На протяжении многих лет ошибочно считалось, что бесплодие в большей степени связано с проблемами в репродуктивной системе женщины. Однако исследования последних лет доказали, что
мужской фактор занимает 40—50% в структуре причин бесплодия [1]. Мужской фактор бесплодия может быть обусловлен множеством различных нарушений, вызывающих изменение числа сперматозоидов, их морфологию, генетику и функции. Внедрение метода интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ИКСИ) произвело революцию во вспомогательных репродуктивных технологиях (ВРТ) и дало возможность получения генетически родного потомства мужчинам с тяжелыми формами бесплодия. Метод ИКСИ в значительной степени стимулировал поиск причин
мужского бесплодия, и наши знания значительно возросли в последнее десятилетие.
Было отмечено, что у мужчин с различными видами патозооспермии (олигоспермия, астенозооспермия, тератозооспермия, сочетанная патология) значительно возрастает риск анеуплоидии сперматозоидов по сравнению со средними популяционными данными [2, 4, 9]. С помощью генетических исследований было выявлено, что причина этого заключается, по-видимому, в ошибках мейоза [8]. При изучении исходов экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) у мужчин с повышенным уровнем анеуплоидии сперматозоидов была обнаружена более низкая частота имплантации и наступления беременности и более высокая частота потерь беременности по сравнению с парами, в которых у мужчин были нормальные параметры спермограммы [5, 6]. Кроме того, было выявлено, что у мужчин с повышенной частотой хромосомных аномалий в половых клетках чаще, чем в популяции, наблюдается возникновение хромосомных аномалий у потомства [5, 6].
Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) стала широко распространенной практикой в последние годы. ПГД позволяет осуществить селекцию генетически полноценных эмбрионов, что в клинической практике ВРТ приводит к увеличению частоты наступления беременности, уменьшению потерь беременности, и снижению риска рождения детей с генетической патологией. По данным литературы ПГД у пациентов с хромосомными нарушениями является надежным методом выявления анеуплоидии у эмбрионов [3]. Показания для применения ПГД расширились от предотвращения генетически наследуемых заболеваний до применения в группах пациентов с большим возрастом у матери, повторными неудачами ЭКО и привычным невынашиванием беременности. Проведение ПГД в парах с патозооспермией у мужчин также является целесообразным. Мужчины с анеуплоидией сперматозоидов являются группой риска по развитию неудач ЭКО и анеуплоидии у потомства [7]. Цель исследования: обобщить данные первичных исследований о риске анеуплоидии эмбрионов, полученных от бесплодных мужчин с патозооспермией в программах ВРТ. Дизайн исследования: систематический обзор и мета-анализ.
Методы исследования
Критерии включения исследований в анализ: когортные исследования, исследования случай-контроль и одномоментные исследования с параллельным контролем на английском языке, в которых изучался риск развития анеуплоидии эмбрионов при проведении ПГД в зависимости от наличия или отсутствия патозооспермии (кроме азооспермии) у мужчин в программах ВРТ. Описание отдельных случаев/серии
случаев, исследования без параллельного контроля, исследования, изучающие влияние азооспермии на риск анеуплоидии эмбрионов, а также исследования не на английском языке исключались из анализа. Участники исследований: мужчины с нормальным кариотипом и с различными видами патозоспермии (кроме азооспермии) или нормозооспермией, участвовавшие в программах ВРТ.
Воздействие: различные виды патозооспермии. Исходы. Первичные исходы — суммарная частота анеуплоидии эмбрионов, частота различных типов анеуплоидии эмбрионов. Вторичные исходы — частота имплантации, частота наступления беременности, частота самопроизвольных выкидышей, частота живорождений.
Поиск исследований. Поиск исследований проводился в базах данных Pubmed и EMBASE. Для поиска
использовать следующие ключевые слова и медицинские термины: Oligozoospermia, sthenozoospermia,
Teratozoospermia, Aneuploidy, Embryo aneuploidy, Preimplantation Genetic Diagnosis (PGD)/Preimplantation Genetic Screening (PGS), Fluorescencein situ hybridization (FISH).
Три автора, независимо друг от друга, проводили поиск исследований, соответствующих критериям
включения. Несоответствия в поиске устранялись в ходе совместной дискуссии и разбора найденных
источников или привлечения к дискуссии четвертого автора. Для извлечения данных из найденных исследований авторами была разработана специальная форма, позволяющая оценивать полученные данные. Любые возникающие противоречия устранялись в ходе совместной дискуссии. Исследования, не подходящие критериям включения, исключались из анализа.
