標題:粒細胞集落刺激因子(G-CSF)在皮下注射或宮腔灌注以及新鮮和凍融胚胎移植週期中對反覆著床失敗的影響:系統評價與Meta分析
背景:在反覆著床失敗(RIF)患者中,由於母體、胚胎和免疫因素等複雜病因,成功著床率仍然相對較低。迫切需要有效的治療方法來改善RIF患者胚胎移植的結局。近年來,利用粒細胞集落刺激因子(G-CSF)調節免疫環境的免疫治療已成為眾多研究者關注的焦點。然而,G-CSF治療RIF患者的研究得出了相互矛盾的結論。本系統評價和Meta分析旨在根據胚胎移植週期(新鮮或凍胚)和給藥途徑(皮下注射或宮腔灌注)的不同進行亞組分析,進一步探討G-CSF對RIF患者的作用。
方法:檢索PubMed、Embase和Cochrane 資料庫,從最初至2020年10月發表的文獻。採用I2指數對研究的Meta分析、隨機效應模型和異質性進行分析。採用Stata 15進行統計分析。
結果:透過上述資料庫檢索出的文獻,共獲得684項研究。本Meta分析納入了9個RCT共976例RIF患者。亞組分析表明,G-CSF提高了新鮮和凍融胚胎移植週期的臨床妊娠率,同時也提高了皮下注射和宮腔灌注的臨床妊娠率,但RIF組的生化妊娠率也高於對照組。隨機效應模型提示,流產率和活產率差異均無統計學意義。
結論:無論是新鮮胚胎移植週期還是冷凍胚胎移植週期,皮下注射或宮腔內灌注G-CSF均可提高RIF患者的臨床妊娠率。然而,G-CSF是否能有效改善RIF患者的活產率仍不確定,在G-CSF被作為RIF患者的主流治療方案之前,建議繼續研究G-CSF的使用和有效性。
經過40多年的發展,輔助生殖技術(ART)已成為治療不孕症的主要途徑之一。然而,反覆著床失敗一直是阻礙不孕患者在體外受精和胚胎移植(IVF-ET)過程中獲得更好妊娠結局的阻礙。RIF通常是指多次執行ART後胚胎移植失敗。血清HCG檢測陽性提示胚胎著床,超聲檢查無宮內孕囊確認為胚胎著床失敗。然而,國際上尚未對胚胎著床失敗的定義達成共識。許多研究人員認為RIF患者的年齡在40歲以下,她們在至少三次體外受精(新鮮或冷凍)週期中,移植了至少四個高質量的胚胎後,未能實現臨床妊娠。RIF的一個原因是母體因素,如免疫排斥反應、子宮內膜容受性和宮內環境的問題。RIF的另一個原因是胚胎因素,如發育潛能差和染色體非整倍體。人們發現了許多針對這些問題的治療方法,如宮腔鏡檢查和胚胎植入前遺傳學診斷(PGT)。然而,解決免疫問題的方法仍不清楚。近年來一些研究集中在使用G-CSF解決自身免疫問題,提高子宮內膜容受性。
粒細胞集落刺激因子(G-CSF)是由內皮細胞、巨噬細胞和其他免疫細胞分泌的一種糖蛋白,具有生長因子和細胞因子的作用。G-CSF在人體內廣泛分佈;據報道,G-CSF的受體不僅存在於基質細胞、內皮細胞、骨髓細胞、成纖維細胞、單核細胞和巨噬細胞上,在生殖系統的細胞上也有發現,如胎盤細胞滋養細胞、合體滋養細胞、蛻膜基質細胞、子宮內膜腺細胞和卵泡細胞。
G-CSF以啟用與細胞增殖和分化相關的細胞內訊號通路而聞名,最初用於骨髓抑制和嚴重中性粒細胞減少症患者。最近,研究人員發現G-CSF在妊娠期間誘導滋養層細胞增殖、侵襲和維持。其他研究人員發現,它透過促進子宮內膜血管重塑、胚胎黏附和侵襲以及調節子宮內膜免疫來改善RIF患者子宮內膜容受性。它還能抑制細胞凋亡以維持子宮內膜生長。G-CSF還透過調節胚胎黏附、細胞遷移、組織重塑和血管生成相關基因的表達,在胚胎著床中發揮重要作用,這些基因對子宮內膜生長、胚胎成功著床和胎盤生長至關重要。此外,G-CSF可能參與誘導有利於妊娠免疫耐受的適應性變化;由於胎兒的半同種異體性質,妊娠代表了胎兒對母體的免疫挑戰。G-CSF將T細胞細胞因子分泌譜轉換為Th2型細胞因子,促進調節性T細胞產生IL-10和耐受性樹突狀細胞的分化,這是植入期間免疫調節的重要部分。
