Reproductive immunology
Reproductive immunology refers to a field of medicine that studies interactions (or the absence of them) between the immune system and components related to the reproductive system, such as maternal immune tolerance towards the fetus, or immunological interactions across the blood-testis barrier. The concept has been used by fertility clinics to explain fertility problems, recurrent miscarriages and pregnancy complications observed when this state of immunological tolerance is not successfully achieved. Immunological therapy is a method for treating many cases of previously unexplained infertility or recurrent miscarriage.[1]
Immune system in pregnancy
The immunological system of the mother plays an important role in pregnancy considering the embryo's tissue is half foreign and unlike mismatched organ transplant, is not normally rejected. During pregnancy, immunological events that take place within the body of the mother are crucial in determining the health of both mother and fetus. The mother must develop immunotolerance to her fetus since both organisms live in an intimate symbiotic situation. Progesterone-induced-blocking factor 1 (PIBF1) is one of several known contributing immunomodulatory factors to play a role in immunotolerance during pregnancy.[2]
The placenta also plays an important part in protecting the embryo for the immune attack from the mother's system. Secretory molecules produced by placental trophoblast cells and maternal uterine immune cells, within the decidua, work together to develop a functioning placenta.[3] Studies have proposed that proteins in semen may help a person's immune system prepare for conception and pregnancy. For example, there is substantial evidence for exposure to partner's semen as prevention for pre-eclampsia, a pregnancy disorder, largely due to the absorption of several immune modulating factors present in seminal fluid, such as transforming growth factor beta (TGFβ).[4][5]
Insufficient immune tolerance
An insufficiency in the maternal immune system where the fetus is treated as a foreign substance in the body can lead to many pregnancy-related complications.
- โรค Rhหรือภาวะ Rh isoimmunization เกิดขึ้นเมื่อระบบภูมิคุ้มกันของมารดาสร้างแอนติบอดีที่จดจำเซลล์เม็ดเลือดแดงของทารกในครรภ์ว่าเป็นสิ่งแปลกปลอม[ 6 ]ซึ่งอาจนำไปสู่ผลเสียร้ายแรงหลายประการต่อทารกในครรภ์ รวมถึงโรคโลหิตจางจากเม็ดเลือดแดงแตกภาวะเคอร์นิคเทอรัสหรือแม้กระทั่งเสียชีวิต[ 7 ]การรักษาด้วยแอนตี้-D อิมมูโนโกลบูลินได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในการป้องกันโรค Rh อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีหลักฐานที่แน่ชัดว่าการรักษาด้วยแอนตี้-D อิมมูโนโกลบูลินมีประโยชน์ต่อมารดาหรือทารกในครรภ์เมื่อเกิดภาวะ Rh isoimmunization [ 7 ]
- ภาวะครรภ์เป็นพิษเป็นความผิดปกติที่พบได้ในร้อยละ 5 ถึง 10 ของการตั้งครรภ์ทั้งหมด ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพหลอดเลือด เช่น ความดันโลหิตสูง ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ เช่น อาการชักโรคโลหิตจาง จากเม็ดเลือดแดงแตก ความเสียหายต่อรก และการยับยั้งการเจริญเติบโตและพัฒนาการของทารก ในครรภ์ [ 8 ]ปัจจัยเสี่ยงของภาวะครรภ์เป็นพิษ ได้แก่ อายุของมารดาที่มากขึ้น โรคอ้วน และประวัติของโรคหลอดเลือด[ 9 ] การกระตุ้น โมโนไซต์ในระหว่างตั้งครรภ์นั้นถูกควบคุมโดยฮอร์โมนการตั้งครรภ์เพื่อป้องกันไม่ให้โมโนไซต์กลายเป็นสารก่อการอักเสบโดยการเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทซิสอย่างไรก็ตาม