Количество проводимых программ вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) неуклонно растет. По данным ежегодного отчета Российской Ассоциации Репродукции Человека (РАРЧ), в 2018 г. на территории Российской Федерации был проведен миллионный зарегистрированный цикл ВРТ. Тем не менее эффективность программ ВРТ составляет в среднем 30–40% и остается неизменной на протяжении многих лет [1]. Ключевым этапом в достижении желанной беременности является имплантация – процесс, отражающий взаимодействие бластоцисты и эндометрия. Успешность имплантации зависит от двух факторов: имплантационного потенциала эмбриона и рецептивной способности эндометрия. Но даже при переносе эуплоидных эмбрионов после преимплантационного генетического тестирования на анеуплоидии частота наступления беременности (ЧНБ) не во многом превосходит ЧНБ в циклах с переносом эмбрионов (ПЭ), чей имплантационный потенциал был оценен только морфологически [1]. Таким образом, возникает необходимость поиска маркеров рецептивности эндометрия, использование которых поможет прогнозировать успешность имплантации. В настоящее время с целью оценки состояния эндометрия применяются как неинвазивные, так и инвазивные диагностические процедуры.
Неинвазивные методы диагностики рецепторного статуса эндометрия
В клинической практике широко используется метод ультразвукового исследования (УЗИ) структурных изменений эндометрия в программах ВРТ. При помощи ультразвуковой диагностики можно оценить толщину, объем, эхо-структуру (эндометриальный паттерн) и особенности кровотока эндометрия.
Толщина эндометрия
Измерение толщины эндометрия с помощью УЗИ производится вдоль продольной оси матки от передней к задней стенке миометрия. Этот технически доступный и простой метод позволяет оценивать динамику прироста толщины эндометрия на протяжении менструального цикла. Несмотря на широкое использование данного метода, единого мнения о целесообразности использования показателя толщины эндометрия как критерия оценки рецептивности до сих пор не существует. Zhao J. et al. оценивали толщину эндометрия у пациенток, проходящих лечение в программе экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), в начале стимуляции гонадотропинами и в день введения триггера овуляции. У пациенток, достигших беременности, динамика прироста толщины эндометрия была выше по сравнению с пациентками, у которых беременность не наступила [2]. Имеются данные об успешном использовании показателя толщины эндометрия с целью прогноза исходов программ переноса размороженных эмбрионов [3]. Другая точка зрения основана на обосновании отсутствия экономической выгоды и клинической значимости проведения дальнейшего ультразвукового мониторинга динамики прироста толщины эндометрия после достижения уровня 5 мм и более. Анализ циклов ВРТ с использованием донорских ооцитов не выявил значимых различий в ЧНБ в группах обследуемых женщин с разной толщиной эндометрия [4]. С недостаточным приростом толщины эндометрия в динамике менструального цикла связывают формирование так называемого «тонкого» эндометрия, критерии которого остаются дискуссионными. В большинстве исследований, где оценивалась ЧНБ в зависимости от толщины эндометрия, сообщается о рассчитанном пороговом уровне 7 мм [5, 6]. Однако имеются сообщения о других критериях этого показателя: 8 мм [7], 9 мм [8] и 10 мм [9]. Анализ ЧНБ на ПЭ в исследовании Liu K.E. et al. выявил прямую линейную зависимость в снижении вероятности наступления беременности с каждым миллиметром эндометрия ниже показателей 7 мм в криоциклах и 8 мм при переносе нативных эмбрионов [10]. Casper R.F. и Haas J. et al. представили данные относительно компактизации эндометрия, согласно которым динамическая оценка изменения толщины эндометрия от конца пролиферативной фазы до ПЭ для оценки его рецептивности является более информативной по сравнению с измерением толщины эндометрия в отдельно взятых временных точках. Уменьшение толщины эндометрия в естественной или сформированной циклической гормональной терапией лютеиновой фазе происходит за счет уплотнения эндометрия в результате секреторных изменений, вызванных прогестероном. Среди пациенток, проходивших лечение в программе переноса размороженного эмбриона на фоне циклической гормональной терапии, ЧНБ была значительно выше в группе, где отмечалась компактизация эндометрия после введения препаратов прогестерона, по сравнению с группой пациенток, в которой толщина эндометрия не изменялась или увеличивалась [11, 12]. Однако, несмотря на значительное число отдельных сообщений об эффективности использования показателя толщины эндометрия, метаанализ, проведенный Craciunas L. et al., не выявил клинически значимых различий в толщине эндометрия между пациентками, достигшими и не достигшими беременности после программ ВРТ [13].
