血清FGF-21、AMH及NRP-1联合预测体外受精-胚胎移植术后孕6周胎停育的模型构建与验证

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.22.003

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨移植前血清成纤维细胞生长因子21（FGF-21）、抗苗勒管激素（AMH）及神经纤毛蛋白-1（NRP-1）在体外受精-胚胎移植（IVF-ET）术后孕6周胎停育中的预测价值，并基于血清生化指标构建早期预测模型。方法本研究采用前瞻性设计，连续纳入2022年9月至2024年9月期间在医院接受IVF-ET助孕并确诊为临床妊娠的322例患者，按7∶3比例将患者分为建模集（n = 225）和验证集（n = 97）。根据孕6周超声结果将建模集患者分为胎停组（n = 59）与持续妊娠组（n = 166）。采集患者基础临床资料及移植前血清FGF-21、AMH、NRP-1水平，采用多因素logistic回归分析筛选胎停育的独立影响因素，并构建预测模型。通过ROC曲线、Hosmer-Lemeshow拟合优度检验及Bootstrap重抽样方法对建模集和验证集模型的判别力、拟合度及稳定性进行评估。结果单因素分析显示，FSH/LH比值、窦卵泡数及获卵数与孕6周胎停育显著相关（P < 0.001）。胎停组患者移植前血清FGF-21水平明显升高，而AMH和NRP-1水平显著降低（P < 0.001）。Logistic回归分析结果显示，在控制年龄、BMI等与生殖结局相关的已知混杂因素后，FSH/LH < 1.8（OR = 1.629，P = 0.002）及移植前FGF-21水平升高（OR = 1.338，P = 0.002）仍是胎停育的独立危险因素，而移植前AMH（OR = 0.741，P = 0.010）及NRP-1水平（OR = 0.874，P = 0.007）较高则为保护因素。分层分析显示，在FSH/LH ≥ 1.8的患者中，FGF-21水平显著升高，而AMH及NRP-1水平均显著降低（P < 0.001）。交互作用分析提示，FSH/LH比值对3项指标与胎停育风险的关联均具有显著调节作用（P_交互 < 0.05）。在FSH/LH较高的亚组中，FGF-21的风险效应增强，AMH及NRP-1的保护效应亦更显著。本研究构建的建模集和验证集联合预测模型C-index 值分别为0.869（95%CI：0.826 ~ 0.926）和0.835（95%CI：0.811 ~ 0.907），其预测IVT-ET术后孕6周胎停育的AUC为0.934（建模集）和0.909（验证集）均显著优于单一指标（FGF-21、AMH、NRP-1的AUC分别为0.867、0.881、0.853）（Z = 2.024、1.831，P < 0.001），且DCA曲线提示该模型在0.1~0.4的阈值范围内均提供正向临床净收益，应用价值较高。结论移植前血清FGF-21升高、AMH及NRP-1降低与IVF-ET术后孕6周胎停育密切相关。本研究构建的联合预测模型表现出良好的准确性与稳定性，具备较高的临床应用价值。

关键词: 成纤维细胞生长因子21, 抗苗勒管激素, 神经纤毛蛋白?1, 体外受精-胚胎移植, 胎停育, 预测模型

Abstract:

