Abstract

BACKGROUND: 周期3日目FSH濃度は体外受精後の妊娠成立予測としてよく用いられるスクリーニング手段である． この検査の解釈は、FSH濃度の上昇の定義にコンセンサスがないこと、測定法が変わったこと、FSH濃度と妊娠の関連を混乱させる可能性のある因子をコントロールできていないことなどが原因で、困難な状況にある。 方法：体外受精および胚移植による妊娠の可能性を予測するために、中等度高値（10〜11.4mIU/ml、世界保健機関第2国際基準（IRP 78/549））と高値（>11.4mIU/ml、SI単位への換算係数、1.00）の両方を、単独、あるいは年齢、診断、性腺刺激ホルモンに対する反応などの交絡する変数をコントロールしてから、評価した。 結果：合計293の体外受精サイクルがレトロスペクティブにレビューされた。 FSH（>11.4）は、単独（P < 0.01）および多変量解析後（P < 0.01）の両方で体外受精後の妊娠達成不能と強く関連しており、強い予測値（100%）を有していた。 中等度のFSH上昇（10-11.4）は、単独でも多変量解析後でも妊娠転帰と統計的に関連せず、予測値は低かった（71％）。 結論 FSH高値の予測値の多くは、ゴナドトロフィン刺激に対する反応不良によるものであり、若い女性では克服できるかもしれない。

はじめに

女性の年齢とともに、妊娠達成能力は35歳まで緩やかに減少し、その後はより急速に低下する（Barnhart and Osheroff, 1998）。 周期3日目のFSH濃度は、年齢に関係なく体外受精周期の成功を予測するためのスクリーニング・ツールとして人気があり、Muasher（Muasherら、1988）によって最初にそのように提案された。 それ以来、第3日目FSHが上昇した女性は卵巣機能が低下し（Lentonら、1988）、生殖補助医療技術による治療の成功率が低下することが証明されています（Navotら、1987；Scottら、1989,1990；Tanboら、1989；Tonerら、1991；Khalifaら、1992；Pearlstoneら、1992；Martinら、1996；Eversら、1998）。 いくつかの研究により、年齢に関係なくFSH濃度が高い女性は卵巣刺激に対する反応が悪く、その結果、妊娠率が低くなることが示されています。 このスクリーニング検査の解釈の難しさは、FSH濃度上昇の定義にコンセンサスが得られていないことと、FSH濃度と妊娠との関連を混乱させる可能性のある因子のコントロールがなされていないことに起因している。 さらに、文献の解釈は、個々の検査室で使用されるアッセイ間の相違と、第二国際基準製剤（第二IRP）がヒト更年期ゴナドトロフィン（HMG）基準から世界保健機関第二国際基準（IRP 78/549）へ変更されたことによって複雑になっています。 FSH値（mIU/ml）を第2次IRP-HMG標準から第2次IRP 78/549標準に変換するには、0.67を掛けることになります。 逆に、FSH値（mIU/ml）を2nd IRP 78/549基準から2nd IRP-HMG基準に変換するには、1.49を掛けることになる。

基礎FSHの予測値を評価した最初の大規模研究の一つは、閾値を次のように分類した：低＜9367＞15 mIU/ml、中程度15〜24.9 mIU/ml; 高≧25 mIU/ml (Scott et al., 1989). この研究では、基礎FSH濃度の上昇に伴って妊娠率が低下することが示され、FSHが15〜24.9mIU/mlの女性では妊娠率が中程度に低下し、FSHが25mIU/ml以上であれば妊娠率が劇的に低下することが示された。 その他（Licciardiら、1995；Eversら、1998）は、基礎FSH濃度の上昇を定義するカットオフ値として17mIU/mlを使用しています。 これらの数値を新しい78/549の基準に換算すると、FSHの閾値はかなり低くなる。 FSH値25 mIU/mlは16.7 mIU/ml（世界保健機関78/549基準）、17 mIU/mlは11.4 mIU/ml、15 mIU/mlは10 mIU/mlに相当する。

