CVPH. Ngô Thị Lan Phương, Ths. Nguyễn Thị Liên Thi,
IVFMD Family, BV Đa Khoa Gia Đình Đà Nẵng.

Noãn là yếu tố cốt lõi của quá trình sinh sản, một trong những bước quan trọng nhất trong hỗ trợ sinh sản (HTSS) là rụng noãn có kiểm soát và thu nhận noãn bằng cách chọc hút, với mục tiêu cuối cùng là thu nhận những noãn có tiềm năng phát triển. Tuy nhiên, có một nhóm phụ nữ vô sinh với các quá trình lâm sàng được ghi nhận bình thường trong suốt quá trình gây rụng noãn trong HTSS, tuy nhiên phức hợp cumulus-oocyte complex (COCs) chọc hút được là các nang noãn rỗng, không chứa noãn bên trong, gọi là hội chứng nang trống (empty follicle syndrome - EFS).
EFS được phân loại thành hai loại: EFS “giả” (false” EFS-FEFS) và EFS “thật” (“genuine” EFS-GEFS). FEFS có thể được cải thiện hoặc ngăn ngừa bằng cách điều chỉnh phác đồ dùng thuốc HTSS, trong khi GEFS được định nghĩa là tình trạng không thể thu được noãn sau một ca chọc hút kích thích buồng trứng. Tỷ lệ mắc GEFS ở những bệnh nhân trải qua IVF là 0,016%. Mặc dù các trường hợp GEFS rất hiếm, nhưng những bệnh nhân mắc bệnh này thường có những lần IVF thất bại nhiều lần, điều này chắc chắn gây áp lực rất lớn cho các bác sĩ và bệnh nhân. Các yếu tố gây bệnh chính của GEFS bao gồm lão hóa buồng trứng, rối loạn chức năng sinh nang và khiếm khuyết di truyền. Do đó, việc hiểu được nguyên nhân của GEFS là rất quan trọng đối với việc chẩn đoán, điều trị và tiên lượng của bệnh nhân.
Với việc sử dụng rộng rãi công nghệ giải trình tự toàn bộ exome (whole-exome sequencing - WES) trong những năm gần đây, một số đột biến đã được xác định ở những bệnh nhân vô sinh có thể dẫn đến EFS như đột biến ở gen hormone hoàng thể hóa/thụ thể gonadotropin màng đệm (luteinizing hormone/chorionic gonadotropin receptor LHCGR) được phát hiện là gây ra GEFS bằng cách chống lại sự kích thích của hormone hoàng thể (luteinizing hormone-LH), đột biến ở gen glycoprotein zona pellucida 1 (ZP1), glycoprotein zona pellucida 2 (ZP2) và glycoprotein zona pellucida 3 (ZP3) ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp và tiết zona pellucida (ZP), dẫn đến GEFS. Protein ZP bao quanh bên ngoài tế bào noãn, đóng vai trò quan trọng trong quá trình tăng trưởng và phát triển của noãn, thụ tinh và bảo vệ phôi trước khi làm tổ. Trong quá trình sinh noãn, ZP đóng vai trò là kênh kết nối giữa các tế bào noãn và tế bào cumulus, vận chuyển chất dinh dưỡng, chất chuyển hóa và các phân tử khác ổn định từ môi trường bên ngoài đến các tế bào noãn đang phát triển. ZP ở người bao gồm bốn glycoprotein (ZP1, ZP2, ZP3 và ZP4), trong đó ZP3 và ZP2 hoặc ZP4 được lặp lại xen kẽ để tạo thành cấu trúc sợi ZP, ZP1 đôi khi thay thế ZP2 hoặc ZP4 và ổn định ZP bằng cách liên kết chéo cộng hóa trị các sợi ZP. Kể từ khi đột biến ZP đầu tiên được báo cáo vào năm 2014, 43 đột biến ZP1, 4 đột biến ZP2, và 8 đột biến ZP3 đã được xác định tuần tự ở những bệnh nhân GEFS cho đến nay.
Trong nghiên cứu này, một đột biến dị hợp tử kép ZP1 và hai đột biến cis dị hợp tử mới ZP3 đã được xác định từ bệnh nhân EFS bằng WES. Phân tích in silico và các thí nghiệm in vitro cho thấy các đột biến dẫn đến biểu hiện protein ZP1 và ZP3 bất thường, dẫn đến bất thường về cấu hình của protein ZP, cuối cùng dẫn đến sự phát triển của EFS. Phát hiện từ nghiên cứu này mở rộng phổ di truyền của EFS do đột biến ZP gây ra và làm nổi bật tầm quan trọng của phân tích di truyền trong chẩn đoán và tiên lượng GEFS.
Phương pháp
DNA bộ gen được chiết xuất từ ​​các mẫu máu ngoại vi để giải trình tự toàn bộ exome ở bệnh nhân EFS. Các biến thể được xác định đã được giải trình tự Sanger. Mô phỏng máy tính về cấu trúc protein được sử dụng để đánh giá tính gây bệnh của các biến thể trên protein. Các tác động của các biến thể ZP1 và ZP3 lên biểu hiện protein đã được đánh giá thông qua phương pháp western blotting, và các tác động của các biến thể lên vị trí protein đã được đánh giá bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang. ELISA và Co-IP được sử dụng để phát hiện các tác động của các biến thể lên quá trình tiết protein và tương tác.
Kết quả
Đặc điểm lâm sàng: Nghiên cứu này bao gồm hai bệnh nhân nữ từ các gia đình khác nhau đã bị vô sinh trong nhiều năm. Mỗi bệnh nhân đều có chu kỳ kinh nguyệt đều đặn và không có bất thường nào trên siêu âm. Nồng độ hormone sinh dục cơ bản của bệnh nhân nằm trong phạm vi bình thường. Ngoài ra, các cặp đôi không có tiền sử gia đình mắc bệnh và không có bất thường về kết quả tinh dịch đồ. Hai bệnh nhân này được chẩn đoán mắc GEFS sau khi chỉ thu được COC không có noãn trong nhiều chu kỳ IVF lặp lại.

• Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã xác định được một đột biến dị hợp tử kép ở ZP1 (c.[2T > A]; [1429G > T]) và hai đột biến cis dị hợp tử ZP3 mới (c.[724G > T;815 A > G]) từ hai bệnh nhân EFS. Các đột biến này được bảo tồn cao giữa các loài khác nhau.

• Thông qua các thí nghiệm in vitro kết quả cho thấy các đột biến ZP1 (p.[Met1?]; [Gly477*]) dẫn đến giảm biểu hiện protein, trong khi các đột biến ZP3 (p.[Asp242Tyr; Asn272Ser]) dẫn đến tăng biểu hiện protein. Tuy nhiên, không có đột biến nào ảnh hưởng đến vị trí dưới tế bào của protein ZP.

• Phân tích tin sinh học cho thấy những đột biến này phá vỡ cấu hình của protein ZP, có thể ảnh hưởng đến độ ổn định và khả năng liên kết của nó. Các thí nghiệm chức năng cho thấy rằng các đột biến ZP1 và ZP3 đã thay đổi tương tác giữa chúng và protein ZP2: Đột biến ZP1 ức chế quá trình tiết protein ZP1, trong khi đột biến ZP3 làm tăng quá trình tiết protein ZP3, có thể ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp ZP.

Hạn chế
Quy mô mẫu nhỏ nên cần thêm nhiều nghiên cứu với cỡ mẫu lớn hơn. Nghiên cứu này chỉ mô phỏng tác động của các mô hình đột biến lên chức năng của RNA và protein thông qua các thí nghiệm tế bào in vitro và không tiến hành bất kỳ nghiên cứu nào trên động vật. Do đó, không thể phản ánh đầy đủ các thay đổi trong cơ thể sống. Hơn nữa, tác giả chỉ kiểm tra riêng lẻ hai đột biến dị hợp tử cis của gen ZP3 và không xem xét khi các đột biến xảy ra trên cùng một alen. Do đó, vẫn chưa rõ liệu sự kết hợp của các đột biến này trên cùng một alen có dẫn đến tác dụng hay đối kháng lên chức năng của ZP3 hay không. Nghiên cứu trong tương lai với các phương pháp toàn diện hơn, bao gồm mô hình động vật và nghiên cứu đặc hiệu alen, là cần thiết để làm rõ hoàn toàn cơ chế bệnh lý và ý nghĩa sinh học của các đột biến này đối với EFS.
Kết luận
Nghiên cứu này làm phong phú thêm phổ đột biến của gen ZP bằng cách xác định các đột biến ở các gen gây bệnh ZP1 và ZP3 liên quan đến EFS. Các thí nghiệm in vitro đã khám phá tác động của đột biến lên biểu hiện và chức năng của protein ZP, xác nhận rằng ZP là nguyên nhân di truyền quan trọng của EFS, từ đó mở rộng hiểu biết về di truyền học của tình trạng vô sinh ở phụ nữ. Từ đó, nhóm tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của phân tích di truyền trong chẩn đoán và tiên lượng GEFS.

Tài liệu tham khảo:
Wang X, Liu Y, Yuan G, Yang J, Liu X, Chen S, Dou H, Lu P, Han L, Li D, Hao C. A compound heterozygous mutation in ZP1 and two novel heterozygous cis mutations in ZP3 causes infertility in women presenting with empty follicle syndrome. J Ovarian Res. 2025 Apr 26;18(1):86. doi: 10.1186/s13048-025-01674-7. PMID: 40287760; PMCID: PMC12032726.