長庚婦產通訊--第15期
 
人工生殖科技控制排卵之未來發展

黃泓淵

   二十世紀在醫療上對於不孕症夫婦來解決其生育權的困難,最大之貢獻是人工生殖科技的發展與突飛猛進。由於人類單一胚胎的著床率只有1015%,所以施行人工協助生殖治療時,利用自然週期所排出的一個卵子進行試管嬰兒治療是不夠的,因此得到較多數的卵子是成功的首要關鍵。舉例而言,若經由取卵手術取得10個卵子,假設經由體外培養正常情況下應有七至八成之受精率與胚胎生成率,亦即在完成培養後應有六至七個可以植入的胚胎,植入後剩餘的胚胎可以利用冷凍胚胎的技術保存,待日後之週期解凍再植入,則受術者之總受孕率會提高。由此可見卵巢誘發排卵對於人工協助生殖治療的重要性。

  以目前人工生殖科技誘發排卵最長應用之長週期促性腺激素釋放荷爾蒙類似體(GnRHa) 與排卵藥物(FSH/HMG)之方式,其原理乃是根據在自然排卵週期,當卵巢受到腦下垂體所分泌的性腺激素刺激,會產生大量的動情激素,誘發排卵黃體激素分泌而排卵,但是在單純利用排卵藥物進行濾泡刺激時,急速上升的動情激素,反而會誘發回饋作用使得腦下垂體所分泌排卵黃體激素提早進入分泌高峰,導致卵泡成熟失敗,因此需先利用促性腺激素釋放荷爾蒙類似體來抑制腦下垂體所分泌的內源性性腺激素再配合排卵刺激藥物來進行排卵刺激。相對地,由於誘發排卵後導致多發性卵泡的產生,接受排卵刺激的患者也可能會發生不同程度之卵巢過度刺激症候群。

   因此在未來如何改善控制排卵之治療方式與其發展之趨勢在二十一世紀來臨前是值得我們去重視與努力。

  其一、簡化控制排卵之過程並減少病人治療之痛苦;其二、未來之試管嬰兒治療應是輕度刺激、重質不重量;其三、減少卵巢過度刺激症候群與多胞胎妊娠發生之比率。針對這幾個問題,我們可以規劃出在未來人工生殖科技治療卵巢誘發排卵發展之趨勢。

一、多囊性卵巢症候群患者之控制排卵

  多囊性卵巢症候群是不孕症患者中合併排卵障礙常見之原因之一。臨床表徵以月經異常合併高雄性激素血症與高胰島素血症引起排卵異常導致不孕。以clomiphene citrate (CC)治療通常有相當不錯之療效。但是在多囊性卵巢症候群患者中有一部份之病患因insulin resistant而產生clomiphene-resistant 之現象使得利用CC效果不佳。近年來,對於此部份之患者臨床應用上有一些突破性之發展。

  1. dexamethasonebromocriptine (parlodel)搭配應用,臨床上可以改善CC控制排卵之結果。
  2. 利用降胰島素製劑諸如metformin等降低血中之胰島素達到促進排卵之情形。根據近一年來之文獻報告,metformin可以降低血中之LH與卵巢androgen之濃度,濾泡液中之IGF-1會增加而IGFBP-1則降低,進而改善濾泡與卵子之品質。實際應用於單純控制排卵或試管嬰兒之治療均有較高之成功率且有較低之過度刺激症候群之併發症。
  3. 芳香脢抑制劑 (Aromatase inhibitor)。臨床應用CC可以發現由於其體內代謝緩慢導致組織雌激素受體之耗損並進而影響黃體期之生成,這使得使用控制排卵之患者其排卵情形與懷孕率常有不一致之情形發生,特別是多囊性卵巢症候群患者。因此發展出利用aromatase inhibitor直接抑制雌激素之生成但並不具抗雌激素之作用仍能激化FSH 之分泌而達到刺激排卵之目的,將是取代CC成為控制排卵第一線藥物之主流。目前已有利用新一代較無副作用之藥物如Letrozole (aromatase inhibitor)來與CC比較控制排卵之效果。Letrozole除了較好之濾泡生成率、較佳之子宮內膜厚度且有較低之過度刺激症候群與多胞胎之發生率,此部份之後續臨床治療追蹤值得我們注意。

二、基因工程合成之濾泡激素 (recombinant FSH, rFSH)

  傳統由尿液萃取之性腺激素由於其荷爾蒙具有先天之不穩定性,因此利用基因工程之技術將製造性腺激素之遺傳物質嵌入宿主細胞使其製造與分泌成熟之性腺激素可以解決此一問題。理想狀況下,若能以基因工程製造出來之性腺激素(FSHLHhCG)來完全模擬體內正常生殖生理之環境,依據文獻之報告與實際治療病人之臨床經驗,不僅可以縮短受術者刺激排卵之時間,所取出型態較佳之卵子,也直接提高成功率。但由於其高製造成本導致國內外利用rFSH控制排卵之醫療費用均較高,因此在治療上其醫療成本之成效 (cost effect) 仍應斟酌。

三、促性腺激素釋放荷爾蒙拮抗劑 (GnRH antagonist) 之應用

  傳統之控制排卵,是利用長週期促性腺激素釋放荷爾蒙類似體(GnRHa)來 「間接」 抑制腦下垂體所分泌的內源性性腺激素再配合排卵刺激藥物來進行排卵刺激。臨床上目前可以利用GnRH antagonist短週期之給予以達到 「直接」 抑制腦下垂體之機能再配合微量之排卵藥物刺激,受術者接受控制排卵的時間與劑量依據文獻報告之臨床實驗相對可以縮短與減少。

四、減少注射排卵針之痛苦;無針式氣槍型排卵針之應用

  對於人工協助生殖科技排卵控制之受術者與其配偶最痛苦之事無非排卵藥之注射所伴隨而來肉體之折磨。因此簡化注射之方式而仍能達到控制排卵之目的也是未來控制排卵之趨勢。以技術面而言,目前已可以發展到將排卵針之針頭去除改以氣槍式注射之方式將微量之排卵藥物利用荷爾蒙具有先天之不穩定性,因此利用基因工程之技術將製造性腺激素之遺傳物質嵌入宿主細胞使其製造與分泌成熟之性腺壓力直接壓入皮下。除了減少病人之痛苦外,對於施打者(通常是先生)也減少不少施打之心理負擔。

五、下一世紀之排卵針;「口服」或「經皮膚外用」之排卵控制藥物

  人類自尿中純化人類性腺激素這三十年來,也已進化至利用基因工程複製 FSH基因,並利用哺乳類動物之細胞製造。但是由於這些排卵藥物所含之性腺激素均是屬於較大分子量之分子。因此性腺激素仍均需經由肌肉或皮下注射之途徑才能由人體吸收而作用在卵巢,對於病人來說仍是一件苦不堪言的事情。因此若能發展出經由合成之小分子量性腺激素(其分子量小於五千),使得仍具活性之性腺激素經由簡易之途徑(如口服經由胃腸道吸收或皮膚外用)仍能激化卵巢上之FSH 受體並進行生物訊息傳導而達到刺激濾泡生長之目的,此種控制排卵之方式將是下一世紀之主流。目前利用基因工程合成之技術並結合分子生物與高階電腦技術已可完整建立FSH 與其受體三度空間之完整結構,此一突破使得分子生物學家已能由不同之角度精準切割此一大分子性腺激素而得到仍具活性之小分子量性腺激素,再利用高分子化學之技術使其避開胃酸之破壞直至腸道進行吸收,使這目標已由理論發展至可行之階段。
 
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