制神经退行性疾病、改善抑郁等不良情绪、调节和稳定机体免疫、改善血脂代谢、预防骨质疏松、并对心血管具有保护作用 [ [v] ] 。
2. DHEA 在 DOR 患者中的临床疗效
2000 年 Casson 首次报道了使用 DHEA 的个案研究, 5 例诊断卵巢低反应的患者在使用促性腺激素前口服 DHEA 后发现可以明显改善卵巢反应性 [ [vi] ] ,尽管这 5 例患者中最终仅 1 例获双胎妊娠,但这些患者的雌激素峰值均增加 2 倍,获卵数均增加 1 倍。 2006 年 Barad 等 [ [vii] ] 比较了 25 例 DOR 患者服用 DHEA 前、后的 IVF 周期,结果显示服用 DHEA 后卵母细胞数、移植胚胎数和胚胎级别评分都明显增加,因此认为 DHEA 不仅能增加卵母细胞数和胚胎数,并能提高卵母细胞和胚胎质量。随后, Barad 等 [ [viii] ] 又报道了另一项包括 190 例卵巢储备功能低下的妇女应用 DHEA 的研究,其中研究组 89 例,在 IVF 治疗前口服微粒化 DHEA , 75 mg/d ,连续 4 个月;对照组 101 例,未服用 DHEA ,直接进行 IVF 治疗。尽管对照组的年龄更大( 41.6 ± 0.4 vs 40.0 ± 0.4 years ),但是结果却发现 DHEA 组的临床妊娠率较对照组明显升高( 28.1% vs 10.9% , 95% CI 1.2-11.8 , P < 0.05 )。
尽管现有大多数研究结果表明,使用 DHEA 后可以增加卵泡和获卵数,提高卵泡质量,增加妊娠率,但是还是缺乏足够多的高级别的循证医学证据。 2012 年 Bosdou[ [ix] ] 对雄激素及雄激素调节剂在卵巢低反应患者中的应用进行 Meta 分析显示,睾酮透皮贴剂能提高卵巢低反应患者的 IVF 妊娠率 (RD:15% , 95% CI: 0.03~ 0.26) 及活产率 (RD:0.11 , 95% CI: 0.003~0.22) ,但口服 DHEA 预治疗未发现与更高的妊娠率与活产率有相关。另外,最新的研究显示,对于不同 FMR1 基因型或亚型的卵巢早衰的患者,使用 DHEA 的临床疗效也不同 [ [x] ] 。因此,对于卵巢储备功能低下的妇女,使用 DHEA 或其他雄激素药物是否一定能增加 IVF 成功的机会尚无定论。
3. DHEA 改善 DOR 患者治疗结局的作用机制
3.1 类固醇激素合成底物
DHEA 是卵泡内类固醇激素合成的重要前体激素。因此, Mcnatty 等认为 [ [xi] ] ,根据两细胞两促性腺激素学说, DHEA 是类固醇激素合成必需的底物。在外源性促性腺激素促排卵周期中, DHEA 是卵泡液中高达 48% 睾酮 (T) 的前体,而 T 是 E 2 的前体物质。如果 DHEA 异常低下,雄烯二酮 (A) 、 T 和 E 2 合成底物缺乏,可以导致这些激素含量低下,而这些激素在卵泡生长、成熟、排卵过程中起着重要的作用。
3.2 增加卵泡募集
低剂量的雄激素可以增加卵泡的募集,促进卵泡的生长发育,具体机制还不甚清楚,可能是雄激素促进了胰岛素样生长因子 -1(IGF-1) 的分泌,后者通过放大促性腺激素的作用从而提高了卵巢的反应性。 1998 年, Casson [ 2 ] 等报道在促排卵周期之前服用 DHEA , 8 周后患者 IGF-1 瞬间增加。卵泡内雄激素含量增加,也可以促进颗粒细胞分泌抗苗勒氏管激素 (anti-mullerian hormone , AMH) 和抑制素 B[ [xii] ] 。卵泡液雄激素水平及颗粒细胞 AR mRNA 与 FSH 受体 mRNA 水平呈正相关 [ [xiii] ] 。雄激素可诱导颗粒细胞 FSH 受体生成,提高颗粒细胞对 FSH 的敏感性,从而促进雌激素的合成和卵泡发育。基于以上理论,因此认为卵巢储备功能低下患者促排卵周期中,联合使用芳香化酶抑制剂后临床结局改善,可能是雄激素诱导颗粒细胞上 FSH 受体生成的结果 [ [xiv] ] 。另有研究认为,雄激素具有抑制凋亡的作用,而且 DHEA 作用高峰时期与卵泡募集周期一致 [ [xv] ] 。
