《Journal of Reproductive Immunology》：Endometrial molecular genetic phenotypes and histological endometrial phase in women with reproductive failure
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子宫内膜分化分子特征与组织学分期的关联性研究。该研究通过比较DS评分与组织学分期发现，异常DS评分与组织学分期的匹配度存在差异，分子表型显示IL-15、SLC2A1和RORC基因表达显著降低，而HOXA10基因表达升高。这表明整合分子与形态学评估对提高生殖失败诊断准确性更具临床价值。
哈拉·阿瓦德·阿拉纳齐（Hallah Awadh Alanazi）、乌米达·加尼耶娃（Umida Ganieva）、艾米·西斯（Amy Thees）、乔伊·法图恩比（Joy Fatunbi）、谭赫·卢（Thanh Lu）、斯韦特兰娜·丹巴耶娃（Svetlana Dambaeva）、乔安妮·夸克-金（Joanne Kwak-Kim）
美国伊利诺伊州北芝加哥罗莎琳德·富兰克林医学与科学大学芝加哥医学院临床科学系，生殖医学与免疫学、妇产科，邮编60064
摘要
在子宫内膜蜕膜化过程中，会形成一个“着床窗口”，这对胚胎的成功着床至关重要。然而，据报道，用于子宫内膜日期确定的组织病理学评估方法在不孕症评估中并不可靠。最近，研究人员开发了蜕膜化评分（Decidualization Score，简称DS）测试来评估子宫内膜的分子特征。该测试综合评估了子宫内膜中免疫调节因子、孕酮信号传导以及组织稳态的基因表达情况。在本研究中，我们通过检测DS以及其他潜在的基因表达，探讨了生殖失败女性的子宫内膜组织学阶段与其分子遗传表型之间的关系。29.2%的生殖失败患者的DS评分正常，而70.8%的患者的DS评分异常。在DS评分正常的生殖失败患者中，76.2%的患者组织学评估结果与预期一致，23.8%的患者不一致；在DS评分异常的患者中，这一比例分别为78.4%和21.6%。DS评分在不同子宫内膜阶段之间的分布存在显著差异（P=0.042）。值得注意的是，DS评分正常的子宫内膜样本与组织学结果并不完全对应，这表明组织学日期确定方法可能与子宫内膜的功能状态存在差异。比较两种组织学阶段的子宫内膜基因表达时，发现DS评分异常的样本中IL-15、SLC2A1和RORC基因的表达显著降低，而HOXA10基因的表达显著升高。这些发现表明，应结合组织学变化来解读分子遗传学结果。将分子表型分析与组织学评估相结合的方法可能更准确地描述与着床能力相关的基因表达特征，从而超越单独使用组织学或分子表型分析的诊断价值。
引言
生殖失败是指无法怀孕或无法将妊娠维持至足月或接近足月的情况。其临床表现包括不明原因的不孕、接受体外受精（IVF）/胚胎移植（ET）或冷冻胚胎移植（FET）后反复发生的着床失败（RIF），以及反复流产（RPL）。反复流产定义为两次或多次临床妊娠丢失（美国生殖医学学会实践委员会，2012年；Bender Atik等人，2023年）。另一方面，着床失败是指在三个高质量的胚胎移植周期后仍未能成功妊娠的情况（Coughlan等人，2014年；Cimadomo等人，2023年）。不幸的是，有些患者同时患有反复流产和着床失败。导致生殖失败的原因多种多样，包括内分泌功能障碍、父母遗传异常、子宫解剖结构畸形、免疫系统疾病、感染因素以及血栓栓塞性病变。特别是，许多反复流产的女性存在免疫系统问题，如子宫NK细胞调节异常、细胞因子谱异常、异常的血管生成以及由于免疫失衡导致的蜕膜化过程紊乱。尽管如此，仍有许多病例的原因尚未明确（美国生殖医学学会实践委员会，2012年）。适当的子宫内膜蜕膜化过程至关重要，因为妊娠的准备早在胚胎到达子宫之前就开始了。目前，人们对着床及其相关因素的关注日益增加，这些因素对于建立和维持妊娠至关重要。
蜕膜化是指构成子宫内膜的细胞在功能上和形态上的变化，使其适合胚胎着床。蜕膜基质细胞（Decidual Stromal Cells，简称DSCs）并非简单的子宫内膜基质细胞（Endometrial Stromal Cells，简称ESCs）的修饰版本，而是一种经过终端分化和基因重编程后形成的独特细胞类型（Ng等人，2020年）。基因重编程过程中，与促炎反应和组织侵袭抵抗相关的基因表达下调，同时促进细胞增殖、免疫耐受性和组织侵袭能力的基因表达上调（Ng等人，2020年）。
