抗苗勒氏管激素在妇产科临床的应用进展

沈太敏，吕 东

抗苗勒氏管激素(anti-Mullerian hormone,AMH)是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族成员之一,由女性卵巢颗粒细胞和男性睾丸支持细胞分泌,能调节细胞的发育和分化,在性腺的发育过程中发挥着重要作用,是卵泡募集和生长至关重要的信号分子。近年研究发现,与临床常用的评价卵巢储备功能的其它指标相比,AMH能够较为准确地评估卵巢储备功能,并且其检测不受月经周期的影响。AMH作为有效评估卵巢功能的指标,已广泛应用于早发性卵巢功能不全、多囊卵巢综合征、辅助生殖激素、女性恶性肿瘤、绝经年龄预测、子宫内膜异位症等疾病的诊治中。本文将阐述AMH在妇产科临床各领域中的广泛应用前景。

1 AMH的生理学基础

1.1 AMH来源1947年Alfred Jost教授首次在人类男性睾丸支持细胞中检测出AMH[1],它是一种同型二聚体二硫键连接的糖蛋白,分子量为140 kDa,由560个氨基酸(aa)中的每一个共价结合的单体组成,属于转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族成员之一,在调控卵泡生长和发育中发挥一定的作用。AMH前蛋白需要在aa451的单碱基切割位点进行切割,以产生110kDa N端前区(AMH)二聚体和25kDa C端成熟区 (AMH)二聚体,它们一起形成稳定的非共价结合复合物。编码人类AMH的基因位于19号染色体短臂(19q13.3)上。

1.2 AMH生物学作用及血清水平在男性,AMH最早出现在8周胚胎的睾丸支持细胞中,它能诱导雄性苗勒氏管退化,使中肾管在雄激素的作用下发育为附睾等雄性器官;出生后4～12个月,AMH的分泌水平最高,青春期后分泌水平明显下降,成年后分泌水平较低[2]。在女性,AMH由卵巢颗粒细胞分泌;胚胎早期由于缺乏AMH,苗勒管进一步分化为输卵管、子宫和阴道上1/3段;36周女性胎儿的卵巢颗粒细胞几乎检测不到AMH。出生后,AMH水平逐渐上升,23岁至25岁AMH水平达峰值,30岁后AMH水平逐渐开始下降,绝经前5年AMH水平明显下降,绝经期AMH水平极低几乎无法检测[3]。23～25岁以前,血清AMH与年龄呈正相关;此年龄以后,AMH与年龄呈负相关[4]。这种跨年龄的模式在不同种族之间似乎是一致的。然而研究表明[5],在不同的年龄段血清AMH水平都有相当大的变化;并且不同种族之间,AMH水平也有差异。中国女性25岁时的AMH峰值水平高于欧洲女性,但中国女性与年龄相关的下降幅度更大;与白人女性相比,非洲裔美国女性的血清AMH水平似乎较低,但年龄依赖性下降的速度较慢。

1.3 AMH测定时间有研究显示,AMH在女性月经周期内存在一定波动,但其波动远远小于其他性激素,比较同一月经周期内不同日期检测的AMH值,差异无统计学意义[6]。故现在普遍的观点认为,可以在女性月经周期中任意时间检测AMH。在女性卵泡发育的过程中,AMH蛋白表达始于初级卵泡阶段。AMH在调控卵泡生长和发育中发挥一定的作用,AMH 可作为评估卵巢储备能力的指标。

2 AMH在女性疾病中的应用

2.1 AMH与卵巢储备功能女性的卵母细胞总数是由遗传因素决定的,然后随着时间的推移不断下降。 随着卵泡池的消耗,血清抑制素B(inhibin B,INHB)水平(由小窦卵泡产生)降低,导致垂体负反馈减弱,血清卵泡刺激素水平 (follicle-stimulating hormone,FSH) 逐渐升高,导致早期卵泡募集和血清雌二醇(estradiol,E2)迅速增加。因此,卵巢储备 (ovarian reserve,OR),表示残留卵泡池数量,由早期卵泡期的血清 FSH和E2水平决定。窦卵泡计数(antral follicle count,AFC)与剩余的原始卵泡数量密切相关,可以间接测量卵巢储备。评估卵巢储备功能,目前临床上应用的主要指标有:FSH、INHB、E2、AFC等[7]。但上述这些指标都容易受到一些因素的影响,包括主观和客观的因素:FSH、E2受下丘脑-垂体-性腺轴功能影响,INHB反应敏感性低,AFC受彩超医生的主观性、超声仪器不同等影响,因而其运用于评估卵巢储备功能具有一定局限性。研究表明,AMH能够不受下丘脑垂体轴的影响,在女性的月经周期中分泌相对稳定,在卵巢功能下降早期能做出相应反应,不受检测人员、患者等客观因素的影响,能较大程度反应卵巢储备功能[8]。另有研究表明,用AMH评估卵巢储备能力的灵敏度及特异性均高于AFC[9]。