หากกระบวนการนี้ทำงานผิดปกติ การกระตุ้นของโมโนไซต์อาจนำไปสู่ความเสียหายและการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือด ซึ่งเชื่อว่านำไปสู่การอักเสบที่เป็นลักษณะเฉพาะที่พบในภาวะครรภ์เป็นพิษ[ 8 ]การป้องกันสำหรับผู้ที่มีความเสี่ยงต่อภาวะครรภ์เป็นพิษอาจรวมถึงการเสริมแคลเซียม การเสริมวิตามินซีและอี แอสไพรินขนาดต่ำเฮปารินที่ไม่แยกส่วน (UFH) และเฮปารินโมเลกุลต่ำ (LMWH) และแมกนีเซียมซัลเฟต[ 9 ]เป้าหมายของการรักษารวมถึงการลดความดันโลหิตของมารดาโดยใช้ ยาต้านความดันโลหิต สูงที่ปลอดภัยต่อการใช้ในระหว่างตั้งครรภ์[ 9 ]
- Advances in single-cell RNA sequencing have led to the discovery of new insights into how immune system dysfunction could contribute to recurrent pregnancy loss. Due to this technological advancement, individual immune cells in the uterine environment can be identified, allowing researchers to detect and identify specific cell populations. Using these methods, studies have identified that women with recurrent pregnancy loss exhibit altered patterns among their decidual natural killer (dNK) cells. This includes limited supportive dNK cells as well as abnormal development among the cells. Along with that, the T-cell population in recurrent pregnancy loss display more inflammatory and cytotoxic gene expressions compared to a healthy pregnancy. Single-cell analysis has identified miscommunications between natural killer cells, T-cells and macrophages which all contribute to breaking down the maternal-fetal tolerance. These findings suggests that an imbalance between tolerance-promoting immune responses and the pro-inflammatory activity is where the cause of recurring pregnancy loss occurs. Continued advances in single cell analysis hold diagnosing and treating immune-related infertility.[10]
- According to ESHRE guidelines, recurrent miscarriage is defined as 3 or more pregnancy losses before the third trimester (~22 weeks of gestation) and has many etiologies, including many that stem from immune dysfunction, most of which can be treated with immunosuppressive medications[11]
- An increase in the prevalence of antiphospholipid antibodies (known as antiphospholipid syndrome) can be found in many recurrent miscarriage patients. However, there is no evidence that the increase in antiphospholipid antibodies harms the pregnancy, but it is thought to be indicative of immune dysfunction and proinflammatory responses in regards to the pregnancy.[12]
- An increase in prevalence of proinflammatory cells and natural killer cells can be found in women experiencing a miscarriage. However, there has been no evidence that the prevalence of these proinflammatory cells can predict pregnancy outcomes, including risk of a miscarriage.[12]
- Maternal HLA class II allele presence has been found to be potentially linked to predisposed immune attacks against male embryos. Proposed treatments for this immune dysfunction include corticosteroids, allogeneic lymphocyte immunization, intravenous immunoglobulin infusion, and tumor necrosis factor α antagonists.[12]
Microbiology
Uterine natural killer cells