この研究では、最適なカットオフ値を特定するために様々な濃度でのFSHの予測値が測定されている。 カットオフ値は、参照基準の変更を考慮し、文献で確立されたものと一致するように定義された。 診断、年齢、ゴナドトロフィンに対する卵胞反応などの交絡因子をコントロールした後、中等度上昇および上昇した第3日目のFSHの予測能力を、単独で、および評価した＜4373＞ ＜7522＞材料と方法＜6760＞＜6744＞ペンシルバニア大学医療センター生殖内分泌・不妊科で1997年2月から1998年11月にIVFサイクルを開始した女性315人のチャートレビューを実施した。 収集・分析されたデータは標準的な患者ケアの過程で得られたものであり、患者の治療や守秘義務に影響しないため、当施設では被験者使用委員会による審査は免除されています。 周期3日目のFSH濃度は、自然周期中の全患者で測定された。 過去12ヶ月間のすべてのFSH濃度を確認し、記録された最高値を本研究でのFSH濃度として使用した。 収集したその他の情報は、患者の年齢、不妊の病因、使用した薬剤、使用アンプル数、ヒト絨毛性ゴナドトロフィン投与日、ヒト絨毛性ゴナドトロフィン（HCG）投与日のエストラジオール濃度、子宮内膜厚、細胞質内精子注入（ICSI）実施の有無、採取卵子の数、胚移植数、妊娠達成かどうかなどであった。 年齢やFSH濃度にかかわらず、すべての患者が刺激を受けた。

刺激プロトコル

排卵誘発は、黄体期またはフレアプロトコルで開始された。 黄体期プロトコールでは，LHサージから7〜8日後に酢酸ロイプロリド（ルプロン，TAP社，イリノイ州デアフィールド，米国）を1日10U（0.5mg）投与し，排卵誘発を開始した。 休薬出血後、ベースラインの超音波検査、エストラジオール、LH測定を行い、卵巣抑制を確認した。 エストラジオールが9367>50pg/ml（SI単位への換算係数3.67）、LHが抑制され、超音波検査で嚢胞がないことが確認されれば生理周期を進めることができた。 ゴナドトロフィンの投与が開始されると、ルプロンの投与量は1日5単位（0.25mg）に減量された。 患者が使用した薬剤は、リコンビナント（rFSH、Gonal-F; Serono, Norwell, MA, USA）、尿中 FSH（uFSH, Metrodin; Serono）、高純度（hp） FSH（Fertinex; Serono）。

フレアプロトコルを使用した患者では、サイクル 1 日目に毎日 5 単位（0.25 mg）のルプロンを開始し、上記同様超音波と血液検査のベースラインを行った。 すべてが正常であれば、患者は周期2日目にゴナドトロフィンを開始した。

患者は周期5-7日目に超音波検査、エストラジオール、LH測定のために戻された。 上記の検査結果に基づき、必要に応じて投薬量を調整した。 HCG, 10 000 U (Profasi; Serono)は、先行卵胞が平均直径>20-22 mmで、成熟卵胞あたりのエストラジオール濃度が〜200 pg/mlと適切なときに投与されました。 HCG投与後36時間後に超音波ガイド下で卵子回収を行い、回収後3日目に胚移植を行った。 黄体期は卵子採取の夜からプロゲステロンin oilを1日50 mg i.m. 投与し、妊娠反応が陰性になるまで、あるいは妊娠10週目まで継続した。 血清HCG検査は胚移植の14日後に行われた。

転帰の定義

妊娠は標準的なSART定義を用いて定義された。 最初のHCG濃度が5mIU/mlを超えたが、超音波検査で嚢が確認されなかった場合、妊娠は化学妊娠と分類された。 生児出産は、生存可能な乳児の出産に至った妊娠と定義された。 子宮外妊娠は子宮内腔以外に発生したものと定義され、自然流産は妊娠20週以前に消失した妊娠と定義された。

