Способ оценки рецептивности эндометрия в период "имплантационного окна"
Владельцы патента RU 2651762:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Уральский научно-исследовательский институт охраны материнства и младенчества" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НИИ ОММ" Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для оценки рецептивности эндометрия в период «имплантационного окна». Для этого на 20-23 день менструального цикла производят пайпель-биопсию эндометрия. Исследуют его методом иммуногистохимии с использованием двухэтапного стрептавидин-биотин-пероксидазного метода с демаскировкой антигена и с применением стандартных наборов моноклональных и поликлональных антител к следующим маркерам: ERα в строме, PR в строме, р53 в железах, bcl 2 в строме, CD95 в строме, Ki67 в строме, LIFR в железах, LIF в железах эндометрия. Используя полученные результаты, рассчитывают прогноз рецептивности эндометрия по формуле: d=-1,389х1 + 0,022х2 - 0,044х3 - 0,019х4 + 0,041х5 + 0,006х6 + 0,015х7 - 3,248, где х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR), х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения), х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения), х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток), х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения), х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score), х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score). При значениях d>0 эндометрий характеризуется как рецептивный, при d≤0 эндометрий характеризуется как нерецептивный. Способ позволяет определять восприимчивость эндометрия в период «имплантационного окна», повышая успешность имплантации. 2 пр., 2 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к патоморфологии, акушерству и гинекологии, и предназначено для оценки рецептивности эндометрия в период «имплантационного окна».
Из патента RU 2617515, опубл. 22.04.2016 г., известен способ прогнозирования рецептивности эндометрия на основании оценки экспрессии GnRG и GnRGR в "окно имплантации" в эндометрии женщин бесплодием и неудачными попытками программы ЭКО. Прогностически неблагоприятными показателями рецептивности эндометрия считают отставание секреторной трансформации эндометрия, снижение количества клеток, содержащих зрелые пиноподии в поверхностном эпителии, менее чем 20%, а также низкую экспрессию (<2 баллов) GnRG и GnRGR.
Недостатками способа являются отсутствие учета экспрессии целого ряда молекул рецептивности эндометрия, характеризующих основные физиологические этапы имплантации, в том числе соотношение уровня экспрессии половых стероидных рецепторов, факторы адгезии, ангиогенеза и локального иммунитета в эндометрии. Модель прогнозирования была определена только для пациенток с трубно-перитонеальным фактором бесплодия, не учитывались другие факторы бесплодия, приводящие к нарушению рецептивности эндометрия. При построении модели прогноза не был включен контингент пациенток с нарушением рецептивности эндометрия на фоне привычного невынашивания беременности.
Из патента RU 2580629, опубл. 15.05.2015 г., известен способ прогнозирования рецептивности эндометрия на основании оценки уровня экспрессии и внутриклеточной локализации эзрина в эндометрии женщин с бесплодием и повторными неудачами программы ЭКО. Показано, что в период «окна имплантации» рецепторный эндометрий характеризуется средней стадией фазы секреции, зрелыми пиноподиями более чем на 20% поверхностного эпителия и высоким уровнем экспрессии эзрина и в эпителии, и пиноподиях. Изобретение позволяет прогнозировать наступления беременности в программах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и естественных циклах у женщин с бесплодием.
Недостатком способа прогнозирования является ориентация только на один из показателей из целого спектра молекул рецептивности эндометрия - экспрессию фактора адгезии - эзрина. Кроме того, способ прогнозирования основан только на исследовании пациенток с трубно-перитонеальным фактором бесплодия и не учитывал другие факторы нарушения рецептивности эндометрия.
Из патента RU 2617061, опубл. 16.12.2015 г., известен способ оценки готовности женщин с хроническим эндометритом к экстракорпоральному оплодотворению. У женщин с хроническим эндометритом на 19-21 день менструального цикла, предшествующего проведению программы ЭКО, получают смыв из полости матки, в котором методом твердофазного иммуноферментного анализа определяют содержание альфа-2-макроглобулина (а2-МГ) и при содержании а2-МГ равном или более 4,5 мг/л оценивают готовность женщин к ЭКО как низкую, рекомендуют дополнительное лечение и перенос сроков ЭКО, а при содержании а2-МГ менее 4,5 мг/л оценивают готовность женщин к ЭКО как высокую и рекомендуют инициацию программы ЭКО. Осуществление изобретения обеспечивает неинвазивный способ оценки готовности к ЭКО, позволяющий повысить эффективность ЭКО за счет выбора оптимального периода начала программы.