ระบบภูมิคุ้มกันของมารดา โดยเฉพาะภายในมดลูกจะเปลี่ยนแปลงไปเพื่อให้เกิดการฝังตัวและปกป้องการตั้งครรภ์จากการโจมตีของระบบภูมิคุ้มกัน ในขณะที่เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (NK cells) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด มีฤทธิ์ทำลายเซลล์และมีหน้าที่โจมตีเชื้อโรคและเซลล์ที่ติดเชื้อเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติในมดลูก (uNK) ชนิดหนึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงในระหว่างตั้งครรภ์[ 13 ]แม้ว่าทารกในครรภ์จะมีแอนติเจนจากบิดาอยู่ แต่เซลล์ uNK ไม่รู้จักว่าเป็น "สิ่งแปลกปลอม" [ 13 ]ดังนั้นผลกระทบที่เป็นพิษต่อเซลล์จึงไม่มุ่งเป้าไปที่ทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนา[ 13 ]จำนวนและชนิดของเซลล์ uNK และตัวรับจะเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการตั้งครรภ์ที่มีสุขภาพดี โปรไฟล์ของ uNK จะแตกต่างกันในการตั้งครรภ์ที่ผิดปกติ ในไตรมาสแรกของการตั้งครรภ์ เซลล์ uNK เป็นหนึ่งในเม็ดเลือดขาวที่มีจำนวนมากที่สุด แต่จำนวนจะค่อยๆ ลดลงจนถึงกำหนดคลอด[ 14 ]มีการเสนอว่า uNK มีส่วนช่วยในการปกป้องเซลล์โทรโฟบลาสต์นอกรก (EVT) ซึ่งเป็นเซลล์สำคัญที่มีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของทารก ในครรภ์ [ 15 ] [ 16 ]เซลล์ uNK หลั่งสารทรานส์ฟอร์มิงโกรทแฟคเตอร์-β (TGF-β) ซึ่งเชื่อว่ามีผลกดภูมิคุ้มกันผ่านการปรับเปลี่ยนการตอบสนองของเม็ดเลือดขาวต่อโทรโฟบลาสต์[ 15 ]
KIR และแอนติเจนเม็ดเลือดขาวของมนุษย์
ตัวรับอิมมูโนโกลบูลินคล้ายเซลล์นักฆ่า (KIRs) ถูกแสดงออกโดยเซลล์ uNK ของมารดา ทั้ง KIRs ของมารดาที่มีความหลากหลายและโมเลกุลแอนติเจนเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ (HLA)-C ของทารกในครรภ์นั้นมีความแปรปรวนและจำเพาะต่อการตั้งครรภ์แต่ละครั้ง ในการตั้งครรภ์ใดๆ จีโนไทป์ KIR ของมารดาอาจเป็น AA (ไม่มี KIR ที่กระตุ้น) AB หรือ BB (มี KIR ที่กระตุ้น 1–10 ตัว) และลิแกนด์ HLA-C สำหรับ KIRs จะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ HLA-C1 และ HLA-C2 การศึกษาแสดงให้เห็นว่ามีความเข้ากันได้ไม่ดีระหว่าง KIR AA ของมารดาและ HLA-C2 ของทารกในครรภ์ ซึ่งนำไปสู่การแท้งบุตรซ้ำ ภาวะครรภ์เป็นพิษ และความล้มเหลวในการฝังตัว ในการช่วยการเจริญพันธุ์ ข้อมูลเชิงลึกใหม่เหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อการเลือกการถ่ายโอนตัวอ่อนเดี่ยว การเลือกไข่ หรือการเลือกผู้บริจาคอสุจิตาม KIRs และ HLA ในผู้ป่วยที่มีการแท้งบุตรซ้ำ[ 17 ]
มะเร็งและเนื้องอกในระหว่างตั้งครรภ์
ทั้งในโรคมะเร็งและการตั้งครรภ์ เซลล์จะเจริญเติบโตและแบ่งตัวอย่างรวดเร็วโดยที่ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ไม่สามารถกำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ กลไกการปรับภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นในทั้งการตั้งครรภ์และโรคมะเร็งนั้นคล้ายคลึงกัน กล่าวคือ การแสดงออก ของเซลล์ T helperจะแตกต่างกันไปตามระดับของไซโตไคน์ ในการตั้งครรภ์ เซลล์ T helper ชนิดที่ 1 ( ) จะถูกควบคุมให้เพิ่มขึ้น ในขณะที่ในโรคมะเร็ง เซลล์ T helper ชนิดที่ 2 ( ) จะถูกควบคุมให้เพิ่มขึ้น[ 18 ] [ 19 ]ในการตั้งครรภ์เซลล์ T ควบคุม (เซลล์ T หรือ Tregs) จะช่วยให้ร่างกายยอมรับทารกในครรภ์ได้[ 18 ] Tregs ทำหน้าที่คล้ายกันกับเนื้องอกการรักษามะเร็งมีเป้าหมายเพื่อลดกิจกรรมของ Tregs ในขณะที่การรักษาภาวะแทรกซ้อนในการตั้งครรภ์มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มกิจกรรมของ Tregs ซึ่งอาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนในผู้ป่วยมะเร็งที่กำลังตั้งครรภ์ เนื่องจากเป้าหมายคือการลด Tregs เพื่อกำจัดมะเร็ง ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อทารกในครรภ์ได้ จึงจำเป็นต้องใช้การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน ที่ปรับเปลี่ยน Tregs อย่างระมัดระวัง เพื่อให้แน่ใจในความปลอดภัยของผู้ตั้งครรภ์และทารกในครรภ์[ 20 ]
