有提高ICSI成功率的神器吗?

有提高ICSI成功率的神器吗?

副标题：常规ICSI与超高倍精子形态学选择后(IMSI)显微注射的比较

ICSI的来历和概念

单精子卵胞浆内注射（Intracytoplasmic sperm injection, ICSI）主要适应症是精子参数严重异常和精卵结合障碍。IVF技术问世后十几年间，研究者一直在试图解决精子过少、活力很低和畸形率过高导致的IVF受精率很低甚至完全不受精的问题。经历过很多年的努力和很多次的失败，研究者尝试透明带下授精法（SUZI），部分透明带切除（PZD），如图1所示，但二者正常体外正常受精率均不足20%，临床妊娠率不足10%。

直到1991年，运气降临到了比利时布鲁塞尔大学附属生殖中心的Gianpiero Palermo身上，他的上级领导是Paul Devroey和Andre Van Steirteghem，后来这三人都成为生殖医学界的大牛。在Gianpiero Palermo之前，研究者们仍然不太敢于尝试将精子直接注入卵浆内，担心损伤卵子。大家仍在想尽办法改进SUZI和PZD技术，比如通过诱导精子获能和发生顶体反应提高受精率。关于为何只有他走出了这关键一步，听到几个版本的传说。有人说他是偶然把精子注入卵胞浆内，有人说他是误将精子注入卵胞浆内，也有人说他初生牛犊不怕虎，想试试的没想到就成功了，更有好事者说是他手下一个留学的中国籍博士生刘家恩误打误撞做的ICSI。不管如何Palermo先生成功了，1992世界第一例ICSI试管婴儿的文章发表在著名的柳叶刀杂志上（我这一辈子要是能发一篇就心满意足了）。后期ICSI技术又得到进一步改进，特别是ICSI前的精子制动可以提高显著ICSI受精率。

ICSI发明后在临床上得到了快速广泛的应用，由于目前认为ICSI是一项安全的技术，导致很多非男性因素也在越来越多的使用ICSI。美国疾控中心（CDC）报道称过去2001-2010年这十年间美国的ICSI增长迅速，由40432例增至66859例（下图2），同期IVF和ICSI总周期数则从107587例增至147,260例（下图3），ICSI占比从37.5%增至45.4%。

ICSI直接将精子注射到卵子内部，跨越了诸如精子游动，精卵结合，顶体反应等一系列步骤（图4），从而提高严重少弱畸精症的体外受精成功率，给男性不育患者带来了生育的希望（具体内容可以阅读本公众号此前发表的“卵子小妹向您讲述她的ICSI旅程”，文章采用拟人笔法娓娓道来，风格清新自然，值得一读）。没有人想到ICSI如此简单的解决严重少弱精症的受精问题，正所谓大道至简。但目前ICSI成功率仍然不高，2010年国外一篇文献综述总结ICSI的活产率和临床妊娠率分别只有25%和35%。所以研究者们又走在探索提高ICSI成功率的路上。

ICSI对精子的要求

精子分为头部，体部，尾部，作为单倍体细胞，非常微小，长约50 微米，头部呈椭圆形，长约3.5-5.0微米，宽约2.5-3.2微米，长宽比大致为1.3-1.8（图5）。ICSI挑选精子，第一要求是活精子，最好是前向运动精子，特殊情况如完全不动精子症（精子纤毛不动综合征）可以通过低渗肿胀实验来挑选存活的精子；其次，尽可能挑选形态正常的精子（要挑帅哥），且不能对精子进行HE染色（细胞和组织病理学常用染色方法）。有经验的实验室技术员可以在200-400倍光镜下通过观察精子头、体和尾部挑选到合格精子，淘汰比如尖头、小头、不规则头、大头、双头、圆头、卷尾、颈部异常的精子，如下图6所示；但一些锥形头，顶体偏小的精子认为可以行ICSI治疗，且不影响囊胚形成率和临床妊娠率。这种挑选精子的方法由于无法精确观察精子，有一定的主观性和随意性。研究者一直在努力寻找一种既安全有能提供成功率的优选精子的方法。

MOSME系统联合ICSI---IMSI

在ICSI基础上，2001年以色列科学家Benjamin Bartoov团队发明了一种形态选择后单精子卵胞浆内注射，英文名称是Intracytoplasmic morphologically- selected sperm injection，简称为IMSI（图6）。IMSI是通过MOSME系统实现放大6600倍后，挑选形态好的精子行ICSI。MOSME是motile sperm organelle morphology examination（汉译为：活动精子细胞器形态学检查）的英文简称，通过光学显像和数字放大设备，将活动精子放大6600倍去精确观察细胞器，如精子核、顶体、颈部、尾部，测量精子核空泡占精子核的体积比，正常情况下不超过4%（图7）。Benjamin挑选反复ICSI失败的24例患者做IMSI，结果有14例成功怀孕了，成功率为58%，文章发表在临床医学顶级刊物《新英格兰杂志》（在这个刊物发表文章可是从医者的荣耀），从这篇文章描述来看IMSI可以提高反复种植失败夫妇的ICSI妊娠率，进一步乐观推测可以大幅通高ICSI成功率。

不过，结论别下太早，看起来很美的事情往往不一定靠谱，尤其这种不是随机对照前瞻性研究所得到的结论，客官要问，那为何能发这么好的杂志。答：那是因为文章方法有一定创新性，再好的杂志也希望吸引眼球。（我写这个科普也希望能吸睛）。还好这个世界上有一个牛掰的学会-Cochrane，这个学会非常理性非常靠谱，他在临床每个领域的综述文章通常不久就会写入疾病的诊疗指南。请看下文他们关于IMSI与ICSI的比较分析。

IMSI真是神器吗？

IMSI技术出现后，在世界范围内得到一定程度的应用，相关研究报道也有很多，但对于其是否可以提高ICSI成功率和降低自然流产率仍有不少争议。

2013年Cochrane学会发表了一篇综述，比较了ICSI与IMSI的成功率。该综述检索到全世界IMSI相关研究有294个（真不少），但为保证结论的客观性和可信性，仅纳入前瞻性随机双盲的研究，结果只有 9份临床研究符合要求。你可能忍不住要问，为何一定要前瞻性随机双盲的研究，解释这个要很长篇幅；一言以蔽之，这样的研究干货多水货少份量足，是临床研究的黄金标准。

9份临床研究共有2014个病例，其中ICSI治疗1012例，IMSI治疗1002例。结果发现这二种方法的活产率和自然流产率没有差异。IMSI临床妊娠率较ICSI略高，风险度比为1.29，95%的可信区间为1.07-1.56。文章认为没有证据说明IMSI可以改善活产率和自然流产率；IMSI提高临床妊娠率意义也较小，其循证医学证据质量很低（very low）。最后作者建议在IMSI进入临床使用前，仍需进一步开展大样本临床研究。

结语

该项技术整体成本较高，需要购买昂贵的MOSME设备，但中国不差钱。百度检索发现国内已有为数不少的生殖医学中心购买此设备，对此我只能“呵呵”了。对已购买此设备的中心而言，本文有一个好消息是IMSI不会提高子代致畸率，所以可以放心大胆使用；一个坏消息是IMSI临床意义不大，可能不值得劳神劳力劳财去做。对于计划做IMSI患者而言，则请您三思而后行。