Objective To investigate the predictive value of pre-transfer serum fibroblast growth factor 21 （FGF-21）， anti-Müllerian hormone （AMH）， and neuropilin-1 （NRP-1） for early pregnancy loss at 6 weeks following in vitro fertilization-embryo transfer （IVF-ET）， and to establish an early predictive model based on serum biochemical markers. Methods This prospective study consecutively enrolled 322 women who achieved clinical pregnancy after IVF-ET at our center between September 2022 and September 2024. Participants were randomly divided into a modeling cohort （n = 225） and a validation cohort （n = 97） at a 7：3 ratio. According to ultrasound findings at 6 weeks of gestation， patients in the modeling cohort were classified into an early pregnancy loss group （n = 59） and an ongoing pregnancy group （n = 166）. Baseline clinical characteristics and pre-transfer serum levels of FGF-21， AMH， and NRP-1 were collected. Multivariate logistic regression was applied to identify independent risk factors for early pregnancy loss and to construct a predictive model. Model discrimination， calibration， and stability were evaluated using receiver operating characteristic （ROC） curves， the Hosmer-Lemeshow goodness-of-fit test， and bootstrap resampling in both cohorts. Results Univariate analysis revealed that the FSH/LH ratio， antral follicle count， and number of retrieved oocytes were significantly associated with early pregnancy loss （P < 0.001）. Compared with the ongoing pregnancy group， women with early loss showed significantly elevated pre-transfer serum FGF-21 levels， whereas AMH and NRP-1 levels were markedly reduced （P < 0.001）. Multivariate logistic regression demonstrated that an FSH/LH ratio < 1.8 （OR = 1.629， P = 0.002） and higher FGF-21 levels （OR = 1.338， P = 0.002） were independent risk factors， while higher AMH （OR = 0.741， P = 0.010） and NRP-1 levels （OR = 0.874， P = 0.007） were protective. Stratified analysis indicated that among patients with FSH/LH ≥ 1.8， FGF-21 levels were significantly higher and AMH and NRP-1 levels significantly lower （all P < 0.001）. Interaction analysis further suggested that the FSH/LH ratio significantly modified the associations between these biomarkers and pregnancy loss risk （P for interaction < 0.05）. Specifically， in the higher FSH/LH subgroup， the risk effect of FGF-21 was amplified， while the protective effects of AMH and NRP-1 were more pronounced. The combined predictive model achieved C-indices of 0.869 （95%CI： 0.826 ~ 0.926） in the modeling cohort and 0.835 （95%CI： 0.811 ~ 0.907） in the validation cohort. Its AUC for predicting early pregnancy loss was 0.934 in the modeling cohort and 0.909 in the validation cohort， both significantly outperforming individual markers （AUCs： FGF-21 = 0.867， AMH = 0.881， NRP-1 = 0.853； Z = 2.024， 1.831； P < 0.001）. Decision curve analysis showed that the model provided consistent net clinical benefit across threshold probabilities of 0.1 ~ 0.4， underscoring its clinical utility. Conclusions Elevated pre-transfer serum FGF-21 and reduced AMH and NRP-1 levels are strongly associated with early pregnancy loss at 6 weeks after IVF-ET. The predictive model developed in this study demonstrates robust accuracy and stability， offering substantial clinical application value for early risk stratification.

Key words: FGF-21, AMH, NRP-1, in vitro fertilization-embryo transfer, early pregnancy loss, predictive value

中图分类号:

R715.7

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图/表 12

表1

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表5

表6

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图2

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表7

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参考文献 25

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指标	建模集（n = 225）	验证集（n = 97）	t/χ² 值	P值
年龄			0.228	0.633
> 35岁	75（33.33）	35（36.08）
≤ 35岁	150（66.67）	62（63.92）
BMI			0.019	0.890
≥ 25 kg/m²	62（27.56）	26（26.80）
< 25 kg/m²	163（72.44）	71（73.20）
不孕类型			0.002	0.968
原发	134（59.56）	58（59.79）
继发	91（40..44）	39（40.21）
不孕年限			0.023	0.880
> 3年	70（31.11）	31（31.96）
≤ 3年	155（68.89）	66（68.04）
促排方式			0.001	0.980
拮抗剂	114（50.67）	49（50.52）
微刺激	111（49.33）	48（49.48）
Gn时间			0.363	0.547
≥ 10 d	174（77.33）	72（74.23）
< 10 d	51（22.67）	25（25.77）
Gn总量			0.819	0.670
≥ 2 000 IU	181（80.44）	80（82.47）
< 2 000 IU	44（19.56）	17（17.53）
FSH/LH			0.046	0.831
≥ 1.8	83（36.89）	37（38.14）
< 1.8	142（63.11）	60（61.86）
窦卵泡数			0.028	0.867
≥ 5个	165（73.33）	72（74.23）
< 5个	60（26.67）	25（25.77）
获卵数			0.087	0.768
≥ 8个	154（68.44）	68（70.10）
< 8个	71（31.56）	29（29.90）
受精卵数			0.008	0.930
≥ 5个	138（61.33）	60（61.86）
< 5个	87（38.67）	37（38.14）
优质胚胎数			0.003	0.956
≥ 3枚	99（44.00）	43（44.33）
< 3枚	126（56.00）	54（55.67）
移植用药方案			0.047	0.829
阴道用黄体酮凝胶	120（53.33）	53（54.64）
肌肉注射黄体酮	105（46.67）	44（45.36）
移植日内膜厚度（x ± s）/mm	9.82 ± 1.65	9.75 ± 1.71	0.345	0.730
移植胚胎数			0.067	0.795
1枚	138（61.33）	58（59.79）
2枚	87（38.67）	39（40.21）
优质胚胎率（x ± s）/%	53.87 ± 19.25	55.72 ± 18.03	0.806	0.421