Известный способ не предназначен для определения рецептивности эндометрия в полном смысле этого слова, а лишь прогнозирует эффективность ЭКО в последующем цикле.
Недостатками способа являются отсутствие гистологического исследования эндометрия для верификации точного диагноза, ориентация в прогнозировании на единственный параметр - альфа 2 микроглобулин, а также использование способа прогноза только для циклов ВРТ, но не для естественных циклов. Кроме того предложенный способ прогноза определяет только контингент женщин с хроническим эндометритом, не учитывая другие факторы нарушения рецептивности эндометрия. Тест обладает довольно низкой чувствительностью - около 80%.
Известен способ прогнозирования рецептивности эндометрия в циклах ЭКО [Патент RU 2562559, опубл. 27.05.2014 г.] на основании определения оптической плотности экспрессии лейкемия ингибирующего фактора (LIF) в поверхностном и железистом эпителии эндометрия в период окна имплантации в цикле, предшествующем проведению экстракорпорального оплодотворения, и содержания сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) в цервикальной слизи в день трансвагинальной пункции фолликулов, систолодиастолическое отношение (S/D) и индекс резистентности (IR) спиральных артерий в день введения триггера овуляции.
Способ позволяет прогнозировать наступление беременности только в программах ВРТ-расшифровать, поскольку при его проведении заданы четкие критерии, ориентированные на определенные процедуры программы ВРТ (день трансвагинальной пункции, день введения триггера овуляции) и отсутствует интерпретация прогнозирования в спонтанных циклах. Недостатком метода также является его проведение непосредственно в цикле программы ВРТ, что не позволяет заранее прогнозировать исход протокола.
Кроме того, из молекул рецептивности, представленных в эндометрии, анализируется только LIF, который участвует ориентации и адгезии бластоцисты, однако не определяет в целом все аспекты рецептивности эндометрия.
Задачей изобретения является разработка способа оценки рецептивности эндометрия в период «имплантационного окна» на основании данных иммуногистохимического исследования в эндометрии уровня экспрессии основных молекул, отвечающих за осуществление имплантации эмбриона.
Технический результат: способ позволяет с высокой долей вероятности определять восприимчивость эндометрия к имплантации бластоцисты в период «имплантационного окна». Способ основан на иммуногистохимическом исследовании в имплантационном эндометрии уровня экспрессии основных молекул, отвечающих за эндометриальную функцию рекогнайзинга, оппозиции и адгезии бластоцисты в период «окна имплантации».
Заявляется способ оценки рецептивности эндометрия в период «имплантационного окна», отличающийся тем, что на 20-23 день менструального цикла производят пайпель-биопсию эндометрия и исследуют методом иммуногистохимии с использованием двухэтапного стрептавидин-биотин-пероксидазного метода следующие маркеры: ERα в строме, PR в строме, р53 в железах, bcl 2 в строме, CD95 в строме, Ki67 в строме, LIFR в железах, LIF в железах эндометрия, после чего рассчитывают прогноз рецептивности эндометрия по формуле:
d=-1,389х1 + 0,022х2 - 0,044х3 - 0,019х4 + 0,041х5 + 0,006х6 + 0,015х7 - 3,248,
где:
х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR),
х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток),
х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score),
х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score),
при d>0 эндометрий характеризуют как рецептивный,
при d≤0 эндометрий характеризуют как нерецептивный.
Осуществление изобретения.
Было проведено когоротное сравнительное исследование 182 женщин с бесплодием и привычным невынашиванием беременности, в том числе с неудачными попытками ВРТ, имеющих рефрактерный эндометрий, толщина которого в период «имплантационного окна» - (ЛГ+7 - ЛГ+9 день цикла) не превышала 7 мм. Контрольную группу составили 56 фертильных условно здоровых пациентки без выявленных соматических и гинекологических заболеваний, имеющих в анамнезе срочные роды, закончившиеся рождением здоровых детей, добровольно принимавших участие в исследовании и подписавших информированное согласие.
