《Journal of Reproductive Immunology》:Intrauterine administration of granulocyte colony-stimulating factor promotes the transformation of endometrium immune phenotype and the onset of pregnancy in patients with recurrent implantation failures
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本研究探讨G-CSF宫腔灌注对反复着床失败患者子宫内膜免疫表型的影响。结果显示,未转变的免疫表型(HLA-DR和CD16高表达)患者的妊娠率(53.8%)和活产率(46.1%)显著高于其他免疫异常组(OR=7.7,p=0.0174)。G-CSF治疗有效降低uNK细胞中HLA-DR和CD16的高表达水平,且与着床成功显著相关。
Iryna Sudoma | Yana Goncharova | Boris Dons’koi
“Nadiya”生殖医学诊所,基辅,乌克兰
摘要
研究目的
本研究的目的是确定在胚胎移植程序中,根据子宫内膜的免疫表型,宫腔内给予粒细胞集落刺激因子(G-CSF)的有效性。
材料与方法
反复移植失败的患者在人工周期的着床窗口期接受了子宫内膜活检,并在部分患者中,在宫腔内给予G-CSF后再次进行活检。根据接受G-CSF后子宫内膜的免疫表型,分析了妊娠率和活产率。使用流式细胞术对子宫内膜组织样本中的淋巴细胞类别和亚类进行了计数。
结果
在接受G-CSF处理后成功妊娠的患者中,T细胞和Th细胞上的HLA-DR表达显著升高,而子宫自然杀伤细胞(uNK)上的HLA-DR和CD16表达也显著升高。未发生转化的子宫内膜(即uNK上的HLA-DR和CD16水平高于55%)与G-CSF处理后的成功着床有高度相关性(OR=7.700,p=0.0174)。在免疫表型未发生改变的患者中,妊娠率(53.8%)和活产率(46.1%)是其他免疫异常患者或无免疫表型变化患者的两倍。宫腔内给予G-CSF显著降低了uNK细胞上的HLA-DR和CD16的高表达,同时未影响其他免疫标志物。
结论
在胚胎移植程序中,宫腔内使用G-CSF后,uNK上HLA-DR和CD16的高表达与成功着床相关。
引言
反复移植失败(RIF)仍然是生殖医学中尚未解决的问题。通常在至少三次或四次移植优质胚胎后才会诊断为“RIF”(Coughlan等人,2014年;Nardo等人,2015年;Bashiri等人,2018年;Shaulov等人,2020年;Mascarenhas等人,2022年;Wang等人,2022年)。根据ESHRE指南(2023年),即使在第二次移植正常核型胚胎后(经过植入前遗传检测排除非整倍体),也可能诊断为RIF(ESHRE反复移植失败工作组,2023年)。
临床实践中使用了许多方法来提高子宫内膜的接受能力,但关于其有效性的证据尚不足(Bashiri等人,2018年;Cavalcante等人,2020年;Sfakianoudis等人,2021年;Stope等人,2023年;Kuroda,2024年)。系统性(皮下或局部注射到宫腔内)给予粒细胞集落刺激因子(G-CSF)被认为是一种有前景的方法,可以改善着床(Rutella等人,2002年;Cavalcante等人,2015年;Zeyneloglu等人,2020年;Hou等人,2021年;Kong等人,2023年;Su等人,2024年;Xie等人,2024年)。G-CSF属于集落刺激因子家族,由多种类型的细胞(内皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞和淋巴细胞)合成,包括生殖器官(卵巢和子宫内膜)的细胞。有证据表明,G-CSF调节对子宫内膜接受能力重要的过程,包括血管重塑、局部免疫变化和细胞粘附(Rahmati等人,2014年)。
G-CSF首次用于辅助生殖技术(ART)项目中反复移植失败的患者(Würfel,2000年)。研究表明,系统性给予G-CSF显著提高了胚胎着床率。11年后,Gleicher等人(2011年)发现,在四个激素抵抗性子宫内膜较薄的患者中,宫腔内给予G-CSF促进了子宫内膜的生长。此后,发表了大量关于在反复移植失败患者中系统性或局部给予G-CSF的研究(Scarpellini和Sbracia,2012年;Barad等人,2014年;Singh等人,2015年;Aleyasin等人,2016年;Eftekhar等人,2016年;Obidniak等人,2016年;Su等人,2024年)。这些研究的结果不一:一些研究表明着床率、妊娠率和活产率有所改善,而另一些则没有。