Эндометриальный паттерн
Оценка эхо-структуры эндометрия, или так назывемого эндометриального паттерна, в программах ВРТ также широко используется в клинической практике. Предполагается, что наличие трехлинейной структуры эндометрия по данным УЗИ в день введения триггера овуляции в программах переноса нативных эмбрионов [2, 14] или в 1-й день приема препаратов прогестерона в программах переноса размороженных эмбрионов [15] значимо для прогнозирования наступления беременности. Однако результаты исследований остаются противоречивыми, и некоторыми авторами ценность данного параметра как маркера рецептивности подвергается сомнению [16, 17].
Объем эндометрия
Для оценки рецептивности эндометрия, по данным ряда исследований, могут выступать показатели объема эндометрия. Измерение объема эндометрия производится посредством техники трехмерного сканирования, в частности использования компьютерной программы VOCAL (Virtual Organ Computer Aided AnaLysis). В исследовании Mayer R.B. et al. объем эндометрия измерялся за 30 минут до переноса размороженных эмбрионов. У пациенток, достигших беременности, объем эндометрия был значимо больше, чем у пациенток, не достигших беременности [18]. Однако измерение объема эндометрия в день назначения препаратов прогестерона в криоциклах не показало прогностической ценности [19]. Противоречивые данные относительно диагностической значимости объема эндометрия как маркера рецептивности были получены в программах переноса нативных эмбрионов. Объем эндометрия, измеренный в день назначения триггера овуляции в исследовании Merce L.T. et al., был значительно выше в группе пациенток, достигших беременности [20]. В исследовании Zhang T. et al. объем эндометрия в день введения триггера, напротив, не различался [17]. Не было выявлено значимых различий в показателях объема эндометрия в день ПЭ между пациентками, достигшими и не достигшими впоследствии беременности [21]. Отсутствие различий в объеме эндометрия в день введения триггера овуляции и в день ПЭ выявлено также по данным метаанализа [13]. Таким образом, использование показателей объема эндометрия, полученных при трехмерном УЗИ, как маркеров эндометриальной рецептивности в настоящее время признано малоэффективным.
Васкуляризация эндометрия
Общеизвестно, что кровоснабжение эндометрия непосредственно влияет на пролиферацию эндометрия и тесно связано с его толщиной и рецептивностью [22]. Измерение эндометриального и субэндометриального кровотока с использованием трехмерного УЗИ в сочетании с энергетическим допплером и программой VOCAL позволяет определить такие показатели, как индекс васкуляризации, индекс кровотока и васкуляризационно-потоковый индекс. В исследовании Wang L. et al. отмечается высокая прогностическая ценность показателей васкуляризации на результаты программ переноса нативных эмбрионов [23]. Схожие данные были получены при оценке кровотока в программах переноса размороженных эмбрионов [19]. Тем не менее в исследовании Zhang T. et al. показатели васкуляризации у пациенток в программе переноса нативных эмбрионов в день введения триггера не различались [17], так же, как и в криоциклах в работе Mayer R.B. et al. [18]. В настоящее время изучается перспектива измерения показателей кровотока эндометрия при помощи пятимерного УЗИ. В пилотном исследовании Elsokkary M. et al. оценивался кровоток пациенток в программах переноса нативных эмбрионов в день введения триггера. Наблюдалась прямая зависимость между индексом васкуляризации, индексом кровотока, васкуляризационно-потоковым индексом и наступлением беременности [16].
Учитывая противоречивые данные о прогностической ценности ультразвуковых маркеров рецептивности эндометрия в программах ВРТ, стоит заключить, что, несмотря на ряд преимуществ: неинвазивность исследования, возможность использования в цикле, планируемом для ПЭ, возможность наблюдения трансформации всех параметров эндометрия в динамике, эффективность использования полученных данных в качестве надежных маркеров рецептивности не доказана. Отмена ПЭ в случаях, когда вероятность наступления беременности минимальная (критически «тонкий» эндометрий, минимальный объем, неудовлетворительные показатели допплерометрии), несомненно, является важным аспектом. Но отсутствие наступления беременности у пациенток в программах ВРТ с удовлетворительными ультразвуковыми параметрами эндометрия мотивирует на поиск маркеров успешной имплантации с высокой прогностической ценностью.
Инвазивные методы диагностики рецепторного статуса эндометрия
Аспирационная биопсия эндометрия является малоинвазивной процедурой, не требующей наркоза. Информативность данной методики не уступает диагностическому выскабливанию полости матки [24, 25]. Эндометрий, полученный в ходе данной процедуры, может быть исследован множеством предлагаемых на сегодня методов: гистологическим, иммуногистохимическим, молекулярно-генетическим методами исследования.