Иммуногистохимическое исследование биоптатов эндометрия, взятых методом пайпель-биопсии на 20-22 день 28-дневного менструального цикла (в период предполагаемого «окна имплантации»), проводилось с использованием двухэтапного стрептавидин-биотин-пероксидазного метода с демаскировкой антигена и применением стандартных наборов моноклональных и поликлональных антител фирмы «Bond RTU Primary» и «DAКO», США. На парафиновых срезах по стандартной методике с предварительной демаскировкой антигенов в СВЧ-печи с использованием соответствующих стандартных антител выявляли следующие маркеры:
Моноклональные и поликлональные антитела, использованные для ИГХ:
Проявление реакции осуществлялось системой визуализации «Dako Cytomation». Для визуализации первичных антител использовали безбиотиновую систему детекции Super Sensitive Polymer-HPR Detection System (Biogenex).
Для иммуногистохимического исследования использовали серийные парафиновые срезы. Результаты реакции рецепторов к эстрогенам и прогестеронам идентифицировались по ядерному или мембранному окрашиванию клеток для соответствующих маркеров с оценкой процента окрашенных клеток и интенсивностью окраски клеток. Экспрессию рецепторов к эстрогенам и прогестеронам оценивали по 3-балльной шкале (слабая, средняя и выраженная степени). Для анализа результатов ИГХ реакций использовали метод гистологического счета H-score по формуле: HS=1а+2b+3с, где а - % слабо окрашенных клеток, b - % умеренно окрашенных клеток, с - % сильно окрашенных клеток, 1, 2, 3 - интенсивность окрашивания, выраженная в баллах.
Для оценки уровня экспрессии антигенов Ki-67, bcl-2, р53, NOXA в железах подсчитывались индексы пролиферации и апоптоза - отношение количества окрашенных ядер клеток к общему числу ядер в процентах при подсчете не менее 400 ядер. Экспрессия Ki-67, bcl-2, р53, NOXA в строме оценена путем подсчета количества окрашенных ядер в поле зрения при увеличении 400, при этом изучали не менее 10 полей зрения.
Экспрессию CD3, CD20, CD138, CD95 оценивали путем подсчета позитивных клеток в поле зрения при увеличении 400 при подсчете не менее 10 полей зрения.
Экспрессию CD34, Angiogenin, HIF-1α и VEGFR3 определяли в эпителии, строме эндометрия и эндотелии сосудов. Активность проявлялась в виде окрашивания мембраны и цитоплазмы эпителиальных и эндотелиальных клеток.
Экспрессию CD62L, LIF, LIFR определяли на мембранах клеток поверхностного эпителия желез эндометрия путем подсчета количества окрашенных клеток в поле зрения при увеличении 400, при этом изучали не менее 10 полей зрения. Экспрессию рецепторов к LIF и LIFR оценивали по 3-балльной шкале (слабая, средняя и выраженная степени). Для анализа результатов ИГХ реакций использовали метод гистологического счета Н-score по формуле: HS=1а+2b+3с, где а - % слабо окрашенных клеток, b - % умеренно окрашенных клеток, с - % сильно окрашенных клеток, 1, 2, 3 - интенсивность окрашивания, выраженная в баллах.
Статистическую обработку полученных данных проводили на персональном компьютере с использованием стандартного пакета «Microsoft Excel» и пакета прикладных программ «Statisticafor Windows» версия 6.0, StatSoftInc. (США) и SPSS-19 с использованием методов параметрической и непараметрической статистики.
Методом пошагового дискриминантного анализа определены наиболее значимые иммуногистохимические параметры функционального состояния эндометрия, определяющие рецептивность эндометрия (таблица 1).
На каждом шаге вводится переменная, минимизирующая общую лямбду Уилкса.
a. Максимальное число шагов равно 64.
b. Минимальное частное F для ввода - это 3.84.
c. Максимальное частное F для удаления - это 2.71.
