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试管婴儿屡次着床失败的原因及其治疗

对病人而言植入的胚胎没有办法着床成功,是很大的打击,也困扰着施术的医生。甚至有些不孕症患者屡做屡败,除了钱财的花费不赀外,对患者身心的创伤也是很大。为什么植入的胚胎不能着床成功,一直是治疗不孕症的医生、生殖医学科学家及不孕相关从业人员极想知道及探讨的问题。经过不孕症医生及生殖科学家的研究,胚胎着床失败的原因可归纳于下列几种:

(一)子宫内膜接纳胚胎的能力下降:此又可分为几个原因所引起

(1)子宫构造异常,如:子宫先天发育畸形(双角子宫、子宫腔有中隔)、子宫内膜息肉、子宫内膜炎和子宫腔内肌瘤。子宫肌瘤如果是长在子宫肌层,离子宫腔内膜一公分以上,并且肌瘤大小不超过5公分则不会影响泰国试管婴儿助孕的怀孕率。

(2)子宫内膜薄:曾经因流产做过子宫搔刮术、月经不正常(持续月经来潮)或血液循环不好,都会造成子宫内膜薄。到底子宫内膜厚度要达到多少才能让胚胎着床成功?到目前为止,尚无定论。但子宫内膜厚比薄怀孕率高是不争的事实。

(3)子宫腔持续积水:输卵管水肿及不通会造成子宫腔积水,这是因为输卵管的积水因输卵管伞部(尾端)阻塞,造成输卵管内的积水往子宫腔流之故。持续性的子宫腔积水会造成胚胎着床失败。但多囊性卵巢症患者她们在接受排卵药物刺激之后,偶尔也会引起子宫腔积水,但不会造成着床不易(失败)的问题。

(4)子宫内膜细胞分泌的黏着蛋白的质量不好或是量不足或是子宫腔内某种细胞素的量太多或太少,都会影响胚胎的着床成功与否。像一种蛋白质称ανβ3,在胚胎着床期(排卵后六天)前后,子宫内膜细胞会制造并释出。如果在胚胎着床期,这种蛋白质制造或释出少,会引起胚胎着床失败。细胞素,像间白素1β(Interleukin(IL)-1β)太高或干扰素-γ(Interferon-γ)太低也会引起胚胎着床失败。

(5)有自体免疫疾病或有血栓形成体质和习惯性流产有关是不争的事实,但和胚胎重复着床失败是否有关联,目前还没有定论。像抗磷脂类综合征是一种自体免疫反应疾病,即自身的免疫细胞对身体细胞膜或任何微小器官上的膜磷类化学物质产生抗体,然后经由抗原抗体反应破坏细胞组织。抗磷脂类综合征和习惯性流产有关,但与胚胎着床失败的关系则有待确定。

(二)植入子宫的胚胎本身有缺陷

(1)夫妻染色体有异常会影响胚胎的发育,使胚胎长到某一阶段即会停止生长。妻子患有染色体异常,像染色体平衡对调、嵌合型染色体、染色体反向转位、染色体缺失、染色体断裂(尤其是断裂在染色体中央节部位时,即使年轻妇女做试管婴儿重复失败的机会也会较高)。有些精虫稀少活动力不好的患者,将他们的精虫做荧光抗体杂交检查精虫染色体数目是否正常,发现他们的精虫染色体数目异常的比例会比精虫数量正常及活动力正常者为高。这类夫妻做试管婴儿(因精虫质量不好通常须再配合做单一精虫卵细胞质注射)通常会有较高的失败率(因精虫染色体异常率较高之故)。

Gianariol(1997)和Pehlivan(2003)利用荧光杂交法检验胚胎内取出的细胞中的染色体第13、第16、第18、第22对和X及Y染色体发现,试管婴儿助孕重复着床失败的案例被检验出有这些染色体数目不正常(只要其中一个不正常即算)的占54% ~ 57%,而着床成功的案例其染色体数目不正常则只占36%。Voullaire(2002)利用比较性基因组荧光检验法(comparative genomic hybridization , CGH)发现重复试管婴儿助孕失败的案例,胚胎染色体异常的比例高达60%,所以很多植入子宫内的胚胎着床失败是因为胚胎本身染色体异常所致。这些染色体异常的胚胎有时外表看起来细胞大小正常、分裂速度也正常且在胚胎分级上是属于一级或二级的优良胚胎。受术妇女年龄越大,胚胎不正常的机会也越大。

(2)包围卵子的透明带,在卵子受精前和胚胎孵化着床前是用来保护卵子和胚胎。如果胚胎在体外培养过久,透明带会变厚及变硬;年纪大的妇女所排出的卵子其透明带也较厚。透明带太厚或太硬有可能会引起胚胎着床失败。