Оценка качества исследований. Авторы проводили оценку качества включенных в анализ исследований по следующим критериям:
1) Ошибка отбора(selection bias):
· Ошибка выборки (sampling bias): расчет объема выборки (обеспечивающий 90% мощности исследования), равномерность наблюдений в группах исследования.
· Ошибка вследствие выбывания из исследования (attrition bias): доля утерянных в исследовании данных (не более 20%), наличие неполных данных исходов исследования (вследствие нарушений в протоколе исследования, утерянных данных).
2) Ошибка измерения (measurement bias):
· Ошибка представления данных (data presentation bias): степень однородности и полноты представления данных.
· Информационная ошибка (information bias):
качество и параллельность представления результатов в сравниваемых группах.
3) Ошибка дизайна исследования (design bias):
· Учет вмешивающихся факторов
· Адекватность применения статистических показателей
4) Суммарный риск ошибки (overall risk of bias): вывод о суммарном риске ошибки в исследовании был сделан согласно Cochrane Handbook for Systematic Reviews of InterventionsVersion 5.1.0 part 8.6 (HigginsJ., GreenS., updated 2011, http://www.cochrane-handbook.org). Каждому виду ошибки был предан балл согласно Кохрановским рекомендациям: А — критерий соблюден, В — критерий частично соблюден или не ясен, С — критерий не соблюден. Согласие между авторами достигалось путем применения Каппа-статистики. Согласно проведенному анализу включенные исследования суммарно были среднего методологического качества с максимально высокой степенью доказательности данных в исследовании Magli et al. (2009) и минимальной доказательностью данных в исследовании Sanchez-Castro et al. (2009). Ни одно из включенных исследований не было исключено из анализа на основании проводимой оценки качества (рис. 1 и 2).
Рисунок 1. Риск ошибки в исследованиях.
Рисунок 2. Сумарный риск ошибки в исследованиях.
5) Для оценки ошибки публикации был построен график типа funnel plot, и ошибка была оценена
визуально. Согласно графику распределение публикаций было симметричным относительно отношения
шансов (ОR) и находилось в пределах доверительных интервалов, что свидетельствует об отсутствии ошибки публикации (рис. 3).
Извлечение данных. Из каждого исследования извлекать данные об имени первого исследователя,
годе публикации, стране проведения исследования, названии исследования, объеме выборки в группах
сравнения, виде патозооспермии, числе эуплоидных эмбрионов, числе анеуплоидных эмбрионов, типах
анеуплоидии эмбрионов, числе переносов, частоте имплантации, частоте наступления беременности,
частоте самопроизвольных выкидышей и живорождений в каждой из групп сравнения. Дополнительно
извлекались данные о вмешивающихся (в т.ч. материнских) факторах, влияющих на риск анеуплоидии
эмбрионов, методе определения анеуплоидии. Статистический анализ. Статистический анализ проводился в программе Review Manager.
Результаты исследования
5.1. (Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions Version 5.1.0). Модель с фиксированным эффектом (the fixed-effect model) использовалась для получения отношения шансов Мантеля-Ханцеля с 95% доверительным интервалом. Гетерогенность данных оценивалась с помощью I2 статистики.
Результаты поиска
Покомбинацииключевыхслов«oligozoospermia» OR «asthenozoospermia» OR «teratozoospermia»
было найдено 6273 статей. Поиск по медицинскому термину «embryo aneuploidy» дал 2830 статей. В результате комбинации двух предыдущих результатов булевским оператором «И» («AND») число статей сократилось до 27. Поиск по медицинскому термину «preimplantation genetic diagnosis» дал 2792 статей. Число статей было сокращено до 35 статей после комбинации булевским оператором «И» («AND») данных результатов с результатами поиска по ключевым словам «oligozoospermia» OR «asthenozoospermia» OR«teratozoospermia».
Далее поиск по названиям и абстрактам производился вручную и дал 4 потенциально подходящих
когортных исследования (Kahraman et al. (2006), Турция; Dubey et al.(2008), США; Magli et al. (2009),
Бельгия; Sanchez-Castro et al. (2009), Испания). Дополнительно был произведен поиск в библиографических ссылках указанных статьей, который не дал ни одной статьи, соответствующей критериям включения. Во всех четырех исследованиях биопсия эмбрионов проводилась на 3-й день после пункции яичников, и FISH метод использовался для выявления анеуплоидии эмбрионов.
Одно исследование Kahraman et al. (2006), Турция «Preliminary FISH studies on spermatozoa and embryos in patients with variable degrees of teratozoospermia and a history of poor prognosis» было исключено из исследования, т.к. не были представлены данные об исходах в группе контроля. Таким образом, окончательно в анализ было включено 3 исследования.