Данные параметры определяют иммуногистохимическую панель рецептивности эндометрия. В результате работы алгоритма пошагового отбора были отобраны наиболее значимые маркеры и построено следующее прогностическое правило определения рецептивности эндометрия:
d=-1,389х1 + 0,022х2 - 0,044х3 - 0,019х4 + 0,041х5 + 0,006х6 + 0,015х7 - 3,248 (1)
где:
х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR),
х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток),
х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score),
х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score),
При d>0 эндометрий характеризуется как рецептивный;
при d≤0 эндометрий характеризуется как нерецептивный.
Проверку устойчивости и работоспособности математической модели осуществляли методом скользящей экзаменационной выборки на 100 пациентках. Результаты экзамена представлены в таблице:
а. 91,75% исходных сгруппированных наблюдений классифицированы правильно,
с. 92,5% перекрестно проверенных сгруппированных наблюдений классифицированы правильно.
Предлагаемый способ дает вероятность правильного прогнозирования рецептивного эндометрия в 91,75% случаев.
Чувствительность метода составляет 91,3%, специфичность 93,7%.
Эффективность метода составляет 92,5%.
Для уменьшения процента пропущенной патологии приоритет при принятии прогностического решения отдается в пользу патологии.
Способ осуществляют следующим образом. Проводят биопсию эндометрия в период предполагаемого окна имплантации (на 20-23 д.м.ц) в спонтанном цикле, либо в цикле, предшествующем проведению ЭКО, с помощью аспирационной кюретки. Полученные образцы эндометрия обрабатывают по стандартной методике с получением парафиновых блоков. ИГХ проводят на депарафинизированных и дегидратированных срезах толщиной 4-6 мкм с использованием авидин-биотинового иммунопероксидазного метода. Уровень экспрессии ERα, PR, bcl 2, Ki67, CD95+ в строме эндометрия и уровень экспрессии р53, LIF, LIFR в железах эндометрия определяют в соответствие с описанными выше методиками с применением соответствующих моноклональных и поликлональных антител «Bond RTU Primary» и «DAКO», США. Рассчитывают отношение ERα/PR, выраженных в баллах H-Score. Значения полученных результатов подставляют в формулу прогноза (1) и рассчитывают величину d. При d>0 эндометрий характеризуется как рецептивный; при d≤0 эндометрий характеризуется как нерецептивный.
Клинические примеры:
Пример 1. Пациентка К. 30 лет, родилась доношенной, весом 2900 г, соматически - субклинический гипотиреоз, компенсация. В анамнезе самопроизвольный выкидыш в сроке 7-8 недель беременности, после чего наступило вторичное бесплодие в течение 4 лет. Менархе с 12 лет, цикл 27 дней, регулярный, продолжительностью 2-3 дня, характер менструаций скудный. Три попытки ЭКО без эффекта. При бактериологическом исследовании отделяемого из цервикального канала - Gardnerella vaginalis 104 КОЕ/мл. По данным УЗИ на 22 день цикла матка 45-40-40 мм, признаки аденомиоза I степени. Эндометрий 6,2 мм, однородный. Яичники OD 30-13-16, содержит желтое тело диаметром 12 мм, OS 26-25-22 мм, содержит до 5 фолликулов в срезе диаметором до 5 мм. На 22 день цикла выполнена диагностическая гистероскопия, пайпель биопсия эндометрия. По данным гистероскопии - признаки хронического эндометрита. ИГХ на 22 день цикла ERα в строме = 240 баллов, PR в строме = 260 баллов. ERα/PR в строме = 0,923, р53 железы = 49%, bcl 2 = 6%, CD95+ строма = 1,5%, Ki67 строма = 6%, LIFR железы = 20 баллов, LIF железы = 200 баллов.
Рассчитываем панель рецептивности эндометрия по формуле:
d=-1,389х1 + 0,022x2 - 0,044х3 - 0,019х4 + 0,041х5 + 0,006х6 + 0,015х7 - 3,248 (1)
где:
х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR),
х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток),
х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score),
х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score),
d=-1,389×0,923+0,022×49-0,044×6-0,019×1,5+0,041×6+0,006×20+0,015×200-3,248
d=-1,282+1,078-0,246-0,029+0,246+0,12+3,0-3,248=-0,361
d=-0,361
d<0, следовательно, эндометрий - нерецептивный.