蜕膜化评分（DS）是一种用于评估分泌期（黄体期）子宫内膜蜕膜化程度的工具（Dambaeva等人，2021年）。该评分综合评估了子宫内膜中免疫调节因子（如白细胞介素15 [IL-15] 和颗粒酶B [GZMB]）以及其他与孕酮信号传导和组织稳态直接相关的因子（如叉头框蛋白O1 [FOXO1]、溶质载体家族2成员1 [SCL2A1]、血清和糖皮质激素调节激酶1 [SGK1]、钠通道上皮1亚单位α [SCNN1A]）的表达情况。DS评分基于使用靶向RNA测序（NGS）对子宫内膜样本的基因表达分析得出。通过对选定基因的综合评估来生成评分。这些基因是根据它们在患者与正常对照组之间的表达差异选定的（Dambaeva等人，2021年）。DS评分正常定义为评分大于4（即超过4个基因的表达在正常范围内）。评分≤4被视为异常，评分恰好为4的情况属于临界值，而评分低于4的情况属于异常。低DS评分（<4）与生殖失败风险增加相关。
生殖失败的女性可能存在排卵和激素水平异常，这些因素可能影响子宫内膜的蜕膜化过程以及与着床相关的基因表达（Maruyama和Yoshimura，2008年；Wetendorf和Demayo，2012年）。即使排卵正常并在排卵后5-7天进行了子宫内膜活检，也经常观察到组织学上与预期不一致的子宫内膜情况，如增生期、不同步期或混合型的子宫内膜。早期研究显示，传统的组织学方法无法区分不孕女性和正常受孕女性的子宫内膜状态（Coutifaris等人，2004年），因此逐渐不再常规使用该方法。相比之下，蜕膜化标志物的分子检测方法仍在不断发展并得到应用。然而，缺乏组织病理学评估可能会影响分子结果的解读，从而影响生殖失败的治疗效果。
在正常的月经周期中，子宫内膜会经历基因家族和信号通路的协调变化，从增生期过渡到分泌期（Talbi等人，2006年），并且这些转录程序会随着年龄、种族和细胞类型特异性调控机制的不同而进一步变化（Mortlock等人，2022年）。因此，不同组织学阶段的子宫内膜基因表达谱可能存在差异，在存在子宫内膜病理的情况下这种差异可能会更加明显。目前同时研究子宫内膜组织学和基因表达模式的研究仍然较少。因此，本研究旨在确定子宫内膜的组织学阶段是否会影响基因表达谱，尤其是那些参与DS评分和其他蜕膜化及胚胎着床标志物的基因，在这些女性中，她们在确认排卵后接受了子宫内膜活检。
研究人群
本研究获得了位于伊利诺伊州北芝加哥的罗莎琳德·富兰克林医学与科学大学机构审查委员会的批准。所有参与者在研究前均签署了知情同意书。2020年1月1日至2023年9月30日期间，共有300名生殖失败的女性接受了子宫内膜活检（图1）。其中90名女性同时接受了DS评分和组织病理学评估。所有子宫内膜样本均是在确认排卵后的5-7天采集的。
DS评分与组织学阶段
在90名患者中，20.0%（n=18）存在子宫内膜病变（不包括阶段异常）。
讨论
适当的子宫内膜蜕膜化是确保成功着床和维持妊娠的关键。许多因素，如激素失衡、免疫炎症反应和感染病原体，都可能影响子宫内膜的蜕膜化过程以及胚胎的着床能力。虽然已经通过组织病理学检查来评估子宫内膜的蜕膜化情况，但研究表明这种方法无法区分正常受孕女性和不孕女性（美国生殖医学学会实践委员会，2012年）
结论
本研究在更大的样本队列中，将组织学日期确定方法与分子生物学方法进行了比较，探讨了同步和不同步子宫内膜的基因表达差异。我们发现，不同步的子宫内膜表现出独特的分子基因表达模式，包括关键蜕膜化和免疫调节基因（如IL-15、SLC2A1、HOXA10和RORC）的差异表达。重要的是，我们的数据表明，分子生物学结果应结合组织学背景进行解读。
利益声明
作者声明与本手稿无关的任何利益冲突。本研究的研究过程未受到任何财务或非财务利益的影响。
作者贡献声明
乌米达·加尼耶娃（Umida Ganieva）：方法学设计
哈拉·阿瓦德·阿拉纳齐（Hallah Awadh Alanazi）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、软件使用、方法学设计、数据分析、概念构建
乔安妮·夸克-金（Joanne Kwak-Kim Y-H）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学设计、数据分析、概念构建
斯韦特兰娜·丹巴耶娃（Svetlana Dambaeva）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、方法学设计、数据分析、概念构建
艾米·西斯（Amy Thees）：