เนื้องอกมดลูกพบได้บ่อยในสตรีวัยเจริญพันธุ์ โดยมีอัตราการเกิดสูงถึง 80% เมื่ออายุ 50 ปี เนื้องอกมดลูก เป็นเนื้องอกกล้ามเนื้อเรียบชนิดไม่ร้ายแรง (ไม่เป็นมะเร็ง) โดยทั่วไปมักไม่มีอาการ แต่ก็อาจทำให้เกิดอาการปวด ซึ่งบางครั้งอาจรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีขนาดใหญ่ หรือเกิดการบิดตัว (การบิด; อาจเกิดขึ้นเมื่อเนื้องอกมดลูกมีก้านหรือลำต้น) หรือการกดทับ (การบีบอัด; อาจเกิดขึ้นได้ง่ายกว่าในระหว่างตั้งครรภ์) ระหว่าง 10 ถึง 30% ของผู้หญิงที่มีเนื้องอกมดลูกจะมีภาวะแทรกซ้อนในระหว่างตั้งครรภ์ แม้ว่าความสัมพันธ์กับผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์จะยังไม่ชัดเจน แต่เนื้องอกมดลูกมีความเกี่ยวข้องกับการตกเลือดและการแท้งบุตรในช่วงต้นของการตั้งครรภ์ การแตกของถุงน้ำคร่ำก่อนกำหนดและการคลอดก่อนกำหนด และการผ่าตัดคลอด[ 21 ]
ยาที่ใช้ในระหว่างตั้งครรภ์
เภสัชจลนศาสตร์
การเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคและสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการตั้งครรภ์ส่งผลต่อเภสัชจลนศาสตร์ (การดูดซึม การกระจาย การเผาผลาญ และการขับถ่าย) ของยาหลายชนิด ซึ่งอาจต้องปรับเปลี่ยนขนาดยา การเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหารได้รับผลกระทบจากการระบายกระเพาะอาหารที่ล่าช้าและค่า pH ในกระเพาะอาหารที่เพิ่มขึ้นระหว่างการตั้งครรภ์ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงการดูดซึมยาได้[ 22 ] [ 23 ]การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของร่างกายระหว่างการตั้งครรภ์อาจเปลี่ยนแปลงปริมาตรการกระจายตัวของยาเนื่องจากน้ำหนักตัวและไขมันที่เพิ่มขึ้น ปริมาตรพลาสมาทั้งหมดที่เพิ่มขึ้น และอัลบูมินที่ลดลง[ 23 ]สำหรับยาที่ไวต่อการกำจัดโดยตับจะได้รับอิทธิพลจากการผลิตเอสโตรเจนและโปรเจสเตอโรนที่เพิ่มขึ้น[ 22 ]นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของเอนไซม์ในตับอาจเพิ่มหรือลดการเผาผลาญยาตามองค์ประกอบของยา อย่างไรก็ตาม เอนไซม์ในตับส่วนใหญ่จะเพิ่มทั้งการเผาผลาญและการกำจัดระหว่างการตั้งครรภ์[ 22 ]นอกจากนี้ การตั้งครรภ์ยังเพิ่มการกรองของไต การไหลของพลาสมาในไต และกิจกรรมของตัวขนส่ง ซึ่งอาจต้องเพิ่มขนาดยา[ 22 ]
ข้อบังคับของ FDA
องค์การอาหารและยา (FDA) ได้กำหนดข้อกำหนดการติดฉลากสำหรับยาและผลิตภัณฑ์ชีวภาพที่มีความเสี่ยงต่อการใช้ยา เพื่อให้สตรีมีครรภ์และสตรีที่ให้นมบุตร รวมถึงผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพ สามารถตัดสินใจได้อย่าง มีข้อมูล [ 24 ] จำเป็นต้องระบุ หมวดหมู่การตั้งครรภ์บนฉลากยาสำหรับยาที่ดูดซึมเข้าสู่ระบบร่างกายซึ่งมีความเสี่ยง ต่ออันตราย ต่อทารกในครรภ์ ซึ่งปัจจุบันได้ถูกแทนที่ด้วยกฎการติดฉลากสำหรับการตั้งครรภ์และการให้นมบุตร (PLLR) [ 25 ]นอกเหนือจากข้อกำหนดหมวดหมู่การตั้งครรภ์เกี่ยวกับข้อมูลการตั้งครรภ์ การคลอด และมารดาที่ให้นมบุตรแล้ว PLLR ยังรวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับสัตว์เพศเมียที่มีศักยภาพในการสืบพันธุ์ด้วย[ 25 ]การเปลี่ยนแปลงการติดฉลากมีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 30 มิถุนายน 2558 [ 25 ]ข้อกำหนดการติดฉลากของยาที่จำหน่ายโดยไม่ต้องมีใบสั่งแพทย์ (OTC) ไม่ได้รับผลกระทบ[ 25 ]
การพิจารณาทางเภสัชวิทยา
The change in medication exposure during pregnancy should concern both mother and fetus independently. For example, within antibiotics, penicillin may be used during pregnancy, whereas tetracycline is not recommended due to potential risk of fetus for a wide range of adverse effects.[26]
Sulfonamides
Some studies have shown that maternal exposure to sulfonamides during pregnancy may be qan increased risk of congenital malformations.[27] There has been no evidence that certain types of sulfonamides or doses administered may increase or decrease the risk. Exposure to sulfonamides has been the only direct connection.[27]
Drug therapies
Reducing miscarriage
A threatened miscarriage is when signs or symptoms of miscarriage, most often bleeding that occurs in the first 20-weeks of a pregnancy, are present.[28]