Характеристика исследований
В таблицах дана характеристика исследований, включенных в анализ.
Таблица 1. Dubey et al. (2008), США «The influence of sperm morphology on preimplantation genetic diagnosis cycles outcome».
Таблица 2. Magli et al.(2009), Бельгия «Paternal contribution to aneuploidy in preimplantation embryos».
Таблица 3. Sanchez-Castro et al. (2009), Испания «Prognostic value of sperm fluorescence in situ hybridization
analysis over PGD».
Включенные исследования
В анализ были включены 3 исследования (Dubey et al. (2008), США; Magli et al. (2009), Бельгия; Sanchez-Castro et al. (2009), Испания). Общий объем выборки составил 257 пациентов, которым было проведено 313 ПГД циклов. Общее количество пациентов в группе с патозооспермией составило 159 человек, количество ПГД циклов — 190. Количество участников в группе с нормозооспермией составило 98 человек, количество ПГД циклов — 123.У всех пациентов был нормальный кариотип.
В исследовании Dubey et al. (2008) объем выборки составил 52 пациента, которым было проведено 52 цикла ЭКО с ПГД. Для оценки морфологии сперматозоидов применялся строгий критерий Тайгерберга. Пациенты были разделены на группы по количеству проведенных циклов: группа с нормальной морфологией сперматозоидов (≥5% морфологически нормальных сперматозоидов) — 9 циклов, и группа с тератозооспермией (0—4% морфологически нормальных сперматозоидов) — 43 цикла.
В исследовании Magli et al. (2009) участники исследования (230 участников, 295 циклов ЭКО с ПГД) были разделены на группы в зависимости от параметров спермограммы согласно критериям ВОЗ (2000). Пациенты с нормозооспермией составили группу 1 (105 циклов), пациенты с олигоастенотератозооспермией составили группу 2 (134 цикла). Пациенты с азооспермией (группа 3 и 4) были исключены из анализа ввиду несоответствия критериям включения в исследование. Таким образом, объем выборки для анализа составил 185 пациентов (239 циклов ПГС).
В исследовании Sanchez-Castro et al. (2009) объем выборки составил 20 пациентов, которым было проведено 22 цикла ЭКО с ПГД. Участники были разделены на группы в зависимости от морфологии сперматозоидов. Параметры спермограммы оценивались по критериям ВОЗ(1999), для оценки морфологии сперматозоидов применялись строгие критерии Крюгера.
Во всех трех исследованиях биопсия эмбрионов проводилась на 3-й день после оплодотворения: у
Dubey et al. (2008) — на стадии 6—8 бластомеров, у Magli et al. (2009) — на стадии 4-х бластомеров,
у Sanchez-Castro et al. (2009) — стадия не указана. Анеуплоидия определялась при наличии набора
хромосом, отличного от нормального. ПГД проводилась по хромосомам X, Y, 13, 15, 16, 17, 18, 21,
22 в исследовании Dubey et al. (2008); хромосомам X, Y, 13, 15, 16, 18, 21, 22 в исследовании Magli et
al. (2009); хромосомам X, Y, 13, 18, 21 в исследовании Sanchez-Castro et al. (2009). Однако данные
о частоте анеуплоидии по отдельным хромосомам были представлены только в исследованиях Dubey et al. (2008) и Magli et al. (2009). Оценка результатов FISH диагностики проводилась по следующим критериям. Эуплоидия определялась как полный набор, гаплоидия — как одинарный набор и полиплоидия — как тройной и более набор исследуемых хромосом.
В исследовании Dubey et al. (208) анеуплоидия определялась как наличие менее или более 2-х копий исследуемых аутосом, или отсутствие одной половой хромосомы, или наличие лишней половой хромосомы. Комплексной патологией считалось наличие более 2-х из выше указанных нарушений. В исследовании Magli et al. (2009) моносомии и трисомии определялись как ненормальное количество копий для одной или двух исследуемых хромосом. Сочетанная патология определялась при выявлении трех и более хромосом с ненормальным числом копий. Анеуплоидными считались эмбрионы, не являющиеся эуплоидными. В исследовании Sanchez-Castro et al. (2009) анеуплоидными считались
эмбрионы с любым не кратным основному числом исследуемых хромосом.
Рисунок 4. Влияние ПЗС на исходы программы ВРТ.
На 4 или 5 день проводился перенос только нормальных (эуплоидных по исследуемым хромосомам) эмбрионов, причем у Dubey et al. (2008) в количестве не более двух. Беременность определялась по данным УЗИ при выявлении плодного яйца и сердцебиения эмбриона. Число беременностей рассчитывалось на число проведенных циклов и завершенных переносов. Частота имплантации определялась как число выявленных по данным УЗИ плодных яиц, деленное на общее количество перенесенных эмбрионов.
