不同重组促性腺激素刺激下卵丘细胞基因表达模型预测活产的新策略
《Reproductive Biology and Endocrinology》:Live birth in patients stimulated with r-hFSH or r-hFSH: r-hLH is strongly associated with cumulus cell derived gene expression models
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时间:2025年11月23日
来源:Reproductive Biology and Endocrinology 4.7
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本研究针对辅助生殖技术中胚胎选择准确性不足的问题,通过分析r-hFSH与r-hFSH:r-hLH两种卵巢刺激方案患者的卵丘细胞基因表达谱,开发出可预测活产结局的新型生物标志物组合。研究发现GOT1和HAS2基因在r-hFSH:r-hLH组中表现出卓越的预测价值(AUC=0.95),首次建立了针对不同促排卵方案的差异化预测模型,为个体化胚胎选择提供了重要分子依据。
在辅助生殖技术发展四十余年的今天,如何提高胚胎选择准确性、缩短获孕时间始终是生殖医学领域的核心挑战。目前临床主要依赖形态学评估、时差成像或PGT-A进行胚胎筛选,但这些方法各有局限:形态学评估主观性强,PGT-A作为有创检测存在争议,而时差成像技术的临床效益证据等级有限。更值得关注的是,现有技术未能充分考虑卵巢刺激方案差异对卵母细胞质量的影响,这可能导致胚胎选择偏差。
针对这一瓶颈,比利时布鲁塞尔自由大学研究团队开展了一项创新性研究,首次系统分析了不同重组促性腺激素刺激方案下卵丘细胞基因表达特征与活产结局的关联。研究纳接受ICSI治疗的患者,分别采用r-hFSH(Gonal-f)或r-hFSH:r-hLH(Pergoveris,2:1比例)方案进行卵巢刺激,通过检测卵丘细胞中11个生物标志物的表达水平,构建了针对不同刺激方案的活产预测模型。
研究方法上,团队采用RT-qPCR技术对1135个卵丘细胞样本进行基因表达分析,重点考察了CAMK1D、EFNB2、SASH1、GOT1、SLC6A9等5个关键基因在不同发育阶段卵母细胞中的表达差异。通过留一法交叉验证和逐步线性回归分析,建立了针对两种刺激方案的特异性预测模型。研究队列包含113名患者,其中47人接受r-hFSH刺激,66人接受r-hFSH:r-hLH刺激,所有患者均进行第五天单囊胚移植。
研究结果揭示了刺激方案对卵丘细胞基因表达的显著影响。在基因表达比较方面,研究发现r-hFSH:r-hLH刺激组中EFNB2表达显著升高,而GOT1表达显著降低,表明重组LH的添加确实改变了卵丘细胞的转录组特征。这一发现通过多变量方差分析得到证实,提示两种刺激方案下卵母细胞成熟机制可能存在本质差异。
在预测模型构建方面,研究取得了突破性进展。对于r-hFSH刺激组,最优预测模型包含GOT1、HAS2、SASH1和PTGS2四个基因,预测活产的曲线下面积(AUC)为0.7284,准确率达70%。而在r-hFSH:r-hLH组中,仅需GOT1和HAS2两个基因即可实现极佳预测效果,AUC高达0.9529,准确率达88%。这一差异表明,含LH的刺激方案可能产生了更一致的卵母细胞质量,使得预测更为精准。
基因功能分析揭示了这些生物标志物的生物学意义。EFNB2作为ephrin家族成员,在黄体化过程中高表达,可能通过改善卵泡血管化促进卵母细胞成熟。GOT1参与苹果酸-天冬氨酸穿梭系统,影响氧化还原平衡和NAD+再生,为卵母细胞成熟提供能量支持。HAS2编码透明质酸合酶2,是卵丘扩张的关键酶,其表达水平与卵母细胞成熟度密切相关。
研究还发现,若将建立的预测模型应用于临床实践,可在32%的r-hFSH患者和63%的r-hFSH:r-hLH患者中改变优质囊胚的选择决策,这预示着该技术具有重要临床转化价值。
讨论部分指出,本研究首次证实了不同促性腺激素刺激方案需要不同的卵丘细胞生物标志物组合进行胚胎选择。这一发现解释了既往研究中关于某些生物标志物预测价值不一致的争议,如PTGS2在r-hFSH和HP-hMG刺激患者中表现出相反的预测方向。研究还揭示了LH在卵丘细胞基因调控中的重要作用,为理解促性腺激素作用机制提供了新视角。
研究的创新性在于打破了“一刀切”的胚胎选择策略,提出了个体化、刺激方案特异性的胚胎评估新范式。与传统方法相比,卵丘细胞基因表达分析具有非侵入性、可当天出结果、避免胚胎冷冻延迟移植等优势,尤其适合在新鲜周期中应用。
然而,研究也存在一定局限性。作为单中心观察性研究,样本量相对有限,且需要个体化卵丘细胞收集,增加了实验室工作量。此外,目前该技术仅适用于ICSI患者,限制了其在常规IVF中的应用。
展望未来,这种基于卵丘细胞基因表达的预测模型有望成为胚胎选择的重要辅助工具,与形态学评估、时差成像等技术形成互补,共同提高ART成功率。下一步需要通过多中心随机对照试验验证其临床效益,并探索其在卵子冷冻、捐卵周期等更多场景中的应用价值。
本研究由布鲁塞尔自由大学医院生殖中心完成,论文发表于《Reproductive Biology and Endocrinology》,为改善辅助生殖结局提供了新的思路和方法。随着精准医疗理念在生殖领域的深入,这种基于分子标志物的个体化胚胎选择策略有望显著缩短患者获孕时间,提高单次移植成功率,最终推动辅助生殖技术向更高效、更精准的方向发展。
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