(3)体外培养环境不好,包括培养液不良、温度不当或操作技术欠佳,都可能损害胚胎,引起胚胎着床失败。

(三)其他引起植入胚胎着床失败的原因

有些研究(Barnhart 2002;Kuivasaari 2005)报告指出,子宫内膜异位症尤其是重度子宫内膜异位症会引起卵巢对排卵药物的反应变差,胚胎的质量、胚胎的着床和怀孕率也都会下降。但也有些研究指出,虽然重度子宫内膜异位症患者对排卵药物反应较差,但胚胎质量及怀孕率不会下降。要厘清这观点须大型前瞻性双盲研究测试。

输卵管水肿会影响植入胚胎着床不易是不争的事实。它的影响是因输卵管水肿内的液体偏碱性,含有对胚胎着床有害的细胞素、前列腺素及其他炎性物质,并且因输卵管水肿的异体会倒流入子宫腔也会造成胚胎不能与子宫腔内膜接合。

不同的排卵(催卵)药物是否对子宫内膜或胚胎质量有影响,目前未有定论。目前没有证据显示尿液制的排卵药物和基因合成的排卵药物有优劣的差别。

对做试管婴儿助孕的夫妇在术前须仔细评估何种治疗可以增加怀孕的机会。或是在一次试管婴儿助孕失败后,努力找出可能导致胚胎着床失败的原因,并在术前加以治疗,使不孕夫妇在下次做试管婴儿助孕时增加怀孕的机会。

(一)改善子宫内膜,增加子宫内膜对胚胎的接受性

(1)利用子宫内视镜检查子宫腔,找出是否有子宫腔粘连、子宫内膜息肉、子宫腔肌瘤或其他异常,然后加以处理治疗。有一项研究指出(Demirol and Gurgan, 2004),做子宫内视镜检查发现子宫腔异常然后加以处理,再进行试管婴儿的疗程,怀孕率可以由21.6%提升至32.5%。

(2)子宫肌瘤是否须切除。子宫肌瘤占生育年龄妇女的20% ~50%,是女性最常见的良性肿瘤。不孕妇女有5~10%可发现子宫肌瘤,大部分的子宫肌瘤不会影响怀孕或造成不孕,因子宫肌瘤引起的不孕大概只占1~2.4%左右。但如果子宫肌瘤长在子宫内(称粘膜下肌瘤),或长在子宫壁层(称子宫壁层肌瘤)并且非常接近子宫腔(近子宫腔一公分内),或子宫壁层肌瘤造成子宫形状改变,则须开刀将肌瘤切除。若子宫肌瘤长在子宫壁层,但位在远离子宫腔的地方或是长在浆膜下(称浆膜下肌瘤),则不需开刀切除。

(3)对子宫内膜薄的治疗:子宫内膜的厚度和试管婴儿怀孕率成正比关系。子宫内膜厚度越厚,怀孕率越高。对子宫内膜薄有些医生建议使用口服低剂量的阿司匹林(Aspirin)或阴道塞威尔刚(Sildenafil)来增加子宫的血液循环,使子宫内膜增厚。如果在胚胎植入时,虽然已使用大剂量的雌激素,子宫内膜还是没有办法达到7mm,则可考虑将胚胎暂时冷冻保存,然后合并使用高剂量的维他命E(一天1000国际单位)及trental(Pentoxifylline)(一天800mg)三个月至六个月来改善子宫内膜厚度,待子宫内膜厚度转厚之后,再将胚胎解冻植入子宫(Ledee-Bataille,2002)。

(4)刺激子宫内膜可增加胚胎着床的机会。Friedler(1993, Lancet)报告,子宫内膜受伤或是受刺激会使子宫内膜产生假性蜕膜性反应(Pseudo-decidual reaction)可增加胚胎着床的机会。子宫内视镜检查、子宫内膜切片或搔刮、三合一抗生素和雌激素治疗都可以达到此一效果。笔者较喜欢用子宫内视镜来刺激子宫内膜,因为子宫内视镜检查除了可用来刺激子宫内膜外,同时可以检查子宫腔内有无粘连、息肉、肌瘤、构造不正常或发炎,一并加以治疗。还有做过子宫内视镜之后,会使胚胎植入管容易进入子宫腔内,如此也有利胚胎着床。

