维生素D调节免疫 降低重複植入失败风险

免疫系统失调是造成重複植入失败的一部分原因,藉由探讨维生素D的免疫调节功能,作為降低重複植入失败发生的新方法。
我想咨询
2022-06-25 2022-06-25
作者 送子鸟生殖中心

三代试管普拉斯(IVF 3 Plus)是高阶的试管婴儿疗程,精准挑选(PGS/PGT-A)加精准植入(ERA) 可缔造约80%成功率。但PGS和ERA却不是万能,有一群胚胎连参与挑选的机会都没有 (或者说,若参与挑选必须牺牲著床率),也有一群人的报告常常出现无讯号或者需要重新采检。随著科技日益进步,慢慢地兴起了新的检测方式,也许能让三代试管普拉斯再升级,那就是—「非侵入性染色体著床前检查」及「MIRA子宫内膜容受性检测」。

降低参与挑选门槛  非侵入性染色体著床前检查

PGS就像是胚胎的身体健康检查,目前主流的检测方式是切下滋养层(TE)的3~5个细胞,萃取其中的 DNA并用PCR放大,sanger定序的方式看看染色体是否有异常的情形。很可惜的是,并不是所有细胞都达到挑选 (切片)的门槛,胚胎外观BC等级的胚胎因為TE细胞较少,担心影响后续著床率,不建议切片。但其实未达切片门槛的BC胚胎,不代表是不良胚胎,只不过不能参与挑选,所以无法事先知道染色体是否正常。

根据送子鸟院内统计(2020.1~2021.12)38~40岁胚胎染色体异常率达52%,40岁以上更高达79% ,如此高的异常率实在不想冒风险植入未知健康与否的胚胎,但外观等级又全是BC怎么办呢?植入2颗?3颗?4颗提高怀孕率?还是牺牲著床率,BC也照切?相信这会是许多客户心中的难题,难道我就只能赌了吗?或许,非侵入性染色体检查可以帮上忙,降低胚胎进行挑选的门槛,让BC等级的胚胎也能进行健康检查!

非侵入性染色体著床前检查是将胚胎培养的培养液体或囊胚腔液收取下来,萃取其中的cfDNA分析。这样的方法可以不直接对胚胎做切片,又可以获得胚胎的染色体检查结果,让客户不必再纠结取捨。然而非侵入性的检查有以下几个问题:

  1. 无法确认收集到的DNA来自胚胎或是排出的废弃DNA。
  2. 缺少细胞保护的DNA易汙染或分解断裂。
  3. 和侵入性(切片)分析的结果一致性尚未证实。

虽然有以上缺点,但非侵入性染色体检查可以提供未达门槛之BC胚胎一个筛选的依据,让胚胎师和医师有外观以外的挑选参考(送子鸟胚胎评分标准较严格,被评為BC等级的胚胎,依然是有可能怀孕的好胚胎)。当然,非侵入性染色体著床前检查的正确性和可行性还需要更多的研究支持。 

MIRA子宫内膜容受性检测  精准植入胚胎

大约有66%的人著床窗口為服用黄体素120小时后,但却有高达36%的人著床窗口(WOI)异于他人,造成反覆的著床失败。ERA成為这群人的救星,成功提高约10%的成功率,但ERA采检却极仰赖医师的技术,检体的品质也成為一大考验。

目前子宫内膜容受性检查的产品大致如下表,方式大多是采取子宫内膜后萃取其中的mRNA,看 mRNA的表现量并核对研究结果来判定著床窗口。这种方式最大的难题就是mRNA萃取不易,检体的量太少(insufficient RNA, 机率约2.5%)或检体量太多(invalid RNA, 机率约為3%),都有机会无法获得讯号(合计5.5%),需进行二次采样。
 

市面子宫内膜容受性检查产品
公司

Igenomix
艾捷隆

Yikon
亿康

Cooper Genomics

Quark Bio奎克生技
PanelChip
(multi-gene qPCR platform)

产品 ERA ERT ERP MIRA
形式 invasive (侵入性)
检体 endometrila tissue (子宫内膜组织)
生物标记 mRNA miRNA
平台 NGS NGS qPCR  

新出现的检查方式為萃取另外一种biomarker「miRNA」(例如:Quarkbio的MIRA),miRNA是一种小片段的 RAN,长度约 19~25 个碱基对,负责调控mRNA进而调控蛋白质的表现,研究显示miRNA在胚胎著床过程中扮演重要的角色,因此成為子宫内膜容受性检查的第二个选择。新兴的miRNA相较于传统的mRNA有几项优点:

