卵巢早衰与遗传课件

卵巢早衰与遗传 湘雅医院 生殖医学中心 李艳萍 教授 提纲 概述 诊断 病因 治疗 概述 卵巢早衰(Premature Ovarian Failure，POF) 是以卵巢功 能过早衰竭为主要临床症状的生殖内分泌疾病。 是指女性40岁之前月经稀发或闭经，伴有血清促性腺 激素水平的升高和雌激素水平的降低； POF发病率：40岁以前发病率约为1%，30岁以前发病 率约为0.1%，20岁以前发病率约为0.01%。 诊断 血清学：2次以上FSH40 UL(间隔1个月以上)，雌二 醇水平200为全突变。 完全突变者表现为脆性X综合征，是精神发育迟滞的常 见遗传因素。 脆性X综合征子女的母亲多为CGG前突变携带者，下一 代中有50%的概率转化为完全突变。 Persani等的研究表明，前突变携带者POF发病风险增加 10倍，而等位基因CGG正常重复和完全突变者发病率无 差异。 FMR1基因前突变在女性中为1/100-200。携带FMR1基 因前突变者20%-28%患有卵巢早衰；家族性POF中约21% 和FMR1基因前突变相关。 有关FMR1基因前突变与POF的关系目前尚未完全阐明： uFMR蛋白在胚胎生殖细胞中高表达，导致卵泡发育加 速，原始卵泡池减少。 u另外，突变体产生的mRNA可能具有毒副作用，加速卵 泡闭锁。 骨形态发生蛋白 (BMP15) BMP-15位于染色体X11.2，是转化生长因子 (TGF) 超家族成员之一。BMP-15编码蛋白由一个含信号肽的前 体和成熟结构域的前体蛋白，形成同源二聚体或与相关 因子如GDF9形成异源二聚体。 BMP-15是早期卵泡生长发育的关键性调控因子，在颗 粒细胞增生、FSH依赖性细胞分化中发挥重要作用。 BMP-15基因缺失卵巢无变化，但有些小鼠仅少数卵泡 发育，透明带碎裂增加，自然妊娠率降低，生育能力下 降。 在不成熟转基因小鼠中BMP-15过量表达加速初级卵泡 向次级卵泡的转化；而在成熟的转基因小鼠中，BMP-15 的过量表达诱导生长卵泡闭锁。 BMP-15是POF的候选基因之一，已在POF患者中筛查到 BMP-15基因突变。 因此，BMP-15长期表达异常可能诱发卵泡生长并加 速卵泡闭锁，导致卵泡池储备不足，引发POF。 除此之外，BMP-15具有下调FSH受体的作用，造成 卵丘复合物对FSH刺激敏感性降低，从而导致卵母细胞 发育异常，走向凋亡。 基因突变体具有负调节作用，导致颗粒细胞增殖减 少，表明BMP-15突变是一类X连锁显性遗传病，与家 族性卵巢功能衰竭有关。 FSHR和LHR 卵泡刺激素受体 (FSHR)基因定位于2p16-p21。FSHR介 导促性腺激素的反应信号，参与卵泡的发育与成熟过 程。 1995年Alttomaki等首次在家族性POF患者中发现错义点 突变。体外研究显示，突变体转染的细胞膜上受体亲和 力正常，但数量减少。 芬兰POF患者中筛查到多个点突变，但来自其他国家的 POF患者中未观察到POF患者中FSHR基因突变。提示 FSHR基因突变与POF的关系可能存在种族差异。 黄体生成素受体(LHR) 基因位于2p21，基因长70kb， 包括10个内含子和11个外显子，是一个7次跨膜蛋白。 LH受体基因第三外显子的一个常见变异G1502A导致 102位氨基酸由丝氨酸替换为甘氨酸。 丝氨酸和甘氨酸对蛋白结构的形成很重要，改变可能 改变蛋白构象和LH功能，引起月经紊乱。 GDF9 GDF9和BMP-15同源，也是转化生长因子 (TGF)超家 族成员之一，在卵泡发育过程中发挥作用； GDF9在卵巢中表达，其产物影响周围颗粒细胞的功能 ； 目前已在不同人群中报道多个GDF9基因杂合突变，但 另外一些研究没有在GDF9中找到潜在致病突变，认为在 这些人群中由GDF9突变导致POF可能并不常见。 