(5)免疫疗法:免疫疗法包括静脉注射免疫球蛋白、合并使用肾上腺皮质类固醇及阿司匹林,或合并使用阿司匹林及肝素(Heparin), 但他们的疗效尚未有定论。

(二)从改善植入的胚胎着手

(1)胚胎植入前的胚胎切片检查:着床失败的胚胎有很大部份是由于胚胎本身染色体异常引起,虽然这些胚胎在植入前外观及生长速度都正常。如果在植出前取出胚胎中的一个或两个细胞做检查,然后只植入正常的胚胎会增加胚胎着床率。但是有的研究指出胚胎植入前切片筛检并不会增加试管婴儿助孕的怀孕率,只是可厘清胚胎重复着床失败的原因。

(2)辅助孵化术:利用胚胎透明带打洞以利胚胎破茧而出,使得胚胎得以与子宫内膜粘连而使得胚胎着床成功,这是生殖医学家能够改善胚胎着床的方法之一。透明带打洞可用特制的针,化学药物或雷射。辅助孵化素对增加胚胎着床的功效,尚未明确。有的研究报告持正面的看法,有的报告持负面的看法。2004年欧洲很多不孕症中心联合作一个大型的研究:利用雷射在胚胎带打洞是否会增加胚胎着床率,但结果是否定的。

(3)分裂前受精卵输卵管植入:施行受精卵输卵管植入的理由是早期胚胎是在输卵管生长至第四天,受精后第四天(大约分裂至16个细胞)时进入子宫腔。然后在第六天至第七天着床。如果让早期胚胎在输卵管生长更合手生理原则,并且也可避免困难的阴道子宫颈式植入,造成子宫内膜伤害。在早期的研究报告指出这种方法可增加怀孕率,但稍后更大型的研究指出这种植入法并不会增加怀孕率。并且受精卵经输卵管植入须全身麻醉并腹腔镜手术,这都会增加病人的危险及费用,现在已经不采用。

(4)共同培养(Coculture):将不孕患者自已身体其他部位的细胞,像子宫内膜细胞或滤泡的颗粒层细胞和胚胎放在一起共同培养,它的理由是子宫的内膜细胞或滤泡颗粒层细胞会分泌有用的生长激素、抗氧化剂及其它有用的化学物质来帮助胚胎的生长。目前最有前景的是胚胎和自已的子宫内膜细胞共同培养。自体细胞共同培养技术困难,全世界只有少数几家大型的不孕症中心有这样的研究和服务。

(5)囊胚期植入:取卵后第6天(受精后第5天的受精卵)已经发育成囊胚,此时将它植回子宫称为囊胚期植入。正常自然怀孕的情形是精卵在输卵管受精,然后在输卵管游走发育,在第4天(精卵受精之后第4天)才进入子宫,所以在体外受精的胚胎在第5天由体外移回子宫内是合乎生理要求。囊胚期胚胎的发育是由胚胎本身的DNA录制的蛋白质来控制,但精卵受精后到8个细胞的胚胎(受精后前三天的胚胎),它的发育是由卵子的DNA预先录制的蛋白质来控制,所以囊胚期时的胚胎好坏较能反应出胚胎本身的本质,在这时期较能选出真正好的胚胎植入。有二个大型的随机取样研究发现,曾经做试管婴儿助孕采用受精后第2天或第3天植入失败的个案,如果改由囊胚期植入可增加怀孕的机会。

(6)卵子细胞质转移:年龄较大的妇女卵子因老化质量较差,怀孕的机会较低。年龄大的妇女卵子质量较差一部份原因是卵子的粒线体长时间受氧化自由基的攻击,粒线体基因会产生突变,粒线体产生突变后功能会变差。粒线体是细胞电力能量供应中心,当粒线体功能变差,很多细胞活动便没有办法进行或出现差错,所以造成胚胎发育变差活性变低、不易着床。所以有人尝试从年轻患者卵子内的细胞质(内含有较多正常的粒线体),抽出部份注入年龄较大的妇女的卵子(质量较差),以图改善质量差的卵子。目前文献报告经由这种方法生出的孩子差不多30人。从一个卵子移出的细胞质注射到另一个卵子的细胞质内,其粒线体可以遗传存在好几个世代。这样生出的小孩,在基因遗传上等于有二个母亲,在伦理上有争议(这种方法目前在美国也禁止),这种方法是否真能改善卵子的质量仍有争议。