Данные и анализ
Исходы
Первичные исходы
Влияние патозооспермии на развитие анеуплоидии эмбрионов. Во всех трех исследованиях (Dubey
et al. (2008), США; Magli et al. (2009), Бельгия; Sanchez-Castro et al. (2009), Испания) были опубликованы данные о частоте анеуплоидии эмбрионов. Общее количество проанализированных
эмбрионов составило 1749, по 1033 и 716 в группах мужчин с патозооспермией и нормозооспермией,
соответственно. Частота анеуплоидии эмбрионов была выше в группе с ПЗС (65,6%, 678 из 1033),
чем в группе с НЗС (53,2%, 381 из 716). В результате чего ОШ составило 1,41 (95% ДИ 1,15—1,73).
Влияние патозооспермии на развитие отдельных типов анеуплоидии эмбрионов. В двух исследования (Dubey et al. (2008), США; Magli et al. (2009), Бельгия) были представлены данные о типах анеуплоидии (моносомии и трисомии, сочетанная патология). Общее количество проанализированных эмбрионов составило 980, по 631 и 439соответственно в группах с ПЗС и НЗС. Частота моносомии и трисомии эмбрионов была выше в группе НЗТ (44,4%, 155 из 349), чем в группе ПЗС (37,1%, 234 из 631). В результате чего ОШ составило 0,75 (95% ДИ 0,56—0,98). Частота сочетанной патологии эмбрионов была выше в группе ПЗС (52,5%, 331 из 631), чем в группе НЗС (45,5%, 159 из 349). В результате чего ОШ составило 1,24 (95% ДИ 0,94—1,63).
Визуальная оценка всех графиков типа forest plot показывает, что ДИ отдельных исследований перекрываются и I2 равно 0%, что свидетельствует об однородности данных включенных исследований.
Вторичные исходы
В двух исследования (Dubey et al. (2008), США; Magli et al. (2009), Бельгия) были представлены данные о частоте имплантаций и частоте наступления беременности. Частота наступления беременности (от общего количества переносов) была выше в группе НЗС (38,5%, 35 из 91), чем в группе ПЗС (30,9%, 43 из 139). ОШ составило 0.75 (95% ДИ 0,43—1,30), I2 = 60%. Частота наступления беременностей (от общего количества циклов) была выше в группе НЗС (30,7%, 35 из 114), чем в группе ПЗС (24,3%, 43 из 177). ОШ составило 0.78 (95% ДИ 0,46—1,32), I2 = 68%. Частота имплантаций была выше в группе НЗС (27,8%, 49 из 176), чем в группе ПЗС (22,8%, 58 из 254). ОШ составило 0.76 (95% ДИ 0,49—1,19), I2=61%.
В одном исследовании (Magli et al. (2009), Бельгия) были представлены данные о частоте самопроизвольных выкидышей (от общего количества пациентов) и частоте живорождений. Не было выявлено существенных различий в частоте самопроизвольных выкидышей (от общего количества переносов) в группе НЗС (2,5%, 2 из 81) и в группе ПЗС (2,9%, 3 из 104). ОШ составило 1,17 (95% ДИ 0,19—7,19). Частота живорождений была выше в группе НЗС (35,8%, 29 из 81), чем в группе ПЗС (32,7%, 34 из 104). ОШ составило 0,87 (95% ДИ 0,47—1,61).
Обсуждение
Научно-практическая деятельность клиник и отделений ВРТ разных стран показала, что изменения в генотипе среди пациентов с нарушением репродуктивной функции отмечаются значительно чаще, чем в популяции. Нарушения репродуктивной функции часто обусловлены различными хромосомными и генными мутациями. В систематическом обзоре мы обобщили имеющиеся данные о частоте и типах анеуплоидии эмбрионов, полученных от пар с наличием патозооспермии у мужчин в программах ВРТ, и провели анализ эффективности циклов ВРТ (частоту имплантации, частоту наступления беременности, частоту самопроизвольных выкидышей, частоту живорождений) в группах с нормальными показателями спермограммы и патозооспермией у мужчин. Полученные данные не обладают достаточной доказательностью, т.к. только 3 исследования было найдено и включено в мета-анализ.