2.2 AMH与早发性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency,POI)POI是指女性在40岁之前出现卵巢功能减退的各种症状,例如继发性闭经、不孕等。但是在早期的隐匿期,要鉴别出此疾病很困难。FSH水平增高是女性生殖系统衰老无可辩驳的标志,然而FSH增高在预测POI时敏感性较低。研究表明,INHB降低仅表现在卵巢功能减退前相对较短的时期内,它作为POI早期预测因子的作用也有限[10]。因此,升高的FSH和降低的INHB都可以预测POI,但是临床灵敏度不够。目前的数据表明,AMH是预测 POI的更准确指标,并且可能有助于POI的及时诊断[11]。

2.3 AMH与多囊卵巢综合征 (polycystic ovary syndrome,PCOS)

2.3.1PCOS中AMH水平 PCOS是女性排卵障碍的主要原因,是妇科最常见的内分泌疾病之一。其临床特征主要为:雄激素过高的临床表现(多毛、痤疮)、持续无排卵、卵巢多囊改变,常伴有胰岛素抵抗和肥胖。PCOS患者窦前卵泡和小窦卵泡明显增多,在此阶段,AMH产生最多,卵泡则停滞发育,血清AMH水平则显著增高[12]。有研究发现,无排卵性PCOS患者卵泡液中AMH浓度是排卵性PCOS患者的5倍[13]。另有研究表明,无排卵性PCOS患者的颗粒细胞与正常女性卵巢的颗粒细胞相比,每个颗粒细胞中AMH浓度平均增加了75倍。这些数据表明,不仅卵泡数量增加导致了AMH浓度增高,而且单个颗粒细胞产生更多的AMH,也是PCOS中AMH过量产生的原因。卵巢钻孔等卵巢手术可能会降低这些AMH水平,但过度积极的手术可能会导致卵巢早衰或功能不全。

2.3.2AMH反应PCOS严重程度 多项研究表明,AMH浓度与PCOS患者临床表现的严重程度相关,包括月经稀发/闭经、雄激素过多症、卵巢多囊性改变和胰岛素抵抗。有研究报道,PCOS患者中血清AMH浓度对闭经有很强的预测能力,当AMH浓度为11.4 ng/ml 时,预测闭经的特异性和敏感性分别为91.7%和79.4%[14]。PCOS患者中,血清AMH水平与血清雄激素水平呈正相关,表明AMH可能导致PCOS女性发生雄激素过多症[15]。由于胰岛素抵抗、高胰岛素血症和高雄激素血症被认为是PCOS病理学的关键因素,源自小窦卵泡的膜细胞合成雄激素增加,而AMH是由相同的小窦卵泡的颗粒细胞产生,因此,AMH可以用作雄激素过多的间接标志物。La Marca等[16]首次报道了血清 AMH 与胰岛素抵抗之间的直接相关性。有横断面研究表明,与没有胰岛素抵抗的 PCOS患者相比,有胰岛素抵抗的PCOS 患者血清AMH浓度显著升高。

2.3.3AMH与PCOS治疗效果 有研究表明,血清AMH浓度的变化与治疗后PCOS表现的改善之间存在密切关联。在PCOS中使用二甲双胍治疗6个月后,AMH浓度显著降低[17]。El-Halawaty等[18]发现,在肥胖PCOS患者中,用克罗米芬诱导排卵后,有应答者的AMH浓度比无应答者的AMH浓度显著降低,这表明AMH在对克罗米芬治疗的应答 中起作用。

2.4 AMH与辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)ART目前经历了比较巨大的发展,在各种辅助生殖技术中,女性使用促排卵药物后,由于卵巢储备功能不同,从而不同个体卵巢对超排卵的反应性是不同的。准确可靠地计算单个剂量很重要,因为刺激不足和过度刺激都可能导致辅助周期取消。此外,过度反应可能导致卵巢过度刺激综合征的发生。因此如何正确评估和预测控制性超排卵的反应性,从而制定个性化的促排卵方案,仍然是ART中的一个主要问题。Broer等[19]荟萃分析表明,AMH在预测卵巢过度反应(定义为超过15个卵母细胞的产量)和预测卵巢反应不佳方面具有较高的准确性。预测过度反应的回归分析显示,AMH的曲线下面积 (AUC) 为 0.81 (95% CI, 0.76～0.87);在预测卵巢反应不佳时,AUC为0.78 (95% CI, 0.72～0.84)。因此,AMH水平有助于预测卵巢对促排卵药物的高反应性和低反应性。从而可以针对不同患者进行准确的评估,制定个性化的促排卵方案,减少各种并发症的发生。

然而Broer等[20]研究表明,AMH对体外受精和胚胎移植术(IVF)后妊娠率的预测值非常低。另外一项荟萃 分析通过重新评估20项随机对照试验也证实了这一结果[21],尽管AMH水平能预测卵巢在控制性超排卵中的反应性,但它并不能提高妊娠率和活产率。因此,血清AMH 水平在ART的临床应用仍有待进一步研究。