指标	胎停组（n = 59）	持续妊娠（n = 166）	t/χ² 值	P值
年龄			0.563	0.453
> 35岁	22（37.29）	53（31.93）
≤ 35岁	37（62.71）	113（68.07）
BMI			0.182	0.670
≥ 25 kg/m²	15（25.42）	47（28.31）
< 25 kg/m²	44（74.58）	119（71.69）
不孕类型			0.331	0.565
原发	37（62.71）	97（58.43）
继发	22（37.29）	69（41.57）
不孕年限			0.290	0.590
> 3年	20（33.90）	50（30.12）
≤ 3年	39（66.10）	116（69.88）
促排方式			0.408	0.523
拮抗剂	32（54.24）	82（49.40）
微刺激	27（45.76）	84（50.60）
Gn时间			1.339	0.247
≥ 10 d	43（72.88）	131（78.92）
< 10 d	16（27.12）	35（21.08）
Gn总量			0.042	0.837
≥ 2 000 IU	48（81.36）	133（80.12）
< 2 000 IU	11（18.64）	33（19.88）
FSH/LH			13.918	< 0.001
≥ 1.8	20（33.90）	103（62.05）
< 1.8	39（66.10）	63（37.95）
窦卵泡数			14.912	< 0.001
≥ 5个	32（54.24）	133（80.12）
< 5个	27（45.76）	33（19.88）
获卵数			11.465	< 0.001
≥ 8个	30（50.85）	124（74.70）
< 8个	29（49.15）	42（25.30）
受精卵数			0.001	0.981
≥ 5个	23（38.98）	65（39.16）
< 5个	36（61.02）	101（60.84）
优质胚胎数			0.358	0.550
≥ 3枚	24（40.68）	75（45.18）
< 3枚	35（59.32）	91（54.82）
移植用药方案			0.416	0.519
阴道用黄体酮凝胶	21（35.59）	67（40.36）
肌肉注射黄体酮	38（64.41）	99（59.64）
移植日内膜厚度（x ± s）/mm	9.65 ± 1.72	9.99 ± 1.62	1.362	0.175
移植胚胎数			0.984	0.321
1枚	33（55.93）	105（63.25）
2枚	26（44.07）	61（36.75）
优质胚胎率（x ± s）/%	55.21 ± 18.34	52.53 ± 18.03	0.976	0.330

组别	例数	FGF-21/（ng/mL）	AMH/（ng/mL）	NRP-1/（μg/L）
胎停组	59	7.68（6.94，9.23）	2.84（1.98，3.60）	23.19（20.44，25.38）
持续妊娠组	166	6.23（5.52，7.11）	3.42（2.66，4.25）	27.10（24.66，29.91）
Z值		6.177	4.220	7.089
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001

变量	Β	SE	Wald χ²	P值	OR（95%CI）
常数项	-5.374	0.142	8.046	< 0.001	-
FSH/LH（≥ 1.8 = 0，< 1.8 = 1）	0.488	0.157	9.661	0.002	1.629（1.198 ~ 2.216）
FGF-21（连续变量）	0.291	0.095	9.383	0.002	1.338（1.110 ~ 1.612）
AMH（连续变量）	-0.300	0.117	6.575	0.010	0.741（0.589 ~ 0.932）
NRP-1（连续变量）	-0.135	0.050	7.290	0.007	0.874（0.792 ~ 0.964）
窦卵泡数（≥ 5个 = 0，< 5个 = 1）	0.635	0.541	1.378	0.240	1.887（0.654 ~ 5.449）
获卵数（≥ 8个 = 0，< 8个 = 1）	0.094	0.144	0.426	0.514	1.099（0.828 ~ 1.457）
年龄（≤ 35岁 = 0，> 35岁 = 1）	0.192	0.153	1.575	0.210	1.212（0.898 ~ 1.635）
BMI（< 25 kg/m² = 0，≥ 25 kg/m² = 1）	0.080	0.158	0.256	0.613	1.083（0.795 ~ 1.477）

项目	例数	FGF-21/（ng/mL）	AMH/（ng/mL）	NRP-1/（μg/L）
FSH/LH
< 1.8	202	6.29（5.58，7.21）	3.46（2.74，4.29）	27.31（24.82，29.64）
≥ 1.8	120	7.73（6.91，9.41）	2.77（1.92，3.51）	22.90（20.29，25.08）
Z值		6.663	4.587	9.574
P值		< 0.001	< 0.001	< 0.001