บงกช ชาครบัณฑิต

Array comparative genomic hybridization (aCGH)

พ.ญ. บงกช ชาครบัณฑิต
อาจารย์ที่ปรึกษา ร.ศ. น.พ. โอภาส เศรษฐบุตร

1 Introduction

ความเจริญก้าวหน้าทางพันธุศาสตร์มีมากขึ้นและถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์หลายอย่าง ที่นิยมใช้อย่างแพร่หลายในทางสูติศาสตร์ คือการตรวจคัดกรองทารกในครรภ์ (prenatal diagnosis, PND) เพื่อคัดกรองโรครุนแรง เช่นโลหิตจางธาลัสซีเมีย กลุ่มอาการดาวน์ เป็นต้น ในปัจจุบัน มีความเจริญก้าวหน้า ทางเทคโนโลยีมากขึ้น จนสามารถตรวจได้ตั้งแต่ยังไม่มีการตั้งครรภ์ นั่นคือ การตรวจทางพันธุกรรมของ ตัวอ่อนก่อนการตั้งครรภ์ หรือ preimplantation genetic testing ซึ่งมีการตรวจทั้งแบบคัดกรอง (preimplantation genetic screening, PGS) และการตรวจเพื่อการวินิจฉัย (preimplantation genetic diagnosis, PGD)

PGS คือการนำเซลล์ของตัวอ่อนมาใช้ในการตรวจทางพันธุกรรม โดยจุดประสงค์เพื่อการคัดกรองความผิดปกติทางด้านจำนวนโครโมโซมของตัวอ่อน (aneuploidy) ในคู่สมรสที่ปกติ ไม่มีโรคทางพันธุกรรมใดๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการย้ายตัวอ่อนที่มีจำนวนโครโมโซมผิดปกติ ทำให้การฝังตัวหลังย้ายตัวอ่อนดีขึ้น(1)

PGD คือการนำเซลล์ของตัวอ่อนมาใช้ในการตรวจทางพันธุกรรม โดยจุดประสงค์เพื่อเลือกตัวอ่อนที่ไม่มีความผิดปกติทางพันธุกรรมในคู่สมรสที่เป็นโรคหรือเป็นพาหะของโรคทางพันธุกกรมใดๆ หรือเพื่อเลือกตัวอ่อนที่มีโครโมโซมที่ต้องการเพื่อจุดประสงค์เฉพาะ เช่น เพศ หรือ แอนติเจนบนเม็ดเลือดขาว เป็นต้น

การตรวจทางพันธุกรรมของตัวอ่อนก่อนการตั้งครรภ์ (preimplantation genetic testing) จำเป็นต้องมีการใช้เทคโนโลยีช่วยในการเจริญพันธุ์ (assisted reproductive technology, ART) เพื่อให้ได้เซลล์มาตรวจก่อนที่จะมีการตั้งครรภ์เกิดขึ้น ซึ่งเซลล์ที่นำมาใช้ในการตรวจทางพันธุกกรมนั้น สามารถได้จากหลายระยะของไข่หรือตัวอ่อน ได้แก่ polar body biopsy, blastomere biopsy และ blastocyst biopsy ซึ่งมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันในแต่ละระยะ

1. Polar body biopsy

Polar body คือเซลล์ที่แบ่งตัวจากไข่ก่อนการปฏิสนธิ สามารถใช้ first หรือ second polar body ก็ได้(2,3) การใช้ polar body สามารถใช้เพื่อตรวจความผิดปกติทางฝั่งมารดาเท่านั้น เนื่องจากยังไม่มีรหัสพันธุกรรม จากฝั่งบิดาโดย polar body จะมีรหัสพันธุกรรมเหมือนไข่หากมารดา มีความผิดปกติชนิด homozygous แต่หากมาดาเป็นพาหะ (heterozygous) polar body จะมีรหัสพันธุกรรม แตกต่างกับไข่ ซึ่งจะสามารถเลือกไข่ที่ปกติเพื่อนำไปปฏิสนธิต่อไป แต่การใช้ polar body biopsy มีข้อจำกัดและข้อเสีย คือ

