2022子宫内膜容受性转录组学研究进展（全文）.docx

2022子宫内膜容受性转录组学研究进展(全文)摘要胚胎植入依赖于良好的胚胎质量、子宫内膜容受性，及胚胎-子宫内膜间同步和谐地交流对话。相较于发展较成熟的胚胎培养技术，目前子宫内膜容受性仍缺乏有效的诊断与治疗方法，传统检测方法如胞饮突检测、组织学检测、超声等，其准确性和可重复性饱受质疑。随着组学技术的发展，利用基因表达的整体特征描述、诊疗疾病已成为可能，其在子宫内膜容受性领域也具有较大的研究和临床运用价值。本文就近年来子宫内膜容受性领域转录组学临床研究作一综述，概括子宫内膜容受性相关编码基因、非编码基因研究的基本情况及临床运用情况，为后续研究子宫内膜容受性、指导临床诊疗提供参考。【关键词】子宫内膜容受性；种植窗；转录组学；信使RNA;非编码RNA胚胎植入是受孕的关键环节。成功的胚胎种植依赖于良好的胚胎质量、较好的子宫内膜容受性，以及同步、和谐的胚胎-子宫间对话1近年来，随着胚胎植入前遗传学检测(preimp1.antationgenetictesting,PGT)等技术的发展与成熟，影响胚胎种植的诸多因素得以解决，然而不孕症患者的临床妊娠率仍难以突破其瓶颈。数据显示约50%的患者曾经历过移植失败的困扰，10%的患者在接受反复胚胎移植后仍然未孕2。有学者指出，在胚胎培养技术日渐成熟的今天，子宫内膜容受性是辅助生殖技术研究中的最后阻碍3。子宫内膜容受性即子宫内膜接受胚胎种植的能力。子宫内膜随月经周期发生规律性变化，仅在黄体中期的短暂时间内能够接受胚胎种植，这一时间段被称为子宫内膜容受期或种植窗通常维持不超过48H4o尽管有学者认为，种植窗这一概念狭隘地定义了胚胎种植的时间范围，但研究证实种植窗期间的胚胎种植率最高，尤其当胚胎与子宫内膜发育相差±1.5d及以上时，胚胎种植率将显著下降5。对于绝大部分月经规律的患者，其种植窗多位于月经周期的第19-23B61.但随着检测方法的改进，研究显示部分患者或存在种植窗的偏移，且反复种植失败(repeatedimp1.antationfai1.ure,RIF)患者中发生比例显著高于对照人群7-11o准确判断患者的子宫内膜容受性，进一步指导患者的个体化胚胎移植，或是提高临床妊娠率的下一个突破口。近年来随着转录组学技术的发展与进步，以RNA测序(RNA-sequencing,RNA-seq)为代表的二代测序技术已成为疾病研究、临床个体化诊疗的重要手段。转录组学研究从整体水平上检测基因表达变化，兼具准确、客观等优点。除了常见的信使RNA(messengerRNA,mRNA)以外,其同时具备非编码RNA(noncodingRNA,ncRNA)、转录本可变剪切等检测能力，为探索生理变化、研究疾病本质带来变革，也为我们进一步研究子宫内膜容受性打下了良好的基础12。前期研究结果显示，子宫内膜的基因表达对月经周期中生理性激素变化、辅助生殖技术过程中的外源性卵巢刺激等非常敏感，同时在患有子宫内膜息肉、子宫内膜异位症等疾病的患者中，可检测出与疾病相关的基因表达改变13-15。构建月经周期不同时期基因表达图谱，对比子宫内膜容受性正常、减退患者的基因表达差异，对我们了解子宫内膜容受性，进一步指导临床诊疗具有重要意义。本文针对健康受试者及RIF患者人群，将子宫内膜容受性转录组学研究进展作一综述。.mRNA众多研究对比、筛选了月经周期中不同时期的子宫内膜差异基因，以期获得与胚胎种植相关的关键基因（表1）。早在2002年，学者利用CDNA芯片检测分泌早期与容受期子宫内膜，筛选出693个显著差异表达的基因，其中以编码细胞表面受体、参与细胞黏附等功能基因差异尤为显著14o2004年，Ponnampa1.am等16检测月经周期中6个时间点子宫内膜，共筛选获得425个差异表达基因。该研究首次引入GeneRaVETM算法，计算出6个基因子集，能够准确判断37名受试者中31名的子宫内膜容受性，证实利用转录组学特征诊断子宫内膜容受性的可行性。2009年，Ko1.er等17首次对比了RIF患者与正常对照者容受期子宫内膜基因谱，获得313个显著差异表达基因，其中92%在RIF患者中下调，证实RIF患者存在基因表达的异常。2011年，西班牙Gimeno团队通过收集正常人群不同时期的子宫内膜标本，基于基因芯片技术构建了子宫内膜容受性微阵列(endometria1.receptivityarray,ERA)18该基因芯片包含238个差异基因，可以判断患者子宫内膜为容受期容受前期或增殖期，其特征性达0.886,准确性达0.998o2012年，同一团队对比分析了ERA与传统子宫内膜组织学检测，证实基于基因芯片技术的ERA准确性远高于传统主观的组织学检测39。该技术的发明标志着基于转录组学技术的子宫内膜容受性诊断技术逐渐成熟，并开始被应用于临床、指导临床实践7,40-41o2013年,基于现有转录组学研究，Bhagwat等24学者整理、构建了包含19285个子宫内膜相关基因及179个与容受性相关关键基因的子宫内膜容受性数据库(HumanGeneExpressionEndometria1.Receptivitydatabase,HGEx-ERdb),以供深入研究子宫内膜容受性。