Сохранение фертильности у пациенток с тяжелой дисфункцией яичников
Summary
Представлены подробные сведения о лабораторных процедурах безмедикаментозной активации in vitro (IVA) фолликулов яичников у пациенток с тяжелой дисфункцией яичников. Этот метод может увеличить количество извлекаемых ооцитов на гиперстимуляцию яичников и принести пользу сохранению фертильности для этих пациентов.
Abstract
Функция яичников постепенно снижается во время старения и в некоторых патофизиологических условиях, включая аномалии кариотипа, аутоиммунные заболевания, химио- и лучевую терапию, а также операции на яичниках. У незамужних женщин с тяжелой дисфункцией яичников сохранение фертильности важно для будущих беременностей. Хотя криоконсервация ооцитов является признанным методом сохранения фертильности, эти пациенты могут сохранять только ограниченное количество ооцитов даже после гиперстимуляции яичников, что приводит к повторным стимуляциям для обеспечения достаточного количества ооцитов, чтобы гарантировать будущую беременность. Чтобы решить эту проблему, мы недавно разработали процедуру безлекарстванной активации in vitro (IVA), которая позволяет нам стимулировать ранние стадии фолликулов яичников развиваться до стадии преантрального фолликула. Эти преантральные фолликулы могут реагировать на уникальный протокол стимуляции гонадотропином, что приводит к увеличению количества извлеченных ооцитов на стимуляцию яичников для криоконсервации. Безмедикаментозная ИВА состоит из хирургического подхода и стимуляции яичников. Мы удалили часть коры из одного или обоих яичников у пациенток с помощью лапароскопической хирургии. Кортикальные ткани яичников были разрезаны на небольшие кубики, чтобы нарушить сигнальный путь гиппопотама и стимулировать развитие фолликулов на ранней стадии. Эти кубики были привиты ортотропически в оставшиеся яичники, а также под серозу обеих фаллопиевых труб. Мы уже публиковали хирургическую процедуру безмедикаментозной ИВА и протокол последующей стимуляции яичников, но здесь мы представляем подробности лабораторных методов, необходимых для безмедикаментозной ИВА.
Introduction
Функция яичников постепенно снижается во время старения и некоторых патофизиологических состояний, включая аномалии кариотипа, аутоиммунные заболевания, химио- и лучевую терапию и операции на яичниках. Сохранение фертильности является одним из лучших вариантов для незамужних женщин с тяжелой дисфункцией яичников, чтобы сохранить их потенциал для будущей беременности. Для сохранения плодовитости в настоящее время доступны два метода, в основном в области онко-фертильности. Криоконсервация ооцитов является хорошо отлаженной процедурой сохранения фертильности, и было зарегистрировано много успешных случаев1,2. С другой стороны, криоконсервация ткани яичников также была установлена для сохранения фертильности у больных раком, но это все еще экспериментальная стратегия3,4. В обоих методах для наступления беременности необходимо множественное количество зрелых ооцитов. Как правило, пациентки с преждевременной недостаточностью яичников (POI), у которых аменорея в возрасте до 40 лет, и женщины среднего возраста с низким оварианным резервом показали плохую реакцию яичников (POR) на стимуляцию яичников для получения зрелых ооцитов5,6,7. Кроме того, у молодых пациенток с низким количеством антральных фолликулов также показал POR стимуляции яичников7. Эти пациентки имеют очень ограниченное количество извлекаемых ооцитов даже после правильной гиперстимуляции яичников, что требует нескольких дорогостоящих процедур для обеспечения достаточного количества ооцитов для беременности.
Донорство ооцитов с последующим экстракорпоральное оплодотворением (ЭКО) спермой мужа и переносом эмбрионов (ET) является единственным вариантом для этих пациентов POI и POR, которые испытывают трудности с получением собственных ооцитов8,9,10. Однако донорство ооцитов осложняется этическими проблемами, а также аутоиммунными осложнениями и осложнениями беременности11, 12,13,14. Для решения этих вопросов желательно налаживание лечения бесплодия с использованием собственных ооцитов пациентов. Для пациентов с POI мы разработали подход in vitro activation (IVA), чтобы обеспечить успешный рост фолликулов и генерацию зрелых ооцитов, что привело к ряду беременностей и родов15. В IVA мы фрагментировали кору яичников после удаления яичников под лапароскопической хирургией и культивировали их в течение двух дней, чтобы активировать фолликулы акт-стимулирующими препаратами, а затем выполнили гетеротопическую пересадку обратно в искусственные мешочки, сделанные под серозой фаллопиевых труб при второй лапароскопической операции15. Эта процедура способствовала росту первичных, первичных и вторичных фолликулов после фрагментации коры яичников, чтобы способствовать нарушению передачи сигналов гиппопотамов16,с последующей двухдневной культурой с сигнальными стимуляторами Akt17.