3.3 雄激素受体或其他非经典途径作用
近年研究发现,雄激素可通过雄激素受体 (AR) 或通过非经典途径发挥作用 [ [xvi] ] 。免疫组化研究已经确认了人类卵泡中 AR 的表达 [ [xvii] ] 。 AR 在窦前卵泡和早窦卵泡表面高表达,随后就减少 [ [xviii] ] ,这可能提示雄激素在这个阶段的卵泡发育中起到非常重要的作用。 Sen 和 Hammer[ [xix] ] 通过对雄激素受体敲除( androgen receptor knockout , ARKO )的雌鼠模型研究,发现了包括 卵母细胞减少、窦前卵泡和闭锁卵泡增多、窦状卵泡和黄体减少等 卵巢早衰的 现象,而且给 ARKO 小鼠使用雄激素也不能促进其卵泡的发育成熟。 ARKO 模型进一步证实了颗粒细胞特异性 AR 在窦前卵泡的生长发育及预防卵泡闭锁中的重要作用。 ElBeltagy 等 [ [xx] ] 研究发现,运用 DHEA 对颗粒细胞进行体外培养后,颗粒细胞 AR 表达显著提高 。因此推测, 作为一种雄激素制剂, DHEA 可以通过上调 AR 的表达或直接与雄激素受体传递信号参与卵泡的募集及生长发育。
3.4 降低胚胎非整倍体率及流产率
人类胚胎染色体非整倍体率随着年龄增加而增加 [ [xxi] . [xxii] ] 。非整倍体率减少至少可以部分解释为胚胎质量提高和妊娠率增加。对不同年龄卵巢功能低下的患者分组研究发现,虽然都表现为 FSH 升高、 AMH 下降和卵巢刺激的低反应,但是在年老的患者中相比年轻者明显表现更多的非整倍体 [ [xxiii] ] 。 2007 年的 1 项病例 - 对照研究中显示 [ [xxiv] ] , 8 例服用 DHEA 的卵巢功能老化( premature ovarian aging , POA )患者胚胎整倍体率为 100% ,而对照组仅为 53% 。 2010 年,在 1 项 1 ∶ 2 的配对病例 - 对照研究中 [ [xxv] ] ,采用胚胎植入前遗传学筛查 (preimplantation genetic screening , PGS) 方法筛查 X , Y , 13 , 16 , 18 , 21 , 22 号染色体。结果显示应用 DHEA 能显著减少胚胎染色体非整倍体的数目和比例,短期应用 DHEA(4~12 周 ) 降低非整倍体性效应最显著。最近的研究还发现,使用 DHEA 除了能明显降低年龄相关的非整倍体外,还能降低流产率 [ [xxvi] ] 。
3.5 改善卵巢微环境
随着年龄的增长,剩余卵泡数目逐渐减少是无可争议的,一般认为卵母细胞质量也会同时下降,但 DHEA 添加后的效应质疑了这一传统理论。研究发现,年轻 DOR 女性虽然也表现为典型的卵巢老化迹象,但其胚胎的非整倍体性并未增加 [ [xxvii] ] ;另一方面, Gleicher 等 [25] 研究表明,添加 DHEA 后可显著降低年龄相关的胚胎非整倍体性。因此可以推测, DHEA 或许可以将已受损、老化的卵母细胞转变成年轻的卵母细胞,但这可能性极小;那么,应该是另外一种可能:年轻的 DOR 患者卵巢中处于未募集的原始卵泡内静止的、休眠的卵母细胞并未真正衰老。一旦卵泡被募集,它们进入年龄依赖的卵巢环境。卵巢环境随着女性年龄增长,在减数分裂过程中影响染色体分离,增加胚胎非整倍体性。非整倍体性增加可能仅仅是由于的 DHEA 不足引起的,也有可能是由于缺乏正常卵巢环境内的某些尚不清楚的关键成分引起的。 Bentov 等 [ [xxviii] ] 对年老的小鼠使用线粒体营养物辅酶 Q10 ( CoQ10 )后卵泡数明显增加的研究从另一角度验证了微环境老化、卵泡不老的推测。