本系統評價和meta分析中,除臨床妊娠率、生化妊娠率、流產率和活產率外,對不同移植週期(新鮮和冷凍)和給藥途徑(皮下注射和宮內灌注)治療的患者進行亞組分析,以進一步瞭解G-CSF對RIF患者的影響。
結果
臨床妊娠率
9項研究報告了臨床妊娠率,包括976例RIF患者,其中462例為研究組,524例為對照組。採用固定效應模型進行資料綜合,結果表明G-CSF治療提高了RIF患者的臨床妊娠率(RR:1.55,95% CI:1.30-1.85;I2 = 0.0%,n = 976)。當按胚胎移植週期分組(新鮮週期410例,冷凍週期366例),結果提示G-CSF給藥改善了RIF患者兩個週期的臨床妊娠率(新鮮RR:1.74,95% CI:1.27-2.37,I2 = 0.0%,n = 410;冷凍RR:1.44,95% CI:1.14-1.81,I2 = 0.0.%,n = 366);詳見圖2。當按給藥途徑分組(皮下注射497例,宮內輸注479例)時,結果顯示G-CSF治療改善了RIF患者兩種途徑給藥的臨床妊娠率(皮下RR:1.73,95% CI:1.33-2.23,I2 = 0.0%,n = 497;宮內RR:1.39,95% CI:1.09-1.78,I2 = 0.0%);詳見圖3。
生化妊娠率
4項研究報告了生化妊娠率,納入469例RIF患者,其中228例為研究組,241例為對照組。採用固定效應模型進行資料綜合,結果表明G-CSF給藥改善了RIF患者的生化妊娠率(RR:1.85,95% CI:1.28-2.68;I2 = 20.1%);詳見圖4。
流產率
4項研究報告了流產率,包括472例RIF患者,其中206例為研究組,266例為對照組。資料綜合採用隨機效應模型,未發現研究組和對照組之間存在顯著性差異(RR:1.13,95% CI:0.25–5.21;I2 = 63.2%);詳見圖5。這項綜合中觀察到I2為63.2%,提示存在相當大的異質性,這可能是由於納入的患者數量較少所致。
活產率
3項研究報告了活產率,包括372例RIF患者,其中166例為研究組,206例為對照組。採用隨機效應模型進行資料綜合,研究組和對照組之間無顯著性差異(RR:1.43,95% CI:0.86-2.36;I2 = 52.5%);詳見圖6。在這項綜合研究中觀察到I2為52.5%,表明存在相當大的異質性,這可能是由於納入的患者數量較少所致。
討論
G-CSF除了促進粒細胞的增殖和分化外,還具有明顯的免疫調節作用。G-CSF受體廣泛分佈於整個生殖系統,尤其是胎盤細胞滋養細胞、合體滋養細胞、蛻膜基質細胞、子宮內膜腺細胞和卵泡細胞,為妊娠的建立和維持提供了基礎。到目前為止大多數研究報道G-CSF治療可改善RIF患者的臨床妊娠率,這與我們的結果相吻合。改善的原因可能包括G-CSF誘導子宮內膜區域性免疫調節、胚胎黏附和著床、滋養細胞的增殖和子宮內膜血管重塑。如上所述,使用G-CSF提高了RIF患者的臨床妊娠率,其他研究證明G-CSF可能在妊娠建立前後發揮重要作用。但很少有研究比較G-CSF對不同胚胎移植週期的影響。