В отличие от тяжелых случаев POI, пациентки POR со сниженным овариалистным резервом имеют множественные вторичные фолликулы. Поскольку нарушение передачи сигналов гиппо гиппоспособникам само по себе эффективно способствует росту вторичного фолликула16,мы недавно продемонстрировали успешную беременность и родов для пациентов с ПОР, используя процедуру IVA без лекарств, включающую кортикальное фрагментирование и ортотопическую трансплантацию без лечения стимулирующими препаратами Akt. Безлекарстванная ИВА стимулирует раннюю стадию фолликулов яичников к развитию до стадии преантрального фолликула уже после одной операции и увеличивает количество извлеченных ооцитов для ЭКО-переноса эмбрионовна 15,18. Безмедикаментозный подход IVA имеет несколько преимуществ по сравнению с нашим оригинальным IVA: 1) избегая потенциальной потери фолликулов во время посева, 2) сводя к минимуму инвазивность и затраты на вторую операцию, 3) включая только краткосрочный послеоперационный постельный режим и 4) потенциал спонтанной беременности из-за ортотопической пересадки. Недавно мы опубликовали видео-статью, показывающую хирургические процедуры безмедикаментозного IVA19 и подробные протоколы стимуляции яичников после операции20. Здесь мы представляем подробную информацию о лабораторных методах, необходимых для безнаркотатической ИВА.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этой рукописи мы показали подробный лабораторный протокол для IVA без лекарств. Безлекарствующий IVA – это новый подход к лечению бесплодия для пациентки POR с уменьшающимся овариалистным резервом для стимулирования роста вторичных фолликулов, что приводит к образованию более зрелых оо?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим Тацудзи Ихану, Сачиё Куримото, Кадзуко Такахасиха, Юки Йошизаву, Махо Араши, Кентаро Фудзиту, Эрину Кудо, Юку Куримото и Маюко Вакацуки за поддержку безмедикаментозной процедуры IVA и профессора Аарона Дж.В. Хсуэ (Медицинская школа Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния) за критическое чтение и редактирование рукописи. Мы также благодарим Ребекку Трумэн и Грегори Трумэна за вставку английского повествования. Это исследование было поддержано Японским обществом содействия науке (JSPS), Scientific Research B (19H03801) и Challenging Exploratory Research (18K19624).
Materials
| 4.5 onz specimen container | FALCON | 354013 | Other products may also be suitable |
| 60mm dish | FALCON | 351007 | Other products may also be suitable |
| 50 x 50 cm sterile drape | HOGY Medical | SR-823 | Any type of sterile produsts may also be suitable |
| Disposable pippete | FALCON | 357575 | Other products may also be suitable |
| Fine scissors, Curved | WPI | #14224-G | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Hot plate | TOKAI HIT | TPiE-SP | Use at operation room to maintain the temperature of dishes containing ovarian tissue before transplantation |
| Human Serum Albumin Solution | Irvine Scientific | 9988 | Medium for handling ovarian tissue |
| IVA cannule | KITAZATO | 446030 IVA-6030E | Specific cannula for tissue autografting |
| KAI medical Disposable scalpel | WPI | #5 10-A | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Micro scissors, Curved | WPI | #503364 | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
| Modified HTF Medium-HEPES | Irvine Scientific | 90126 | Medium for handling ovarian tissue |
| Sterile gauze | Osaki Medical | 15004 | Any type of sterile produsts may also be suitable |
| Swiss Tweezers, Curved Tips | KAI | #504505 | Although other products may also be suitable, we strongly recommend use this products |
Referências
- Liang, T., Motan, T. Mature Oocyte Cryopreservation for Fertility Preservation. Advances in Experimental Medicine and Biology. 951, 155-161 (2016).
- Yoon, T. K., et al. Live births after vitrification of oocytes in a stimulated in vitro fertilization-embryo transfer program. Fertility and Sterility. 79 (6), 1323-1326 (2003).
- Donnez, J., et al. Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet. 364 (9443), 1405-1410 (2004).
- Meirow, D., et al. Pregnancy after transplantation of cryopreserved ovarian tissue in a patient with ovarian failure after chemotherapy. New England Journal of Medicine. 353 (3), 318-321 (2005).
- De Vos, M., Devroey, P., Fauser, B. C. Primary ovarian insufficiency. Lancet. 376 (9744), 911-921 (2010).
- Scott, R. T., et al. Follicle-stimulating hormone levels on cycle day 3 are predictive of in vitro fertilization outcome. Fertility and Sterility. 51 (4), 651-654 (1989).
- Ferraretti, A. P., et al. ESHRE consensus on the definition of ‘poor response’ to ovarian stimulation for in vitro fertilization: the Bologna criteria. Human Reproduction. 26 (7), 1616-1624 (2011).