FOXL2 (FORKHEAD BOX L2 ) FOXL2基因位于染色体3q23； FOXL2基因突变导致I型先天性睑裂狭小综合征 (BPES)，女性中BPES常伴发POF； 卵巢中FOXL2主要集中于未分化的颗粒细胞。鼠类 FOXL2基因敲除颗粒细胞发育异常，导致原始卵泡过早 刺激，表现为卵泡衰竭和闭锁； FOXL2基因也是非综合征型POF的候选基因，与特发 性POF的关系有待进一步的研究。 抑制素 (INHIBIN ALPHA, INHA ) 抑制素包括和两个亚基，抑制素基因位于2q33-q36； INHA基因敲除小鼠FSH升高，不孕及肿瘤； 46,XX,t(2;15)(q32.3;q13.3)伴POF提示2q33-q36的INHA基因变异可 能与POF相关； Marozzi等发现，在散发POF中携带INHA基因一个错义突变 p.A257T频率为4.5%，而在家族性POF中p.A257T频率高达7.7%； 2010年的一项meta分析表明，INHA可能是POF的易感基因。 FOXO3基因 FOXO3基因位于染色体6q21，是转录因子超家族成员之一。 通过抑制原始卵泡的活化，在原始卵泡的生长发育过程中发挥重要 作用。 FOXO3基因敲除小鼠表现为年龄依赖性的卵巢功能的下降，与卵 巢早衰类似，因此认为FOXO3基因可能与POF相关。 2010年，Wang 等在114名中国汉族特发性POF患者的FOXO3基因 编码区发现6个新生单核苷酸变异，这些变异可能加速卵泡闭锁和过 度激活始基卵泡，引起卵巢内早期卵泡衰竭。这些突变与POF的关系 仍需深入的功能研究进一步验证。 NOBOX基因 Nobox基因编码卵母细胞特异性转录因子； Nobox基因敲除小鼠出生后卵子丢失加速和不孕；同时 卵巢优势表达基因下调，说明Nobox通过直接或间接的作 用对胚胎早期发育进行调节。 Qin Y等进行Nobox基因突变筛查，发现1例位于同源盒 结构域内的点突变，影响Nobox与DNA的结合。但在中国 和日本POF患者中没发现Nobox致病突变，说明Nobox基因 突变在亚洲人群中不多见。 治疗 POF的治疗极为困难。迄今为止，尚没有明确有效 的治疗措施恢复或保护卵巢功能。 应根据患者具体情况如年龄、病因、有无生育要 求、卵巢内有无发育中卵泡及经济状况等综合考虑， 确定治疗方案。 激素替代治疗(hormone replacement therapy, HRT) POF患者的生育途径 POF患者生育能力的保存 其他治疗方法 激素替代治疗(hormone replacement therapy, HRT) HRT对改善POF患者的雌激素低落症状，并能降低 发生心血管疾病、阿尔茨海默病的风险。 在POF的雌激素替代治疗中有妊娠的报道，认为雌 激素替代对卵泡发生和受孕大有益处。 Taylor E等发现用雌激素后均出现血清E2升高， FSH和LH下降。但对卵巢大小、新增发育卵泡数及 排卵率和妊娠率无影响。 Tartagni M等发现服雌激素的POF患者FSH下降显 著，排卵率增加，认为HRT可提高POF患者外源Gn 促排卵成功率; 可能的机制是经人工周期治疗后，促性腺激素降低 ，恢复了部分下调的促性腺激素受体的敏感性，从而 可能导致残留的部分敏感卵泡启动; 子宫内膜进行雌激素启动后，孕激素对子宫内膜的 发育和转化作用效果较好，且LH和FSH降的更低。 因此多选用雌孕激素序贯的人工周期疗法替代单纯的 雌激素治疗。 POF患者的生育途径 约50%的POF患者卵巢功能会有短暂的恢复，但其自 然妊娠率仍不足5%，且90%的在初诊时未生育。 对于有生育要求的POF患者在HRT治疗同时解决患者 的生育问题。 