  1. miRNA常常伴随在蛋白旁边,稳定性较mRAN高,萃取上较容易,不会因為采检检体的多寡影响报告的准确度,可大大降低无讯号或检测失败的比例。
  2. miRNA目前是以台湾人口作為大数据来源,或许会比mRNA以全球人口作為大数据来源更贴近亚洲人的基因表现、更准确地预测著床窗口。
  3. 虽然miRNA是藉由调控mRNA来调控蛋白表现,但越来越多研究显示miRNA和蛋白表现的相关性比mRNA来得高,且直接调控著床窗口。

由以上的优点显示,或许miRNA会是一个比mRNA更具代表性的检查方式。


此次的TSRM研讨会也有研究发现,10位受试者中有9位MIRA检测和ERA检测的结果相同(研究者也表示应累积更多个案来提高可信度),表示MIRA的确是个可行的方式。10例中有2例检体在ERA第一次采检时无法分析出结果,但MIRA却可以,这代表MIRNA的miRNA在检体有限或品质不稳定的情况下是个可以优先考量的选项。MIRA提供三代普试管拉斯客户多一种选择,抑或是ERA无讯号客户的另外一个选择方案。

三代试管普拉斯精准挑选、植入的方法越来越多元,但不管是非侵入性染色体著床前检查或MIRA,都需要更多的临床研究支持,让精准医学更上层楼。

 

参考资料

  1. https://www.mirababies.com/wp-content/uploads/2020/07/MIRA-Brochure-Healthcare-Professionals-20200707.pdf
  2. 多次试管婴儿失败病患的子宫内膜容受性检测分析(TSRM 2020)

*医疗行為需与医师讨论进行,本篇文章仅反映当时治疗状况与建议

评论

梁依婷 医师
梁依婷 医师
  1. 反覆性著床失败(Recurrent implantation failure,简称RIF)目前在接受试管疗程的族群粗估约占10%。其定义,导致因素与临床处置的优先顺序目前并未有共识。目前较大部分的临床医师认為的定义為3次以上植入失败,至少使用4~6颗好胚胎,且一份2020年在欧洲对生殖医学临床医师的调查报告,80%认為在进行下次植入前,应该针对其可能原因接受治疗,导致RIF的因素可粗分胚胎或母体因素,如下表列:

    胚胎因素

    母体因素

    胚胎品质(染色体异常,透明带过硬等...)

    精虫因素(如DNA碎片)

    先天/后天子宫腔构造异常

    子宫内膜容受性异常

    输卵管水肿

    免疫因素

    易栓塞体质

    荷尔蒙/血糖因素

    感染

    压力/生活因素

    虽然有许多因素能导致著床的失败,但其中有许多因素的检查可能因為不同种族盛行率的不同,或改变临床治疗上实用性太低等,考量其经济效益,并不是每个因素都会经过诊断才治疗,反而仰赖医师临床经验直接给予个人化的治疗/建议
  2. 胚胎植入的过程,仰赖胚胎与母体之间的协调,其中子宫环境在免疫的部分,初步著床也仰赖发炎与抗发炎之间的协调(并非纯抑制发炎),怀孕过程免疫调节的环节非常複杂,包括荷尔蒙,免疫细胞及其衍生的细胞素都牵涉其中;细胞部分包括自然杀手细胞(NK cell)T细胞(以调节细胞為主),树突状细胞以及巨噬细胞,也是本篇研究主要针对的细胞成分。其中子宫中的杀手细胞占所有免疫细胞的70%,因此被认為在怀孕免疫适应过程重要性最大;T细胞虽然不是次多的细胞,但因其分化方向决定是否有足够的保护作用,并间接影响自然杀手细胞的作用,其地位也不容忽视;因此进阶的免疫治疗往往朝向调节这两种细胞的作用方向。
  3. 维他命D目前在在怀孕免疫上被认為的作用如下:
    a. 可促进巨噬细胞的吞噬作用,并使巨噬细胞朝向M2(抗发炎)的方向分化(但本篇文献结果显示M2并未增加,反而是整体巨噬细胞量下降)
    b. 降低週边血液NK cell的细胞毒性(但包括本篇研究,维他命D对子宫内的NK cell作用并不明显,因此维他命D对子宫NK cell的调节作用目前仍不明)
    c. 使T细胞朝向抗发炎的方向发展(上升TH1/TH2与Treg/TH17比例)
    d. 减少树突细胞刺激发炎性质的T细

综上所述,维他命D被推论可能对怀孕有许多好处,但目前临床研究上,在试管疗程补充维他命D对怀孕率的影响,大多未显示有明显的增加,因此疗程中如果有免疫的问题,还是应和免疫科医师讨论进一步的治疗。然而维他命D的补充因十分方便,且本研究每日补充0.5mcg(相当于20IU)在血清数值就可显示差异 (市面上补充剂多400IU起跳),因此还是可以考虑适当补充作為辅助治疗。