我们认为,这可能是由于导致移植失败的原因各不相同,因此没有一种通用的干预方法。其中,子宫内膜免疫结构的紊乱是影响移植的重要因素(Makrigiannakis等人,2011年;Wang等人,2020年;Kwak-Kim等人,2021年;Pantos等人,2022年;Von Woon等人,2022年;Chen等人,2023年;Mukherjee等人,2023年)。
在着床窗口期间,子宫内膜的表型从促炎状态转变为调节状态,许多细胞(包括免疫细胞)的组成和功能会发生变化(Parham,2004年;Richman和Naftolin,2006年;Guerin等人,2009年;Saito等人,2010年;Arck和Hecher,2013年;Yang等人,2019年)。在创造有利于胚胎的环境、重塑血管床以及识别滋养层细胞的过程中,子宫自然杀伤细胞(uNK)起着关键作用(King等人,1989年;Parham,2004年;Guerin等人,2009年;Arck和Hecher,2013年;Moffett等人,2016年;Díaz-Hernández等人,2021年;Fraser和Zenclussen,2022年)。多项研究表明,反复移植失败患者与健康生育女性的uNK亚型数量和比例可能存在差异(Marron和Harrity,2019年;Marron等人,2019年;Von Woon等人,2022年)。
我们之前对反复移植失败患者和健康妊娠女性的子宫内膜活检材料进行了流式细胞术研究。在某些反复移植失败患者中,uNK细胞上HLA-DR、CD16、CD158a和CD335的表达异常高,而在妊娠女性中未观察到这种现象。在同一组患者中(42人中的15人),T淋巴细胞、uNK细胞上始终检测到HLA-DR和CD16的高表达。我们将其确定为一种未发生转化的子宫内膜免疫表型,即uNK细胞未发生着床窗口期典型的变化(Sudoma等人,2023年)。
作为我们之前研究的延续,我们决定分析根据子宫内膜免疫表型,宫腔内给予G-CSF对改善胚胎着床的有效性,并研究G-CSF是否会影响子宫内膜的免疫表型。
材料与方法
研究组包括42名27-45岁的女性,她们至少经历了三次胚胎移植失败;其中9名患者移植了捐赠卵子。所有患者之前都接受了子宫内膜活检和免疫表型评估(Sudoma等人,2023年)。在15名女性中观察到一种特定的、未发生转化的子宫内膜免疫表型,即T细胞上HLA-DR的表达较高。
结果
39名女性接受了解冻胚胎的移植。12名患者实现了临床妊娠(妊娠率,PR=30.7%;着床率,IR=29.5%)。另有2名患者发生早期流产,2名患者的胚胎着床在输卵管中,需要进行手术。共有11名婴儿出生,其中包括1例双胞胎妊娠(活产率,LBR=28.2%)。
讨论
宫腔内或皮下给予G-CSF被认为是辅助生殖技术(ART)中治疗移植失败的有前景的方法(Eftekhar等人,2018年)。过去25年中发表了超过2000篇相关研究。大多数研究包括至少两次或三次不明原因的移植失败的女性。通常将使用G-CSF的周期与对照组(无治疗或安慰剂)和其他干预措施进行比较。研究发现,G-CSF的使用提高了临床妊娠率和着床率。
结论
- uNK细胞上HLA-DR和CD16表达水平的升高是非接受性子宫内膜的标志物,在反复移植失败患者中可见。然而,在胚胎移植程序中,宫腔内给予G-CSF后,uNK细胞上HLA-DR和CD16表达的升高与成功着床密切相关。在免疫表型未发生改变的患者组中,妊娠率(PR=53.8%)和活产率(LBR=46.1%)是其他患者的两倍以上。
伦理声明
作者确认遵循了期刊的伦理政策(详见期刊作者指南页面),并获得了适当的伦理审查委员会批准。手稿及其任何部分目前均未在其他期刊中考虑或发表。所有作者均已批准该手稿并同意提交。
作者贡献声明
- **Iryna Sudoma**:撰写初稿、项目管理、方法学设计、数据分析、概念构建。
- **Boris Dons’koi**:数据可视化、方法学设计、数据分析。
- **Yana Goncharova**:审稿和编辑。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。