新鮮和冷凍胚胎移植週期均廣泛應用於IVF-ET。然而,這兩個週期的子宮內膜環境並不相同。既往研究發現,15%的女性在控制性超促排卵(COH)後產生自身抗體,這可能會導致子宮內膜異位症、複發性流產、卵巢早衰等生殖障礙。已知G-CSF可能參與誘導有利於妊娠免疫耐受的適應性變化,這可能是著床期免疫調節事件的重要組成部分。在這篇綜述和Meta分析中,我們進行了亞組分析,即是否使用新鮮或冷凍週期來比較G-CSF作為免疫因子在兩個亞組中對RIF患者的影響。結果表明,兩個週期的妊娠率都有所增加。提示G-CSF可用於新鮮或冷凍週期。然而,仍然需要更多具有更大人群的高質量研究來形成臨床指南。
生化妊娠往往發生在子宮內膜環境不能維持既定妊娠的情況下。以往的許多研究報道RIF患者透過G-CSF治療後生化妊娠率增加,這與我們的結果相吻合。這些作者認為,生化妊娠率的增加可能與G-CSF維持作用的下降有關。在本綜述和Mtea分析納入的大多數研究中,在胚胎移植前G-CSF單次給藥。該蛋白可改善子宮內膜容受性,從而提高胚胎著床率。但隨著G-CSF維持效應的下降,部分子宮內膜容受性差的RIF患者無法維持妊娠,導致生化妊娠的發生。如果這是真的,連續給予G-CSF是否有助於RIF患者維持來之不易的妊娠?需要更多的研究來解決這一假設。
ART手術中G-CSF常規給藥途徑包括皮下注射和宮腔灌注。然而,一種給藥途徑是否優於另一種仍不清楚。Zeyneloglu等人報道了對RIF患者皮下注射聯合宮內灌注給藥G-CSF較單純皮下注射具有更好的胚胎移植結局。在這篇綜述和薈萃分析中,我們進行了皮下注射和宮腔灌注的亞組分析,以比較G-CSF對RIF患者的影響。其結果提示兩種給藥途徑的妊娠率均增加。G-CSF受體在人體內廣泛分佈,全身使用G-CSF肯定會引起比區域性使用更大的副作用。尚不清楚這些副作用是否會對妊娠造成損害。宮腔灌注G-CSF將對子宮內膜產生直接影響,對患者來說可能更容易、更安全。
如上所述,G-CSF可能有利於妊娠的建立和維持。本綜述和Meta分析的結果顯示G-CSF治療對流產或活產率無顯著影響。由於納入的患者數量有限,G-CSF對這些指標的確切影響。RIF患者的流產原因仍不清楚,需要更高質量、更大規模和多中心的RCT為臨床實踐提供更權威的證據。
結論
本文對976例RIF患者的資料綜合分析結果表明,G-CSF治療提高了臨床妊娠率,但生化妊娠率也有所提高,這與以往的研究結果一致。
此外,亞組分析提示,RIF患者在新鮮胚胎移植週期和冷凍胚胎移植週期中,無論是皮下注射或是宮內輸注G-CSF,均可提高臨床妊娠率。G-CSF對RIF患者流產和活產率的影響尚不清楚,在G-CSF成為RIF患者的主流治療方法之前,還需要更多的研究。
完。
注:此譯文未經允許禁止轉載。
翻譯文獻:Hou Z, Jiang F, Yang J, Liu Y, Zha H, Yang X, Bie J, Meng Y. What is the impact of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) in subcutaneous injection or intrauterine infusion and during both the fresh and frozen embryo transfer cycles on recurrent implantation failure: a systematic review and meta-analysis? Reprod Biol Endocrinol. 2021 Aug 13;19(1):125. doi: 10.1186/s12958-021-00810-4. PMID: 34388994; PMCID: PMC8361788.