As the hormone progesterone is essential for the maintenance of pregnancy – amongst its important effects is maternal immune modulation and suppression of inflammatory responses – it is often used to prevent a threatened miscarriage from completing. Treatment with exogenous progesterone can lower the incidence of miscarriage; overall, though, the research suggests it does not alter the rate of pre-term births or live births.[29] However, one review suggested live birth rates were improved for a subgroup of women treated with micronized vaginal progesterone. The improved outcome was seen in the group at higher risk of miscarriage, this being people who had had three or more miscarriages and were also currently experiencing bleeding.[30]
The use of low dose aspirin may be linked to increased rates of live births and fewer pregnancy losses for people who have had one or two miscarriages.[31] Based on this research, the National Institute of Health (NIH) revised their 2014 advice on using low dose aspirin, stating in 2021 that "low-dose aspirin therapy before conception and during early pregnancy may increase pregnancy chances and live births among women who have experienced one or two prior miscarriages."[32][a]
Antiphospholipid syndrome
การศึกษาบางชิ้นพบว่าการใช้แอสไพรินและเฮปาริน ร่วมกัน สามารถเพิ่มอัตราการเกิดมีชีวิตในผู้ที่มีภาวะแอนติฟอสโฟลิปิดซินโดรมได้[ 33 ]นอกจากนี้ยังพบว่าการใช้เฮปารินและแอสไพรินร่วมกันสามารถเพิ่มน้ำหนักแรกเกิดและอายุครรภ์ได้[ 33 ]และยังพบว่าผู้ที่มีภาวะแอนติฟอสโฟลิปิดซินโดรมมีอัตราการเกิดมีชีวิตเพิ่มขึ้นเมื่อ ใช้ เฮปารินที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำแทนเฮปารินและให้ร่วมกับแอสไพริน[ 34 ]
ภาวะภูมิคุ้มกันต่ออสุจิ
การตรวจพบแอนติบอดีต่ออสุจิในผู้ชายที่มีบุตรยากนั้นได้รับการรายงานครั้งแรกในปี 1954 โดย Rumke และ Wilson มีการสังเกตว่าจำนวนผู้ป่วยที่มีภาวะภูมิคุ้มกันต่ออสุจิสูงกว่าในกลุ่มผู้ที่มีบุตรยาก ทำให้เกิดแนวคิดที่ว่าภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอาจเป็นสาเหตุของภาวะมีบุตรยาก แอนติเจนต่ออสุจิถูกอธิบายว่าเป็นไอโซโทปของอิมมูโนโกลบูลิน 3 ชนิด (IgG, IgA, IgM) ซึ่งแต่ละชนิดจะจับกับส่วนต่างๆ ของอสุจิ หากอสุจิมากกว่า 10% จับกับแอนติบอดีต่ออสุจิ (ASA) จะสงสัยว่ามีภาวะมีบุตรยากเยื่อกั้นระหว่างเลือดและอัณฑะทำหน้าที่แยกระบบภูมิคุ้มกันและอสุจิที่กำลังพัฒนารอยต่อที่แน่นหนา ของ เซลล์ Sertoli ก่อตัวเป็นเยื่อกั้น ระหว่างเลือดและอัณฑะ แต่โดยปกติแล้วจะถูกทำลายโดยการรั่วไหลทางสรีรวิทยา อสุจิบางส่วนไม่ได้รับการปกป้องจากเยื่อกั้นนี้ เนื่องจากสเปิร์มาโทโกเนียและสเปิร์มาโทไซต์ระยะแรกตั้งอยู่ใต้รอยต่อ พวกมันได้รับการปกป้องด้วยวิธีการอื่นๆ เช่น ความทนทานทางภูมิคุ้มกันและการปรับเปลี่ยนภูมิคุ้มกัน
ภาวะมีบุตรยากหลังจากการจับตัวของแอนติบอดีต่ออสุจิ อาจเกิดจากหลายสาเหตุ ได้แก่ การจับ ตัวกันเอง ของอสุจิ ความเป็นพิษต่อเซลล์อสุจิการปิดกั้นการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอสุจิกับไข่ และการเคลื่อนไหวของอสุจิที่ไม่เพียงพอ ซึ่งแต่ละอาการจะแสดงออกมาแตกต่างกันไปตาม ตำแหน่งที่แอนติบอดี ต่ออสุจิ จับ กับเซลล์
วัคซีนคุมกำเนิดภูมิคุ้มกัน
วัคซีนคุมกำเนิดภูมิคุ้มกันที่มีกลยุทธ์การแทรกแซงที่หลากหลายได้รับการพัฒนาและอยู่ระหว่างการตรวจสอบตั้งแต่ทศวรรษ 1970 [ 35 ]การใช้งานในระดับประชากรในสัตว์ป่าเพื่อการจัดการระบบนิเวศได้เร่งตัวขึ้น โดยการวิจัยไม่ถูกจำกัดด้วยผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ซึ่งจะถือว่ายอมรับไม่ได้ในมนุษย์ เช่น ภาวะเป็นหมันถาวร ประสบการณ์และการวิจัยในบริบทของสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์เป็นข้อมูลสำหรับการวิจัยในมนุษย์ที่กำลังดำเนินอยู่ แม้ว่าจะมีความคืบหน้าช้ากว่าก็ตาม[ 36 ]