Гистологическое датирование эндометрия
В 1950 г. Noyes R.W. et al. на основании гистологического анализа эндометрия описали специфические морфологические и функциональные особенности, характерные для ткани эндометрия на протяжении нормального менструального цикла [26]. Долгие годы метод гистологического датирования эндометрия являлся золотым стандартом диагностики рецептивного статуса. Однако исследования последних лет свидетельствуют о недостаточной предиктивности этого метода и обозначают необходимость поиска новых подходов к датированию и оценке рецептивности для рутинной практики [27, 28].
Пиноподии. Одним из основных структурных изменений эндометрия во время лютеиновой фазы является образование апикальных выпячиваний на эпителиальных клетках эндометрия, называемых пиноподиями. Эти куполообразные структуры образуются под действием прогестерона и регрессируют при стимуляции эстрогенами. Изначально предполагалось, что пиноподии формируются в период «окна имплантации», поэтому рассматривалась их роль в качестве потенциальных маркеров восприимчивости эндометрия [29]. Однако пиноподии были выявлены за пределами «окна имплантации» [30], что поставило под сомнение возможность их использования для прогнозирования имплантации. По данным различных авторов, пиноподии экспрессируют на своей поверхности молекулы адгезии, в том числе интегрины [31], а также лейкемия-ингибирующий фактор [32] и различные гликаны [33], которые непосредственно вовлечены во взаимодействие бластоцисты и эндометрия. По результатам различных исследований, использование пиноподий как маркера рецептивности может улучшить исходы программ ВРТ [34, 35]. В ходе исследования Jin X.Y. et al. обнаружили значительную разницу в количестве пиноподий, проводя подсчет в разных полях зрения одного и того же образца. Предполагается, что для получения воспроизводимых результатов необходимо подсчитать не менее 60 полей зрения [34]. На сегодняшний день существуют работы, в которых подсчет количества пиноподий осуществлялся с помощью компьютерной программы. Данный подход обеспечивает более объективный анализ, исключив при этом человеческий фактор [36].
Рецепторы гормонов
В течение нормального менструального цикла содержание в эндометрии рецепторов к эстрогенам (ER) и прогестерону (PR) претерпевает закономерные колебания, синхронные с изменением концентрации эстрадиола и прогестерона в периферической крови. Под влиянием нарастающей концентрации эстрадиола количество ER и PR постепенно увеличивается и достигает своего максимума в периовуляторный период. В лютеиновую фазу цикла персистирующее влияние прогестерона вызывает децидуализацию эндометрия и наблюдается постепенное снижение экспрессии ER и PR [37, 38]. Нормальная циклическая экспрессия рецепторов играет важную роль в восприимчивости эндометрия и может служить маркером рецептивности успешной имплантации эмбриона в программах ВРТ. В исследовании Dixit S.G. et al. оценивалась экспрессия ER и PR в эндометрии у пациенток с бесплодием и здоровых пациенток. Уровень экспрессии рецепторов был значительно ниже у пациенток с бесплодием [39]. По результатам исследования Шуршалиной А.В. и соавт. выявлено, что важным маркером рецептивности эндометрия является соотношение PR и ERα в среднюю секреторную фазу менструального цикла; при этом определяющим прогностическим фактором является соотношение PR/ERα в строме эндометрия. Наиболее благоприятный прогноз, свидетельствующий о высокой вероятности имплантации, соответствует соотношению PR/ERα в интервале от 2 до 3 [40]. Однако имеются и альтернативные исследования, свидетельствующие об отсутствии клинической значимости определения PR, ERα и соотношения PR/ERα при бесплодии, в частности при «тонком» эндометрии [41].