- Huhtaniemi, I., et al. Advances in the Molecular Pathophysiology, Genetics, and Treatment of Primary Ovarian Insufficiency. Trends in Endocrinology and Metabolism. 29 (6), 400-419 (2018).
- Męczekalski, B., Maciejewska-Jeske, M., Podfigurna, A. Reproduction in premature ovarian insufficiency patients – from latest studies to therapeutic approach. Prz Menopauzalny. 17 (3), 117-119 (2018).
- Baker, V. Life plans and family-building options for women with primary ovarian insufficiency. Seminars in Reproductive Medicine. 29 (4), 362-372 (2011).
- Englert, Y., Govaerts, I. Oocyte donation: particular technical and ethical aspects. Human Reproduction. 13, 90-97 (1998).
- Englert, Y., Rodesch, C., Laruelle, C., Govoerts, I. Oocyte donation: ethical aspects related to the donor. Contraception, Fertilite, Sexualite. 25 (3), 251-257 (1997).
- Storgaard, M., et al. Obstetric and neonatal complications in pregnancies conceived after oocyte donation: a systematic review and meta-analysis. BJOG: An International Journal of Obstetrics and Gynaecology. 124 (4), 561-572 (2017).
- Storgaard, M., Malchau, S., Loft, A., Larsen, E., Pinborg, A. Oocyte donation is associated with an increased risk of complications in the pregnant woman and the fetus. Ugeskrift for Laeger. 179 (11), (2017).
- Kawamura, K., et al. Hippo signaling disruption and Akt stimulation of ovarian follicles for infertility treatment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (43), 17474-17479 (2013).
- Hsueh, A. J., Kawamura, K., Cheng, Y., Fauser, B. C. Intraovarian control of early folliculogenesis. Endocrine Reviews. 36 (1), 1-24 (2015).
- Li, J., et al. Activation of dormant ovarian follicles to generate mature eggs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (22), 10280-10284 (2010).
- Suzuki, N., et al. Successful fertility preservation following ovarian tissue vitrification in patients with primary ovarian insufficiency. Human Reproduction. 30 (3), 608-615 (2015).
- Tanaka, Y., Hsueh, A. J., Kawamura, K. Surgical approaches of drug-free in activation and laparoscopic ovarian incision to treat patients with ovarian infertility. Fertility and Sterility. , (2020).
- Kawamura, K., Ishizuka, B., Hsueh, A. J. W. Drug-free in-vitro activation of follicles for infertility treatment in poor ovarian response patients with decreased ovarian reserve. Reproductive Biomedicine Online. 40 (2), 245-253 (2020).
- Haino, T., et al. Determination of Follicular Localization in Human Ovarian Cortex for Vitrification. Journal of Adolescent and Young Adult Oncology. 7 (1), 46-53 (2018).
- Baird, D. T., Webb, R., Campbell, B. K., Harkness, L. M., Gosden, R. G. Long-term ovarian function in sheep after ovariectomy and transplantation of autografts stored at -196 C. Endocrinology. 140 (1), 462-471 (1999).
- Qin, Y., Jiao, X., Simpson, J. L., Chen, Z. J. Genetics of primary ovarian insufficiency: new developments and opportunities. Human Reproduction Update. 21 (6), 787-808 (2015).
- Domniz, N., Meirow, D. Premature ovarian insufficiency and autoimmune diseases. Best Practice & Research: Clinical Obstetrics & Gynaecology. 60, 42-55 (2019).
- Laven, J. S. Primary Ovarian Insufficiency. Seminars in Reproductive Medicine. 34 (4), 230-234 (2016).
- Grynberg, M., et al. Fertility preservation in Turner syndrome. Fertility and Sterility. 105 (1), 13-19 (2016).
- Tomao, F., Spinelli, G. P., Panici, P. B., Frati, L., Tomao, S. Ovarian function, reproduction and strategies for fertility preservation after breast cancer. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 76 (1), 1-12 (2010).
- Kim, S., Lee, Y., Lee, S., Kim, T. Ovarian tissue cryopreservation and transplantation in patients with cancer. Obstetrics & Gynecology Science. 61 (4), 431-442 (2018).
- Donnez, J., Dolmans, M. M. Ovarian tissue freezing: current status. Current Opinion in Obstetrics and Gynecology. 27 (3), 222-230 (2015).
- Wu, R. C., Kuo, P. L., Lin, S. J., Liu, C. H., Tzeng, C. C. X chromosome mosaicism in patients with recurrent abortion or premature ovarian failure. Journal of the Formosan Medical Association. 92 (11), 953-956 (1993).
- De Munck, N., Vajta, G. Safety and efficiency of oocyte vitrification. Cryobiology. 78, 119-127 (2017).
- Argyle, C. E., Harper, J. C., Davies, M. C. Oocyte cryopreservation: where are we now. Human Reproduction Update. 22 (4), 440-449 (2016).