目前，促排卵技术应用广泛，需尝试各种促排卵方案 诱发排卵，如HMG/HCG、GnRH-a/HMG/HCG等，但 文献证实这些方法都是无效的。 解决POF生育的方法有激素替代的卵子赠送和胚胎移植 ； 首先先予雌、孕激素替代治疗，诱发HPOA的周期性改 变，促使子宫内膜增殖、脱落，为胚胎移植做准备，诱导 内源性LH峰及内膜雌孕激素受体的产生。 激素替代可采用逐渐增量和恒定剂量2种方案；赠卵后胚 胎移植方法有新鲜与冷冻胚胎移植。 1984年澳大利亚报道世界首例POF患者接受卵子赠并获 得了正常新生儿； 1994年我国报道首例POF患者接受供卵并获正常新生儿 ； POF赠卵IVF-ET的成功率与非POF的成功率相近；但卵 子赠送存在有关伦理和法律问题，且卵子的来源问题仍 是治疗的瓶颈。 POF患者生育能力的保存 由放疗或化疗导致的POF越来越受到关注，解决该类 POF患者生育问题已成为热点; 在化疗或放疗前通过冷冻技术可对生育能力进行保 存。可以冷冻保存胚胎、卵子（成熟和未成熟卵子）、 卵巢组织（卵巢皮质和整体卵巢）; 此外，GnRH-a也可用于放化疗患者卵巢功能的保 护。 胚胎冷冻技术相对成熟 存在缺点： u胚胎冷冻仅适用于已婚女性，而恶性肿瘤患者许多是未婚青年或 者幼女； u体外受精前必须使用促排卵药物刺激卵巢生成成熟卵泡，有可能 延误治疗； u常规促排卵方案导致的血清高雌激素水平对激素敏感性恶性肿瘤 是禁忌。 卵子冷冻保存和解冻技术尚不成熟 u成熟卵子因体积大，细胞内水份多和染色质的特征性分布，在冻 存过程中极易损伤。由于减数分裂时纺锤体脆性大、冰晶的形成 和透明带的硬化，解冻卵子的存活率、受精率及妊娠率均很低； u冷冻未成熟卵母细胞不需促排卵，复苏后存活率较高，但卵母细 胞的体外成熟技术有待进一步的研究。 卵巢组织冷冻保存和移植可能适用于保存肿瘤患者的 生育能力 优点 u不需要使用促排卵方案，不会延误肿瘤治疗； u避免了使用激素的不良反应； u可用于未婚患者。 缺点 u复苏后如何在体外培养至成熟卵母细胞技术尚不成熟； u移植后的缺血会导致大约2/3的卵泡丢失； u具有潜在保留恶性细胞的可能，易诱发癌症复发。 早在1985年，Ataya等进行动物实验证实GnRH-a可以 保护环磷酰胺导致的卵巢功能衰竭； Blumenfeld等进行的临床研究发现联合GnRH-a治疗 的患者恢复自发排卵、月经甚至妊娠； Recchia进行的一项期临床研究提示GnRH-a不影响 化疗疗效，同时又能起到保护卵巢功能的作用。 GnRH-a对卵巢的保护机制尚未明确。 uGnRH-a能抑制垂体Gn的分泌导致性腺功能降低，阻止卵泡进 入化疗敏感状态，同时卵巢处于相对静止状态，卵巢血供减少 ，局部化疗药物浓度降低，继而减少其对卵巢功能的损害。 也有研究对GnRH-a对卵巢的保护作用提出质疑 u因此，GnRH-a对卵巢的保护作用还需多中心、大样本、前瞻 性、随机、对照、双盲的试验来证实，其保护机制也需进一步 的研究。 其他治疗方法 基因治疗 干细胞治疗 基因治疗：向靶细胞或组织引入外源基因片段，通 过纠正或补偿缺陷基因，抑制异常表达的基因，从而 达到治疗目的。 过去十年，基因治疗研究发展迅猛，部分基因治疗 方案已进入临床试验阶段。 有学者尝试将其用于POF的治疗。 构建携带FSHR基因的腺病毒载体后，直接注射至由 FSHR基因突变导致POF的小鼠双侧卵巢内； 发现动情周期恢复正常，E2上升2-3倍，FSH下降50% ，窦状卵泡增加;表明FSHR基因治疗能促进卵泡发育、 改善卵巢功能。 l干细胞治疗提供了一条崭新的途径；动物实验及临床 研究证实MSCs移植可治疗多种损伤性疾病； l移植MSCs至环磷酰胺所致POF大鼠后，各级卵泡数增 加，E2明显上