2021年，国内团队基于RNA-seq技术、随机森林计算方法构建了包含175个关键基因的子宫内膜容受性检测(RNA-Seq-basedendometria1.receptivitytest,rsERT),该技术能将患者子宫内膜判断为容受前期容受期及“容受后期"，其准确性达到98.4%,具有良好的临床运用价值11o2021年Giacomini等25学者对人容受期子宫内膜、宫腔液外泌体配对样本进行RNA-seq,发现宫腔液外泌体基因表达与子宫内膜相近，宫腔液外泌体或成为无创子宫内膜容受性检测研究的突破口之一。表1宫内容受件转隶1学研究试Q制检说内容内酸准冬方出口测时间总MiHI1.i4：W'4!KWU1.UIJWmK5KootYE.rtf "'43MKI>ff.72例财煦:PKH然阖期Ik . etai1"1so例月不规律 ««/r于宫内HMWM .A IMMCanon DD. et6例fit"受试者刊内自然MI期Hmunyu1.an Pt «"'43例月算规律 受试看小内展ftMiMk<4erM.rtal1,2M Aff. 12例财照好内炭IltaM；酒”你例”不Bt律 4iAFrr内及BMMKirM*wijk . ri al ”5例月经规律 受状并子省内收AftMIiMIhtimNM”/1(IOMJIftJKI* IVF患者TfrrtRMMWTalMS. Cd”M例月经规律 如衣4吉内腆AfiNMAllm»rS.rt.ln8个月税规律 受试在惮本Ti窝内M自然尚期Etam CE. eta,n9也黑律了衣内就自林尚期Bh4MSR.rl JXtt<KftftttiIGiMxmini 呼 M'14例月经规律 受试栉.42例 KTAtt官乾液外iRNASvMqgnnam B. «< all 117»IjJ”规律 KffR内HMmKunlunn S. C li*8盟"*律子宫内.AMMStuAG." J"Wt于*内U泰悯,Ul用分J6 小 IW(U1+2).W5*(UI+7)(DI9-23)期期晚期(1)1”B>.<f<B分泌*1W(1.H，2、Bi44).ffjtm UiH *7 Mx47)*爻期(1.H+67>M因芯片5>»VWdJUS1P+3).容受期(UH7.P+5).分泌晚期(IJI*9,P÷7)HNa*n3571个船计&达Mui抵1-I1.化及分V(£.Hv.I'.的 策» AH分能中1«(U1.C-达因芯片41.SS WHIJU 79>1.<flftW(÷.437).容支期 (LH").增殖明 (DB-m底因&片分伤 XlW，”R2k 容受期(H7)M因芯片增预期“)97”.容 受 JlKLHW>M闪芯片培殖期,分第早.中.陵第MMIR(D7).W4IW(LH浦)展因芯片M网芯片分泌小期(LH*2) 容受期ILH*7)ttw<nn«n：RNnRNAMtrqIniNNA芯 HSGSiNFF093个分#入达KIM425t H AiS «1*13”个总XAii UI*2MtH½ KW涉及地Ii&血受体、与嚣霸温居jH>tt%S.*221个差弁入达«IM149个茶舁友达 基因2M78个敖舁代 达基因2177 个用 ViIt一反曲TK*体565个 XWftiSWM; HS3个用 A表达MIN179个美惚基因2247个总舁衣达基因3297tWii mR.51.6t 以“达卜<KNA.102 t 心讣人达 wnRS ¼49个冷友达mKN.3244个疫诉imKN¾嚼腿个miKN.f*阳期22个弟HmH涉虢嬲濡簿及姻里网通讯JI1.忸内信，;然(等iH-ft%-1切也外M*5体节种及翔,怅增殖.Wm信 “通路笥抄及期匍增加.1&附.<tfia涉及免疫应答、斓第 分我等涉及滑鞭缩粗U1.期WWmi<1«弼SaWm1.<N !?«#1;«中滋事神上反应HCNA,0|4Ahm1.r Sv HmIm Vilrlh F K JHChm Y.rl,20用月抄规律受试衣ISMRirAff子宫内及r官鞭液外伤体T宫内政HttMIiw/IMJM 自然周期 “博周期容受期D2O24J分浴早期(IHC)容之期(D21)iKN名片13个弟升衣达mKN涉及像相何连依.也MH等RakrfK. HA38Mm.于汴内！“息周IW分浴单!(DUI3).s2w (U47-9IE曲、'芯片9个差寻乱达mRNAiRNA芯片6个收达mRNAmi、'芯片66个用#我送涉及In 1.nX:通路 mRNA.64l 个 好圻A这 RXRNA mn KFf1.l 21个笫 涉及横皮脸谶亦受体 WftiiMdtNA.Gfinn"黑川91个万比受裱侪通路 先会达mRA«1子宫内股容爻性转录组学研究续收作者试检组检涧内容内腆净备法检消时间点便川技术结果ZWUWWtiFItUaRNAFanU.Ha1.1.n1.74RIF强齐.5名咐MTrtK自然周期容费JB(1.HN)IncRNA芯片197个差异友达InrRNA涉及磷脂限肌加俏，通路、悔和脂物施令成FrngC.Haw,数据咋散抠/数据嫁255个InrRW-mK5ft!<ift涉及免疫反应.由管增用ChcnMY.H前“3HKIF