1. หากเกิดการ crossing over ในขณะแบ่งตัวและเป็นตำแหน่งที่เราสนใจ ความแม่นยำในการตรวจ first polar body จะลดลง ดังนั้น จึงควรตรวจ second polar body ด้วย(4)
2. การใช้ polar body เป็นการตรวจรหัสพันธุกรรมจากฝั่งมารดาเท่านั้น แม้ว่าจะเป็นไข่ที่มี รหัสพันธุกรรมผิดปกติ แต่หากฝั่งบิดาปกติ ตัวอ่อนที่ได้จะเป็นพาหะ ซึ่งในบางโรค จะไม่แสดงออกทาง phenotype สามารถเติบโตเป็นเด็กปกติได้ ทำให้มีการทิ้งไข่ไปโดยไม่จำเป็น
3. เนื่องจากหากมารดามีความผิดปกติแบบ homozygous polar body จะมีรหัสพันธุกรรมเหมือนไข่ จึงไม่จำเป็นต้องตรวจ

2. Blastomere biopsy

ประมาณวันที่ 3 หลังการปฏิสนธิ ตัวอ่อนจะมี 6-8 เซลล์ ยังไม่ยึดกันแน่น (รูปที่ 2) สามารถแยกไปตรวจ ได้ง่าย และยังไม่มีการกำหนดหน้าที่ของแต่ละเซลล์

3. Blastocyst biopsy

ประมาณวันที่ 5-6 หลังการปฏิสนธิ ตัวอ่อนจะอยู่ในระยะ blastocyst จะมีปริมาณเซลล์จำนวนมาก การนำเซลล์มาเพื่อใช้ในการวินิจฉัย จะดึงเซลล์ trophectoderm จากฝั่งที่ไม่มีตัวอ่อน (anembryonic pole) การ biopsy ระยะนี้ทำให้ได้เซลล์ปริมาณมาก ทำให้เพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัย(5) และส่งผลกระทบ กับตัวอ่อนน้อย แต่มีข้อจำกัดในเรื่องการเพาะเลี้ยงเซลล์(6) ซึ่งจะมีตัวอ่อนตายมากขึ้น และเพิ่มโอกาสเกิด monozygotic twin มากขึ้น(7)

Genetic evaluation

1. G-banding karyotyping

การตรวจโครโมโซมด้วย Giemsa banding คือการย้อมสี Giemsa เพื่อให้มองเห็นโครโมโซม โดยการนำเซลล์ที่เพาะเลี้ยงจนอยู่ในระยะ metaphase ย่อยโครโมโซมบางส่วยด้วย Trypsin แล้วนำไปย้อมสี Giemsa การติดสีที่เข้มหรืออ่อน จะแตกต่างกันและเป็นลักษณะจำเพาะของแต่ละยีน ทำให้สามารถตรวจจำนวน และรูปร่างลักษณะของโครโมโซมได้ (8)

2. Fluorescent in situ hybridization (FISH)

เป็นการตรวจหาตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงบนโครโมโซม ในเซลล์ในระยะ interphase หรือ metaphase โดยใช้ RNA หรือ DNA probe ซึ่งเป็น DNA หรือ RNA สายสั้นๆที่ติดสารกัมมันตรังสี ทำปฏิกิริยา hybridization กับ chromosome ที่ต้องการตรวจ จากนั้นนำเซลล์ไปตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ จะเห็นการเรืองแสงบนโครโมโซมที่จำเพาะต่อ probe ที่ใช้ตรวจ สามารถตรวจได้ครั้งละหลายสี แต่จำนวนสีที่มากขึ้นจะทำให้คุณภาพการอ่านแย่ลง ปัจจุบันที่นิยมตรวจคือ 5 สี ได้แก่การตรวจโครโมโซมคู่ที่ 13, 18, 21, X, Y หรือบางแห่งอาจตรวจ 7 สี โดยเพิ่มโครโมโซมคู่ที่ 16 และ 22 ด้วย