2.5 AMH与恶性肿瘤

2.5.1AMH与妇科恶性肿瘤 长期以来,AMH一直被确定为成人颗粒细胞瘤的肿瘤标志物,并且在高达93%的病例中,血清AMH浓度升高[22]。AMH可能对上皮性卵巢肿瘤具有抗增殖作用,机制尚不明确,目前的研究已经提出了一些假说,包括抑制干细胞因子、激活凋亡途径以及在上皮性卵巢癌细胞的 G1/S 检查点停止细胞周期[23]。由于干细胞因子是肿瘤侵袭、转移和耐药性发展的重要介质,因此AMH对其的抑制,理论上可以降低产生这些结果的可能性,并增加恶性肿瘤患者的5年生存率。因此,重组AMH在上皮性卵巢癌的靶向治疗中具有很大的前景。

2.5.2AMH与恶性肿瘤化疗后的卵巢功能评估 众所周知,化疗会对卵巢功能产生不利影响,并增加治疗后卵巢功能不全的风险。近年来许多研究分析了恶性肿瘤患者化疗前和化疗后的AMH水平,尤其是针对乳腺癌化疗前后的AMH水平研究相对较多。一致认为在化疗后,AMH水平迅速下降到几乎无法检测到的水平[24],因为化疗破坏了产生AMH的发育卵泡。随后卵巢功能的恢复因女性个体差异而不同。研究显示,化疗后发生卵巢功能不全的乳腺癌患者,其化疗前AMH 水平明显低于化疗后恢复月经的患者,这提示乳腺癌患者化疗前AMH水平可预测化疗后引起的卵巢功能不全。然而,卵巢恢复的个体差异可能会限制AMH的预测价值。Decanter等[25]研究表明,化疗前AMH水平相似的乳腺癌患者,接受了相同的化疗方案,化疗6个月后恢复月经的乳腺癌患者比没有恢复月经的乳腺癌患者,AMH水平增加地更早且更快。并且,较低的化疗后AMH水平也增加了化疗引起的卵巢功能不全的风险。

2.6 使用血清AMH预测绝经年龄Depmann等[26]分析了6项研究的AMH水平,表明血清AMH可以预测绝经时间。最近一项研究表明,45～49岁研究对象中,AMH水平极低、检测不到的女性,有60%的概率在5年内进入更年期[27]。另外一项多种族研究分析了AMH水平对最终月经期 (FMP) 的预测,该研究纳入了1537名绝经前女性,随访至闭经12个月。在48岁以下的女性中,AMH值<10 pg/mL预测12个月内达到FMP,有51%的阳性预测值;36个月内达到FMP,阳性预测值增加到78%。在51岁以上的女性中,12个月内达到FMP和36个月内达到FMP,阳性预测值分别为79%和97%[28]。在年龄<45岁的女性中,AMH <10 pg/mL 在预测 FMP 中的敏感性和阳性预测值较低。Kruszyńska等[29]发现,logAMH一个单位下降与1.75年绝经有关。因此,在育龄后期的女性中,AMH水平的评估可能有助于预测绝经年龄。

然而,大多数预测模型都基于单一的AMH测量值,并假设每个女性的下降模式相当。事实上,AMH水平随年龄而下降,在个别女性中差异很大,这表明AMH不会遵循统一的下降轨迹。因此使用个体AMH下降模式,可以提高对绝经年龄的预测。根据目前的研究,血清AMH对绝经年龄的预测价值仍存在争议。大多数研究分析了不同的年龄范围、随访时间和AMH检测,因此难以直接比较。需要纳入多变量的验证研究,来确定预测绝经年龄的特定AMH阈值。

2.7 AMH与子宫内膜异位症子宫内膜异位症是与女性生育能力和绝经年龄相关的一种疾病,是指子宫内膜组织(腺体和间质)出现在子宫体以外的部位。卵巢子宫内膜异位症可能通过侵入卵巢组织而影响卵巢储备。Romanski等[30]研究提示,患有子宫内膜异位症的女性与对照组相比,AMH水平较低。但另有研究却提出,子宫内膜异位症与较低的AMH水平并不存在单一的关系,Younis等[31]发现,将单侧卵巢子宫内膜异位症患者与双侧卵巢子宫内膜异位症患者相比较,AMH水平差异无统计学意义。这对子宫内膜异位症损害卵巢储备功能的观点提出了挑战。

3 总结

AMH是卵泡募集和生长至关重要的信号分子,是迄今评估卵巢储备功能较为准确的血清标志物。AMH在女性多种疾病和内分泌领域中都有着重要的临床价值。例如早发性卵巢功能不全、PCOS、辅助生殖技术、卵巢颗粒细胞瘤、恶性肿瘤化疗后卵巢功能评估、绝经年龄预测、子宫内膜异位症等。血清AMH的一个显著优势是在月经周期内及周期间的变异性很小。但不同人种之间,AMH在不同年龄段的参考范围存在差异,国内外尚未建立完善的AMH的统一标准,在临床上还需进行大样本的深入研究,来评估其安全性和有效性,从而证实及增强AMH的临床应用价值。