異なる年齢とFSH値の予測値を評価するため、データは以下のように年齢カテゴリーに細分化された。 <35歳、35-40歳、>40歳、そしてFSHは正常（<10 mIU/ml、SI単位への変換係数、1.00）、中等度上昇（10-11.4 mIU/ml）、上昇（>11.4 mIU/ml）、著しく上昇（>16.7 mIU/ml）したカテゴリで、年齢とFSH値の違いを予測するために、データを以下のように細分化した。 これらのカテゴリーは、それぞれのアッセイで使用された基準製剤を調整し、他の研究で予測可能であることが示されたFSHの濃度を反映して選択された（Scottら、1989；Licciardiら、1995；Eversら、1998）＜4373＞＜5100＞データ解析＜9636＞＜6744＞記述分析は最初に、ベースラインの関連を調べ、連続変数の分布がパラメトリック統計検定で求められる正規性の仮定に一致しているかどうかを評価するために全適格コホートで実施された。 生児とFSH値，生児と他の変数との関連は，STATAソフトウェア（College Park, TX, USA）を用いて算出されたオッズ比（OR）を用いて評価された。 ORの95％信頼区間が1.0を含まない場合、その変数は妊娠の有意な予測因子とみなされた。 感度、特異度、予測値が算出された。 複数の2×2表を用いて、感度、特異度、陽性・陰性予測値のパーセンテージ値を求め、疾患を生児出産に至らなかった場合と定義した。 本研究で用いたカットオフ値でのFSH濃度の感度および予測値を評価するために、別の表が作成された。 FSH値上昇の検査特性は、全集団において各カットオフ点（>10.0および>11.4）を用いて算出された。 また、FSHの上昇が予測的であると仮定して、FSHのカットオフ値>10を使用することの有用性を評価するために、FSH値上昇（>11.4）の女性を除外して、>10.0のテスト特性も評価された。 すべての計算は、サンプル全体と、年齢とFSH濃度で層別したサブグループで行った。

また、生児出産を達成するという結果に対する潜在的交絡変数を特定するために、未調整および層別分析の両方が行われた。 次に、多変量ロジスティック回帰を用いて、すべての潜在的交絡因子で調整したFSH値（所定のカットオフ点以上）と妊娠の関連についてのORを推定した。 変数は、以下の場合にロジスティック回帰モデルに含まれた。 (i) 生物学的に妥当である、(ii) 未調整の分析で結果との関連についてP < 0.20を示した、または (iii) 与えられた変数の調整によりFSHの妊娠との関連についてのORが10％変化した (Mickey and Greenland, 1989; Maldonado and Greenland, 1993)。 P < 0.05は、両側検定を用いて統計的に有意であるとみなされた。 4373>

実験手順

FSH濃度は、0.1mIU/mlの感度を持つ異種サンドイッチ磁気分離アッセイであるBayer Technicon Immuno 1 Systemを用いて測定された。 世界保健機関（WHO）の第2国際標準規格（IRP 78/549）に準拠して標準化されています。 本法による生殖年齢女性の卵胞期における正常なFSH値は1.5-11.4mIU/mlです。 アッセイ内係数（ラン内SD；mIU/ml）はFSH5.5で0.13、FSH12.3で0.22、FSH30.3で0.49となります。 アッセイ間係数（全SD；mIU/ml）は、FSH5.5で0.18、FSH12.3で0.34、FSH30.3で0.85である。

結果

それぞれの被験者は、IVF周期開始前の12ヶ月間に1〜6個のFSH値の平均がチャート上に記録されました。 最大FSH値に基づいて、293人の患者コホートは以下のようにFSHのカテゴリーに分けられた：正常。 FSH <10 mIU/ml（平均FSH値 7.0 ± 1.5、n = 245）、中程度に上昇したもの。 FSH 10-11.4 mIU/ml（平均FSH値10.7 ± 0.4、n = 24）、および高値。 FSH >11.4 mIU/ml（平均FSH値16.2 ± 5.3、n = 24）です。 FSH >16.7 mIU/mlの被験者は7人だけだったので、これらの被験者は >11.4 mIU/ml群に含まれる。 各群の平均FSH濃度は、有意に異なっていた（P < 0.001）。 各FSH群の平均年齢はほぼ同じであった（正常、35.0±4.5；中等度上昇、36.0±2.8；高値、36.0±4.2）。 9367＞35歳、35-40歳、＜5202＞40歳の患者の割合は、すべてのFSH群で同様であったが、FSH高値群では＜5202＞40歳の女性の割合が、中程度高値群（12％）、正常FSH群（17．6％）と比べて高い傾向にあったことを除いては、FSH高値群（30．） 体外受精の経験がない患者と少なくとも1回の経験がある患者の割合は、FSH群間で有意差はありませんでした。 年齢とFSHで層別した刺激に対する反応を表Iに示す。