One approach is a vaccine designed to inhibit the fusing of spermatozoa to the zona pellucida (ZP). Normally in fertilisation, spermatozoa fuse with the zona pellucida surrounding the mature oocyte; the resulting acrosome reaction breaks down the ovum's tough coating so that the sperm and ovum unite. A vaccine targeting this process has been tested in animals with a view to develop an effective contraceptive for humans. This DNA-based vaccine uses cloned ZP cDNA. It results in the production of antibodies against the ZP, which stop the sperm from binding to the zona pellucida and ultimately from fertilizing the ovum.[37]
Another vaccine that has been investigated is one against human chorionic gonadotropin (hCG). In phase I and early phase II human clinical trials, an experimental vaccine consisting of a dimer of β-hCG, with the tetanus toxoid (TT) as an adjuvant, produced antibodies against hCG in the small group of women immunized. The anti-hCG antibodies generated were capable of neutralizing the biological activity of hCG. Without active hCG, maintenance of the uterus in a condition receptive for implantation is not possible, thereby forestalling pregnancy. As only 80% of the women in the study had a level of circulating anti-hCG sufficient to prevent pregnancy, further development of this approach is needed to enhance the immunogenicity of the vaccine, in order that it produces a reliable and consistent immune response in a higher proportion of women. Towards this goal, vaccine variations using a peptide of β-hCG that is uniquely specific to hCG, while absent in other hormones – luteinizing hormone (LH), follicle-stimulating hormone (FSH), and thyroid-stimulating hormone (TSH) – are under investigation in animal models, for their possible enhancement of responses.[37]
Research progress
ความท้าทายต่อความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันวิทยาการสืบพันธุ์ของมนุษย์ รวมถึงในระหว่างตั้งครรภ์ คือ ข้อจำกัดในการวิจัยของเครื่องมือในหลอดทดลองและในร่างกายที่มีอยู่ และข้อกังวลด้านจริยธรรม การวิจัยในมนุษย์โดยตรงในสาขานี้ส่วนใหญ่อาศัยการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำการวิจัยกับออร์แกนอยด์แทนที่จะใช้มนุษย์ที่มีชีวิต ในปี 2018 การศึกษาทบทวนสรุปว่าออร์แกนอยด์สามารถใช้สร้างแบบจำลองการพัฒนาอวัยวะและโรคได้[ 38 ]การศึกษาอื่นๆ สรุปว่าด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพิ่มเติม เป็นไปได้ที่จะสร้างแบบจำลองออร์แกนอยด์ 3 มิติโดยละเอียดของระบบสืบพันธุ์เพศหญิง ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการทำการวิจัยและรวบรวมข้อมูลในสาขาการค้นพบยาการวิจัยพื้นฐาน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งภูมิคุ้มกันวิทยาการสืบพันธุ์[ 39 ]
เทคโนโลยีเซลล์เดี่ยว
ส่วนติดต่อระหว่างมารดาและทารกในครรภ์มีความสามารถในการป้องกันเชื้อโรคโดยการให้ภูมิคุ้มกันในการสืบพันธุ์ ในขณะเดียวกันก็ปรับเปลี่ยนเนื้อเยื่อที่จำเป็นสำหรับการสร้างรกคุณลักษณะเฉพาะนี้ของส่วนติดต่อระหว่างมารดาและทารกในครรภ์ชี้ให้เห็นว่าภูมิคุ้มกัน ของเยื่อบุโพรงมดลูก หรือหน้าที่ทางภูมิคุ้มกันของระบบสืบพันธุ์เพศหญิง ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์[ 39 ] [ 40 ]