На основании обобщения полученных данных была выявлена статистически значимая зависимость между патозооспермией и риском развития анеуплоидии эмбрионов в программах ВРТ. При этом частота некоторых типов анеуплоидии (моносомии и трисомии) изучалась только в 2-х из 3-х представленных работ и была, наоборот, выше у пар с нормозооспермией у мужчин. Объяснением этому может быть тот факт, что высокий риск анеуплоидии у пар с патозооспермией, возможно, связан с наличием сочетанной, а не отдельных видов патологии в этой группе больных (выявлением различных типов анеуплоидии у одного эмбриона). Отсутствие статистической значимой разницы по выявлению сочетанных типов анеуплоидии в проведенном исследовании может быть связано с недостаточной доказательностью представленных данных.
Также интересным результатом исследования явилось то, что частота имплантации и частота наступления беременности не была ниже у пациентов с патозооспермией по сравнению с парами без
патологии сперматогенеза. Однако данные по этому вопросу были суммированы на основании 2-х представленных исследований, что свидетельствует об их недостаточной доказательности. Данные о частоте самопроизвольных выкидышей и живорождений были получены только из одного из 3-х включенных в анализ исследований и свидетельствовали об отсутствии значимой разницы в изучаемых группах пациентов. Это может быть связано с тем, что в исследованиях, включенных в анализ, эмбрионы переносились в полость матки после проведения ПГД, а, значит, были генетически полноценными. Данные многочисленных исследований свидетельствуют об отрицательных исходах ЭКО у пар с патозооспермией у мужчин.
Мы не смогли проанализировать риск развития анеуплоидии эмбрионов при наличии различных видов
патозооспермии у мужчин (олигоспермия, астенозооспермия, тератозооспермия, сочетанная патология), т.к. во включенных исследованиях отсутствовали или имелись необобщенные данные по этому вопросу. Также нами не было найдено данных по взаимосвязи различных видов патозооспермии и различных типов анеуплоидии у полученных эмбрионов. Необходимо проведение дальнейших исследований в этой области для определения истинного влияния различных видов патозооспермии на риск развития анеуплоидии у эмбрионов в программах ВРТ.
Выводы авторов
Значение для науки
Данные литературы о риске анеуплоидии эмбрионов в парах с патозооспермией у мужчин противоречивы, а исследований, касающихся этой проблемы, недостаточно. Необходимо проведение дальнейших исследований высокого методологического качества для решения этой актуальной проблемы современной репродуктологии.
Значение для клинической практики
ПГД является альтернативой пренатальной диагностике для супружеских пар, имеющих высокий риск рождения детей с наследственной или врожденной патологией. Данный метод позволяет в короткие сроки выявить генетические мутации и осуществить перенос в полость матки только здоровых эмбрионов. Мужчины с патозооспермией не являются таргетной группой для проведения генетических исследований эмбрионов в программах ВРТ, хотя риск неудач ЭКО в этой группе пациентов достаточно высокий. Выявление причин неудач ЭКО и широкое внедрение в клиническую практику ПГД может способствовать улучшению исходов программ ВРТ и рождению здорового потомства в
этой группе пациентов.
Декларация о конфликте интересов:
Авторы заявляют об отсутствии у них финансовых или коммерческих конфликтов интересов.
Список сокращений
ВРТ — вспомогательные репродуктивные технологии
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
ДИ — доверительный интервал
ИКСИ — интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида
НАС — необструктивная азооспермия
НЗС — нормоспермия
ОАС — обструктивная азооспермия
ОАТЗС — олигоастенотератозооспермия
ОЗС — олигозооспермия
ОШ — отношение шансов
ПГД — преимплантационная генетическая диагностика
ПГС — преимплантационный генетический скрининг
ПЗС — патозооспермия
ТЗС — тератозооспермия
ЭКО — экстракорпоральное оплодотворение
FISH —флюоресцентная гибридизация in situ
Ссылки на использованные источники
Kahraman S., Findikli N., Biricik A., Oncu N., Ogur C., Sertyel S., Karlikaya G., Karagozoglu H., Saglam Y. Preliminary FISH studies on spermatozoa and embryos in patients with variable degrees of teratozoospermia and a history of poor prognosis. Reproductive Biomedicine Online, 12(6): 752—761.
Dubey A., Dayal M.B., Frankfurter D., Balazy P., Peak D., Gindoff R.R. The influence of sperm morphology on preimplantation genetic diagnosis cycles outcome. Fertil Steril 2008; 89:1665—1669.
Magli M.C., Gianaroli L., Ferraretti A.P., Gordts S., Fredericks V., Crippa F. Paternal contribution to
aneuploidy in preimplantation embryos. Reproductive BioMedicine Online 2009; 18(4):536—542.
Sanchez-Castro M., Jimenez-Macedo A.R., Sandalinas M., Blanco J. Prognostic value of sperm fluorescence in situ hybridization analysis over PGD. Hum Reprod. 2009; 24(6):1516—1521.