3.6 调节免疫作用
Belgorosky 等 [ [xxix] ] 对 DHEA 诱导的高雄血症小鼠研究发现: DHEA 可以增加卵巢的 T 淋巴细胞浸润,并且选择性的使 CD4+T 细胞增加, CD8+T 淋巴细胞减少。 Luchetti [ [xxx] ] 和 Sander [ [xxxi] ] 等的研究也发现了同样的结果,在后者的研究中还发现肿瘤坏死因子 -α ( TNF-α )也同时增加,而 CD4+ 、 CD8+ T 淋巴细胞、 TNF-α 无疑都参与了自身免疫疾病的发生。 施晓波 [ [xxxii] ] 等的研 究发现雄激素可以和糖皮质激素一样显著改善自身免疫性卵巢早衰小鼠的病情。由于相比糖皮质激素,适量的雄激素副作用小,且有较好的依从性,雄激素可能会成为治疗自身免疫性不孕症的一种有效方法。
4. DHEA 使用方法及副作用
目前大部分 IVF 中心推荐每日服用 75mg 微粒化 DHEA ,但服用的疗程各不相同。 Barad [8] 的研究显示,使用 DHEA 增加累计妊娠率的程度和服用疗程呈正相关,而且发现连续服用 DHEA 2 个月后妊娠率增加最快,峰值要服用 4~5 月后出现。位于美国纽约的人类生殖中心( Center for Human Reproduction )建议 DOR 患者至少服用 DHEA 6 周,年轻患者可适当延长 [ [xxxiii] ] 。
DHEA 在美国被食品药物管理局( FDA )批准为保健食品,并作为一种辅食可以随便购买。它的副反应比较少见,主要为雄激素有关的如痤疮、面部毛发生长、声音低沉等,然而 Karp 等 [ [xxxiv] ] 也有报道 1 例患者服用 DHEA 后出现癫痫发作。 服用 DHEA 远期安全性仍然未知 , 最主要的安全 隐患是 DHEA 作为雄激素前体可能增加雌激素或雄激素相关的恶性肿瘤 [ [xxxv] ] 。 DHEA 目前是作为一种罕见适应症( orphan indications )在生殖领域中使用 [ [xxxvi] ] ,很多生殖中心在使用此药之前都要求患者签署知情同意书。
5. 展望:
对于 IVF 中卵巢低反应的患者,临床医生采用了很多不同的治疗方法, DHEA 补充治疗无疑是最广为使用的一种。遗憾的是,到目前为止,除了 Wiser [ [xxxvii] ] 等的一个小型前瞻性随机对照试验( 1 级证据)外,对 DHEA 的有效性研究基本上都是低级别的证据。因此,开展大样本的多中心随机前瞻性对照研究迫在眉睫。鉴于 DHEA 的临床有效性还缺乏足够的数据支持,它的广泛使用还不能完全被推荐 [ [xxxviii] ] ,但这似乎丝毫没有影响全球 IVF 中心使用 DHEA 的热情。这不仅仅是因为它可以明显减少相对昂贵的促排卵药物的剂量,提高妊娠率,更重要的是,如果卵巢微环境衰老,而卵母细胞不老的推测一旦被验证是正确的,那么无疑会给 DOR 患者妊娠带来了很大的希望。人们可以期待通过重构年轻人的卵巢环境,显著延长生育年龄,而 DHEA 可能成为使卵巢“返老还童”的第一个药物。
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