В следующем менструальном цикле пациентке проводилось ВРТ в программе криопротокола с ЗГТ. Осуществлялся перенос двух размороженных эмбрионов хорошего качества. Имплантации эмбрионов не произошло. Это подтверждает эффективность прогнозирования рефрактерного эндометрия в период «имплантационного окна» с использованием разработанной панели рецептивности эндометрия.
Пример 2. Пациентка Ш. 31 год, страдает вторичным бесплодием в течение 6 лет. В анамнезе медицинский аборт по желанию пациентки. Б-1, А-1, Н-0 Р-0. Менархе с 13 лет, цикл 28 дней, регулярный, продолжительность менструаций 3-4 дня, характер менструаций скудный. Соматически отягощена субклиническим гипотиреозом, хроническим пиелонефритом. Гинекологические заболевания: уреаплазмоз, пароавариальная киста слева, полип эндометрия. 2013 год - гистероскопия, полипэктомия. 2015 год - лапароскопия, удаление параовариальной кисты слева. Исходно М-ЭХО на 22 день м.ц. 3 мм. Проведено 3 курса кавитационного орошения полости матки физиологическим раствором в первую фазу менструального цикла (7-9 день цикла). М-ЭХО на 21 день м.ц. составил 7 мм. Проведена первая попытка ЭКО, без эффекта. Выполнена криоконсервация 4 эмбрионов. Следующим этапом проводилось одна процедура низкочастотного орошения полости матки препаратом Filgrastim® на 20 день цикла (ЛГ+7) объемом 6 мл в разведении 200 мл 5% раствора глюкозы в течение 5 минут. В следующем менструальном цикле выполнена контрольная pipelle biopsia эндометрия на 22 день менструального цикла. По данным ИГХ получены следующие результаты: ERα в строме = 169 баллов, PR в строме=195 баллов. ERα/PR в строме = 0,866, р53 железы=40%, bcl 2=2%, CD95+ строма = 1,5%, Ki67 строма = 28%, LIFR железы = 55 баллов, LIF железы = 220 баллов.
Рассчитываем панель рецептивности эндометрия по формуле:
d=-1,389х1 + 0,022х2 - 0,044х3 - 0,019х4 + 0,041х5 + 0,006х6 + 0,015х7 - 3,248 (1)
где:
х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR),
х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток),
х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score),
х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score),
d=-1,389×0,866+0,022×40-0,044×2-0,019×1,5+0,041×28+0,006×55+0,015×220-3,248
d=-1,203+0,88-0,088-0,029+1,148+0,33+3,3-3,248=1,09
d=1,09
d>0, следовательно, эндометрий расценивается как рецептивный.
В следующем менструальном цикле выполнен перенос двух размороженных эмбрионов в полость матки в цикле с заместительной гормональной терапией, при этом М-ЭХО на момент эмбриотрансфера составил эмбриона 8,5 мм. Наступила одноплодная беременность, которая завершилась преждевременными оперативными родами в сроке беременности 34-35 недель в связи с субкомпенсированной фетоплацентарной недостаточностью на фоне умеренной преэклампсии. Ребенок растет и развивается по возрасту.
Способ оценки рецептивности эндометрия в период «имплантационного окна», отличающийся тем, что на 20-23 день менструального цикла производят пайпель-биопсию эндометрия и исследуют методом иммуногистохимии с использованием двухэтапного стрептавидин-биотин-пероксидазного метода следующие маркеры: ERα в строме, PR в строме, р53 в железах, bcl 2 в строме, CD95 в строме, Ki67 в строме, LIFR в железах, LIF в железах эндометрия, после чего рассчитывают прогноз рецептивности эндометрия по формуле:
где:
х1 - индекс ER/PR в строме эндометрия (баллы H-score для определения ядерной экспрессии ER и PR),
х2 - р53 в железах эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х3 - bcl 2 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х4 - CD95+ в строме эндометрия (% окрашенных клеток),
х5 - Ki67 в строме эндометрия (% окрашенных ядер в поле зрения),
х6 - LIF-R в железах эндометрия (баллы H-score),
х7 - LIF в железах эндометрия (баллы H-score),
при d>0 эндометрий характеризуют как рецептивный,
при d≤0 эндометрий характеризуют как нерецептивный.