(7)改善胚胎植入的方法:胚胎植入顺畅与否影响试管婴儿助孕是否成功甚巨。胚胎植入是试管婴儿助孕的最后一个步骤,即便有很好的胚胎,但是植入时出问题,例如造成子宫内膜受伤出血或是根本没有办法放到子宫腔内,都会让植入之前而做的辛劳努力功亏一篑。最容易造成植入时出问题的是因子宫和子宫颈两者所形成的角度得陡翘或子宫颈构造异常,以致胚胎植入管没有办法进入子宫腔内,或是强行将植入管推进子宫,造成子宫内膜受伤出血,这些都会造成胚胎着床失败。为解决这种困境最常用最理想的方法是在做试管婴儿助孕前一个月做子宫内视镜检查。做子宫内视镜检查除了可检查子宫腔是否有息肉、肌瘤、粘连或其它构造异常外(如果有问题可同时治),也可同时扩张子宫颈,使下次要做胚胎植入时胚胎植入管容易进入子宫腔内,并同时刺激子宫内膜增加胚胎着床的机会。还有在腹部超音波导引下做胚胎植入也可增加胚胎着床的机会,根据很多研究报告指出,在超音波监视下,将胚胎放在子宫腔的中间或下方部位比放在高部位着床率高。

(8)其它可增加试管婴儿怀孕率的方法:

(a) 治疗子宫内膜异位症:不孕症医生沙力(Surrey)2002年研究报告指出,对于子宫内膜异位症患者,若能在做试管婴儿之前用促性腺激素释放荷尔蒙的同类剂(GnRH类似剂)治疗3至6个月可增加怀孕率。最近有3个双盲随机取样研究共同基因发现,如果子宫内膜异位症患者在做试管婴儿之前用GnRH类似剂治剂一段时间可增加4倍的怀孕率(Sallam, 2006)。大部份的研究报告都指出在做试管婴儿之前切除巧克力囊肿是没有帮助的。轻微的子宫异位症(指第1和第2度,子宫内膜尚未侵犯到卵巢内层造成巧克力囊肿时称之)患者做试管婴儿失败后,是否需要做腹腔镜电烧治疗子宫内膜异位病灶则尚未有定论。

(b) Danazol治疗:Danazol是治疗子宫内膜异位症的老药,因它可抑制免疫反应,所以有人用它提升试管婴儿的怀孕率。有一个前瞻性双盲研究(Tei, 2003)发现用Danazol治疗可提升怀孕率,从19.5%提升至40%。Danazol可增加子宫内膜分泌αvβ3,帮助胚胎着床。Danazol是一种合成的雄性素,为一种口服的子宫内膜异位症治疗剂。长期服用会产生男性化现象,如长面疱、青春痘、体重增加、油性皮肤、声音变粗等副作用。

(c) 输卵管水肿的患者在做试管婴儿前将水肿的输卵管切除,或是在输卵管接近子宫处结扎,使输卵管内的积水不会「倒流」至子宫腔。有人研究报告如此可增加二倍的怀孕率。输卵管积水倒流至子宫腔会冲走胚胎,且此积水对胚胎有毒性,这些都不利胚胎着床。如果有输卵管水肿的病人初次做试管婴儿失败,下次再做时一定要将水肿的输卵管切除或是在输卵管接近子宫部位结扎。

(d) 慎选适合不孕患者个人体质的诱导排卵的方法:虽然到目前为止没有一项研究证明,采用一种刺激排卵法怀孕失败后采用另外一种刺激排卵法会增加怀孕的机会,但每一位病人有最适合他个人的诱导排卵法是存在的。有人适合用长方案来刺激排卵,有人适合用短方案来刺激排卵,有人适合用自然周期来获得卵子。

(e) 给做试管婴儿助孕病人心理协助:多给予病人心理协助,舒缓病人压力,减轻患者的忧虑不安,可能会增加他们怀孕的机会。

结论:

对于重复试管婴儿助孕失败的病人,他们的身心及金钱所受的创伤非常的大。做为不孕症治疗医师的我们应确实找出其原因所在。但是很不幸的,对于部份的患者我们可找出失败的原因,但是还有很多的患者,我们仍然不能找出他们做试管婴儿助孕失败的原因何在。一家试管婴儿助孕平均怀孕率可达30%的不孕症中心,如果对同一病人连续3次植入好的胚胎(一级或二级胚胎),却都没着床成功,则确实要改变治疗的方法。如果3次试管婴儿助孕失败的患者,重复的子宫内视镜检查或考虑囊胚胎植入,对他们有很大的帮助。改变刺激排卵的方法,也可能对病人有帮助。对年轻的患者(小于35岁)也可做胚胎透明带切开、植入前胚胎基因染色体筛选,或共同培养可能有帮助(后二者少数的不孕症中心才有做)。子宫内膜异位症患者重复做试管婴儿失数,可尝试下次做试管婴儿助孕时投予数个月的Danazol或GnRHa(性腺刺激贺尔蒙释放激素同类剂),这种方法可能有效。另外对于一些特殊的病人静脉注射免疫球蛋白(IVIG)可能有效,对患有自体免疫疾病有征兆的病人投予类固醇可能有效。

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