เพื่อให้เข้าใจภูมิคุ้มกันวิทยาการสืบพันธุ์ได้ดียิ่งขึ้น จำเป็นต้องรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้ผู้เชี่ยวชาญด้านภูมิคุ้มกันวิทยาการสืบพันธุ์สามารถรวบรวมข้อมูลที่ซับซ้อนมากขึ้นในระดับเซลล์ได้การตรวจวัดการไหลของ เซลล์แบบหลายสี ช่วยให้สามารถระบุเซลล์ชนิดใหม่ได้อย่างละเอียดมากขึ้นโดยใช้โปรตีนบนพื้นผิวและภายในเซลล์[ 40 ]ตัวอย่างสองวิธีในการได้มาซึ่งข้อมูล ได้แก่:
- โฟลว์ไซโตเมทรี - ช่วยให้สามารถประเมินพารามิเตอร์หลายอย่างพร้อมกันในเซลล์เดียวได้อย่างรวดเร็ว
- RNAseq เซลล์เดี่ยวที่เชื่อมโยงกับไมโครฟลูอิดิกส์ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ทรานสคริปโตมิกส์ของ เซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [ 40 ]
ภูมิคุ้มกันวิทยาการสืบพันธุ์ยังคงเป็นพื้นที่การวิจัยที่เปิดกว้าง เนื่องจากยังไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะนำเสนอการค้นพบที่สำคัญ[ 39 ]
การวิเคราะห์โปรไฟล์ไซโตไคน์
Maternal immune activation can be assessed by measuring multiple cytokines (cytokine profiling) in serum or plasma. This method is safe for the fetus since it only requires a peripheral blood sample from the mother and has been used to map maternal immune development throughout normal pregnancies as well as studying the relationship between immune activation and pregnancy complications or abnormal development of the fetus. Unfortunately, the method itself is unable to determine the sources and the targets of the cytokines and only shows systemic immune activation (as long as peripheral blood is analyzed), and the cytokine profile may vary rapidly as cytokines are short-lived proteins. It is also difficult to establish the exact relation between a cytokine profile and the underlying immunological processes.
The impact of unfavorable immune activation on fetal development and the risk of pregnancy complications is an active field of research. Many studies have reported an association between cytokine levels, especially for inflammatory cytokines, and the risk of developing preeclampsia, although the findings are mixed.[41] However, decreased cytokine levels in early pregnancy has been associated to impaired fetal growth.[42] Increased maternal cytokine levels have also been found to increase the risk of neurodevelopmental disorders such as autism spectrum disorders[43] and depression[44] in the offspring. However, more research is needed before these associations are fully understood.
See also
Notes
- ^This advice diverged from the previous NIH communication in 2014 that only "in a smaller group of women who had experienced a single recent pregnancy loss" would "aspirin increase ... the likelihood of becoming pregnant and having a live birth". Although the two stances were based on the same research, the change was due to a reanalysis of the data, this time looking at differences in treatment adherence between study participants. Accounting for how closely participants were able to follow the dosing regimen revealed that in those able to take the required doses daily, or nearly daily, and not miss days due to side effects such as nausea and vomiting, there was an increased likelihood of pregnancy and live birth. The NIH 's 2021 statement said: "... adhering to the aspirin regimen for five to seven days a week ... culminated in 15 more live births. Women who adhered to the therapy four days per week experienced similar results. The researchers concluded that taking low-dose aspirin at least four days per week could improve the odds for pregnancy and live birth in this group of women."[32]