Транскриптомные маркеры эндометриальной рецептивности
В соответствии с современной тенденцией персонализации медицинской помощи новым этапом в изучении рецептивности эндометрия стала разработка инновационной методики, основанной на анализе экспрессии 238 генов в биоптатах эндометрия [42]. Предварительно подобранная панель генов, представленных на едином чипе, позволяет оценить восприимчивость эндометрия к бластоцисте в «окно имплантации». Аспирационная биопсия ткани эндометрия с последующим биоинформационным анализом экспрессии генов дифференцирует эндометрий на пререцептивный, рецептивный и пострецептивный. Данный метод получил название Endometrial Receptivity Array (ERA, эррей эндометриальной рецептивности). Авторы считают, что использование ERA позволит определить точное время «окна имплантации» и выполнить персонализированный ПЭ, тем самым повышая шансы на наступление беременности [42]. Также утверждается, что точность ERA превосходит обычное гистологическое датирование эндометрия, а вариабельность результата от цикла к циклу минимальна [43]. В последние несколько лет эффективность использования ERA изучалась многими исследователями. Ruiz-Alonso M. et al. утверждают, что у пациенток с повторными неудачами имплантации по результатам ERA смещение «окна имплантации» наблюдается чаще, чем у пациенток без повторных неудач имплантации в анамнезе [44]. Аналогичные выводы были сделаны в исследовании Mahajan N. et al. [45]. Tan J. et al. установили, что ЧНБ у пациенток с неудачами имплантации выше после выполненного персонализированного ПЭ [46]. В исследовании Patel A.J. et al. применение ERA также повысило частоту наступления беременности у пациенток с повторными неудачами имплантации в анамнезе [47]. Hashimoto T. et al. рекомендуют использовать ERA для поиска персонального «окна имплантации» у пациенток, имеющих в анамнезе более трех попыток ПЭ хорошего качества, не завершившихся наступлением беременности [48]. Однако при оценке эффективности персонализированного ПЭ в группах пациенток, где эмбриональный фактор неудач имплантации был исключен, результаты были противоположными. Применение ERA не увеличило ЧНБ у пациенток с переносом эуплоидного эмбриона после преимплантационного генетического тестирования на анеуплоидии, а также у пациенток, проходящих лечение в программах ВРТ с использованием донорских ооцитов [49]. У пациенток с хорошим прогнозом поиск персонального «окна имплантации» также не увеличил ЧНБ [50]. Учитывая высокую стоимость ERA и инвазивность процедуры забора эндометрия, для внедрения методики в широкую клиническую практику требуются дальнейшие исследования.
Гликаны гликокаликса и внеклеточного матрикса
Одним из многообещающих подходов к оценке рецептивности эндометрия является изучение состава гликокаликса эндометрия, поскольку именно гликаны гликокаликса составляют молекулярную границу между клетками и отвечают за межклеточные контакты, прикрепление, миграцию и инвазию клеток [51]. Исследования показали, что гликаны выступают в качестве функциональных групп, которые опосредуют межклеточные контакты при имплантации и плацентации путем взаимодействия с эндогенными лектинами (L-селектином), экспрессированными на бластоцисте [52]. Цикл работ, посвященный изучению экспрессии молекул адгезии в нормальном эндометрии, свидетельствует о том, что перспективными маркерами рецептивности у человека являются высокогликозилированный муцин MUC-1 и рецептор гиалуронана CD 44 [53]. Идентифицированы гликаны в составе MUC-1, изучено их связывание с эндогенными галектинами человека и показаны различия гликоформ MUC-1 у фертильных женщин и пациенток с бесплодием [54]. Также было установлено, что L-селектин и его углеводные лиганды участвуют в адгезии бластоцисты к эндометрию в месте имплантации. Р- и Е-селектины включаются в процессы иммунного распознавания между материнскими и фетальными тканями. Особая роль отводится углеводному лиганду – эпитопу MECA-79 (SO3→6GlcNAc), поскольку его экспрессия выявлена в области пиноподий в среднюю стадию секреции [33]. Высокая экспрессия углеводных лигандов L-селектина в секреторном эндометрии, выявляемая иммуногистохимическим окрашиванием антителами к эпитопу углеводной природы MECA-79, ассоциирована с успешными попытками переноса нативных эмбрионов [55]. Уровень экспрессии МЕСА-79 в эпителии у фертильных женщин был значимо выше, чем у бесплодных [56]. У пациенток с повторными неудачами имплантации экспрессия MECA-79 может являться предиктором рецептивности эндометрия [57].
Заключение
Учитывая противоречивость полученных данных относительно оценки рецептивности эндометрия неинвазивными методами, можно заключить, что ни один из существующих подходов, основанных на использовании УЗИ, не позволяет в полной мере оценить рецептивную способность эндометрия. Молекулярные исследования рецептивности эндометрия также нельзя признать высокоэффективными на сегодняшний момент. Для повышения эффективности программ ВРТ в дополнение к инструментальным исследованиям необходим поиск универсального молекулярного маркера, основываясь на значении которого можно будет предсказать успешность имплантации. Однако вопрос: «существует ли универсальный маркер рецептивности?» – остается дискуссионным. Очевидно, что акцент исследований должен сместиться от единичных маркеров в область сигнатур – сочетаний наиболее эффективных маркеров, имеющих высокие показатели диагностической ценности. В этой связи наибольший интерес представляет использование эрреев – различных панелей, по результатам тестирования которых можно выявить наиболее эффективные маркеры. Такие эрреи должны обязательно включать молекулы внеклеточного матрикса, гликокаликса клетки, молекулы адгезии, а также ферменты их биосинтеза. Рассматривая комплекс показателей, учитывающих толщину, объем, эхо-структуру, кровоток, морфологические особенности и молекулярные маркеры, характеризующие эти параметры в эндометрии, по-видимому, можно приблизиться к пониманию сложных, многокомпонентных процессов в рецептивном эндометрии.