調査した293人の患者のうち、妊娠したのは合計104人であった。 これらの妊娠のうち76件は生児に至り、2件は子宮外妊娠、13件は自然流産、そして13件は生化学的妊娠であった。 開始した周期ごとの全体の妊娠率（HCGの増加により測定；HCG+）は35.5％であった。 年齢とFSH値で層別した全体のHCG+率と生児率を表IIに示す。 年齢別の全体的なHCG+率および出生率（すべてのFSH群の合計）は以下の通りであった：年齢<35歳。 46.9および34.4％；年齢35-40歳。 30.5および23.7％、年齢>40歳。 11.8歳と2.9％であった。 FSH別の全体のHCG+率および生児率（全年齢層合計）は以下の通り。 FSH <10 mIU/ml。 37.1および28.2％；FSH 10〜11.4mIU/ml。 37.5と29.2％；FSH >11.4 mIU/ml: 4373>

35歳未満の患者において、FSHが高い人は低い人に比べて周期のキャンセル率が高かった（33.3 vs 7.3%; P < 0.004）。 FSHが高値の女性＜5202＞40歳における中止率は、低値のFSHの女性よりも有意に高かった（71.4 vs 14.3%；P < 0.005）。 各年齢群において、FSHが低い女性の自然流産率は、FSHが高い女性と比較して、統計的に有意ではない傾向がみられました：年齢<35歳。 正常なFSHの自然流産率10.1％に対して、高いFSHの自然流産率22.2％、35-39歳。 6.4対12.5％、40歳以上。 7.1 対 14.3%。

すべての女性における中程度のFSH上昇（10-11.4 mIU/ml）、FSH上昇（ >11.4 mIU/ml）、FSH値>10 mIU/ml、 >11.4 mIU/mlの女性は除く、に関する感度、特異度、陽性および陰性予測値は、表IIIに記載されています。 データは全体と、年齢で層別して示している。 体外受精の失敗を予測するための中等度から高めのFSH値の感度は、すべての年齢層で低い（6.7-19.5％）。 FSH濃度の中等度上昇と高値の特異度はすべての年齢層で高く、90.1〜100％である。 FSH濃度中等度上昇の陽性適中率は60〜100％である。 FSH上昇の陽性適中率は100％であった。

FSHが中等度に上昇した女性および上昇した女性の妊娠の有意な予測因子を表IVに示す。 変数は、コホート全体（交絡変数を制御しない）で、交絡変数を制御するための多重ロジスティック回帰後に予測可能であった場合に記載されている。 特定の不妊診断も顕微授精の使用も、妊娠転帰の予測因子ではなかった。 FSHの中程度の上昇は、未調整分析でも調整分析でも転帰の予測因子とはならなかった。 FSHの上昇は、未調整および調整後の解析の両方で予測因子であった。 刺激に対する反応（採取された卵子数、最大エストラジオール濃度）は、未調整分析において、FSH値が中程度に上昇した女性、上昇した女性のいずれにおいても妊娠を予測するものであった。 4373>

考察

体外受精の結果を予測する周期3日目のFSH濃度の能力は、臨床的および統計的という2つの異なる方法で評価することができる。 どちらの基準でも、WHO 78/549の基準で基礎FSH >11.4 mIU/mlの上昇のみが体外受精の予後不良と有意に関連していたことがわかった。 臨床的には、基礎3日目のFSHは、体外受精で生児を得るための予後を評価するためのスクリーニングツールとして一般的に使用されています。 この場合、臨床医はゴナドトロフィン刺激に対する反応を知らずに、卵巣刺激前のFSH値を使用する。 したがって、予後はFSH濃度のみに基づいて決定される。 予後不良の患者を特定するために用いられるスクリーニング検査は、不妊患者（高感度）と同様に受胎可能な患者（高特異度）も最適に特定することができる（Barnhart and Osheroff, 1998）。 しかし、スクリーニング検査は、しばしば感度または特異度のどちらかを最大化するために、どちらかを犠牲にしている(Barnhart and Osheroff, 1999)。 ここで紹介するデータは、3日目のFSHは特異度は高いが感度が悪いことを確認するものである（BarnhartとOsheroff, 1998）。 特に、FSHの上昇は35歳未満の女性で最も高い感度を持つことが示された。 しかし、この感度はわずか11.3％であった。 逆に、生児を得た女性の90.1％がFSHの上昇を認めなかったことから、FSHが非常に特異的なスクリーニング検査であることが確認された。 私たちのシリーズでは、FSH >11.4 mIU/mlの女性で生児出産を達成した人はいませんでした。 逆に、FSHが10〜11.4mIU/mlの場合、最大で37％の患者の体外受精の失敗を予測することはできませんでした。 これらのデータに基づいて、スクリーニング検査としてのFSHの使用は、高いカットオフ濃度（>11.4mIU）を使用して初めてIVFを受ける患者の予後情報を提供するために最もよく採用される。

この論文の目的は、従来の2×2表を超えて中程度のFSH上昇およびFSH値上昇の有用性を評価することであった。 これは、ロジスティック回帰を用いて、FSH濃度の上昇と生児出産を達成する能力との関連を評価した。 多変量解析を用いることで、結果を左右する他の要因を考慮しながら、FSHの上昇と体外受精の成功との関連性を統計的に評価することができます。 今回発表されたデータは、交絡変数をコントロールしなくても、FSH >11.4 mIU/ml、年齢、最大エストラジオール濃度、刺激期間、採取卵子数など多くの要因が妊娠の可能性に統計的に関連していることを実証しています。 したがって、それぞれが妊娠結果の独立した予測因子として機能する可能性がある。 これらの変数の多くは、相互に関連し、相互に依存している。 これらの要因をロジスティック回帰で制御すると、FSHの中程度の上昇（>10mIU/ml）は、体外受精後に生児を得られなかったことと有意な関連はないことが示されます。 FSHの上昇（>11.4mIU/ml）と年齢だけが、体外受精後の生児出産に失敗することと有意に関連しています。 これらの変数をコントロールしなければ、データは誤解を招く可能性があり、治療結果の予測因子としてFSHの有用性を評価する他の原稿を制限する多くのバイアスにさらされることになったであろう。 今回のデータは、最近の研究（Bancsiら、2000年）と一致しているが、年齢がFSHよりも強く妊娠を予測することを示した他の研究者の結果とは対照的である（Sharifら、1998年）。 したがって、FSHの上昇（>11.4mIU/ml）は妊娠の独立した予測因子であるが、予後不良は年齢および／または以前の刺激反応に基づいても同定することが可能である。 言い換えれば、これらの要因に関する情報が臨床医に知られている場合、3日目のFSHで得られる追加情報は限られている。

今回の研究の重要な点は、IVF周期の直前のFSH値を評価するだけではなく、過去12ヶ月間のすべてのベースラインFSH値を取得したことである。 記録された最も高いFSH値が解析に使用されました。 この期間の値には大きなばらつきがあることがわかりました。 最高値は、IVFサイクルの直前のFSHよりも転帰を予測するものであった（データは示されていない）。 これは、以前に3日目のFSH濃度が上昇したことのある患者では、体外受精周期後の妊娠の可能性が劇的に低下することを示した先行研究（Martin et al.、1996年）と一致している

結論として、FSHの予測値を評価した研究結果の比較は問題である。 アッセイ、技術、基準製剤の違いが存在し、例えば第2次IRPでは古いHMG基準から新しい78/549基準に変更されている。 例えば、FSH10mIU/ml（78/549標準）は15mIU/ml（HMG標準）に相当し、FSH11.4mIU/ml（78/549標準）は17mIU/ml（HMG標準）に相当します。 ここに示したデータは、3日目のFSHが上昇した場合にのみ体外受精の失敗を予測することを示している（>11.4mIU/ml、WHO 2nd IRP 78/549スタンダード）。 中程度に高いFSH濃度（10〜11.4mIU/ml）には、独立した予測能力はありません。 さらに、FSHの高値の予測値の多くは、年齢、不妊診断、ゴナドトロフィンによる刺激に対する反応など、体外受精の成功に影響を与える他の変数と混同されるものである。 若い女性（<35歳）のFSH上昇によってもたらされる予後の悪さは、刺激プロトコルを最大化することで克服できるかもしれません