3. Comparative Genomic Hybridization (CGH)(9)

มีการรายงานการใช้ CGH ครั้งแรก ในปี 1992 ในการตรวจหา DNA ของเซลล์มะเร็ง CGH เป็นวิธีที่ใช้ในการตรวจหาการเปลี่ยนแปลงจำนวนของโครโมโซม โดยไม่ต้องเพาะเลี้ยงเซลล์ แต่ใช้การเพิ่มจำนวน DNA ที่ต้องการตรวจ (whole genome amplification, WGA) และติดสารกัมมันตรังสี (fluorochromes) บน DNA ที่ต้องการตรวจ และ DNA ที่ใช้ควบคุม ด้วยสีที่แตกต่างกัน จากนั้นใช้การผสมในอัตราส่วนที่เท่ากัน โดยวิธีที่ใช้ มี 2 วิธี คือ Manual CGH (mCGH) และ array CGH (aCGH)

m-CGH จะใช้ เซลล์ของผู้ชายปกติในระยะ metaphase ยึดบนแผ่นกระจกบาง และทำให้เกิดปฏิกิริยา hybridization ในการตรวจสาย DNA อ่านผลโดยการอ่านสัดส่วนค่าสีจาก probe ตามความยาวของโครโมโซมในระยะนี้ วิธี m-CGH จะใช้เวลาประมาณ 72 ชั่วโมงในการทำปฏิกิริยายังไม่รวมระยะเวลาในการอ่านผล

a-CGH จะใช้ DNA probe ที่เป็นโครโมโซมควบคุม หรือส่วนโครโมโซมที่มีการเพิ่มจำนวนเตรียมไว้ เช่น bacterial artificial chromosome (BAC) oligonucleotide probe ยึดติดบนแผ่น microscope slide แทนการใช้เซลล์ในระยะ metaphase และใช้การเข้าคู่ของโครโมโซมที่ต้องการตรวจ โดยติดด้วยสารกัมมันตรังสีที่แตกต่างกัน จากนั้นใช้การอ่านผลสัดส่วนของสีโดยเครื่องอัตโนมัติ เพื่อดูโครโมโซมที่ขาดหรือเกิน ซึ่งกระบวนการทั้งหมดของ a-CGH จะใช้เวลาได้เร็วที่สุดประมาณ 24 ชั่วโมง ซึ่งหากใช้เซลล์ในวันที่ 3 (blastomere biopsy) จะทำให้สามารถย้ายตัวอ่อนในวันที่ 5 ได้

array ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน มี 2 ชนิด คือ targeted arrays โดยการใช้ probe ที่จำเพาะกับโรคหรือความผิดปกติที่ต้องการตรวจ แต่อาจไม่สามารถวินิจฉัยความผิดปกติใหม่ที่เกิดขึ้นได้ และ genome-wide arrays โดยสุ่มตำแหน่งจากโครโมโซมทั้งหมดซึ่งมักใช้ในเชิงศึกษาวิจัยมากกว่า เพราะสามารถค้นพบความผิดปกติ หรือกลุ่มอาการใหม่ๆได้(10)

4. Single nucleotide polymorphism arrays (SNP arrays)(9)

Single nucleotide polymorphism (SNP) คือความผิดปกติของลำดับเบสบน DNA ที่เกิดในประชากรปกติ SNP ส่วนใหญ่เกิดบนทั้ง 2 สายของ DNA เพิ่มจำนวน DNA ด้วย whole genome amplification อาจเลือกเพิ่มจำนวนเป็นบางส่วน หรือเพิ่มทั้ง genome เลยก็ได้ จากนั้นใช้การ hybridization เช่นเดียวกัน สามารถใช้เพื่อแยกโครโมโซมและระบุบุคคลได้ SNP เพิ่งเริ่มนำมาใช้ในการตรวจ PGD จึงยังไม่มีการตีพิมพ์งานวิจัยในเรื่องนี้

Comparative Genomic Hybridization array (a-CGH)

ในการใช้ aCGH มีทั้งข้อดี และข้อเสียแตกต่างกัน โดยเฉพาะเมื่อเทียบกับการใช้วิธี G banding

ข้อดี

1. สามารถวินิจฉัยได้ดีกว่า (higher diagnostic yield)

การตรวจด้วย G banding จะสามารถเห็นความผิดปกติ เมื่อมีขนาด 3-10 ล้าน basepair แต่ความสามารถในการวินิจฉัยของ array จะแตกต่างกันตามชนิดของ array ขึ้นกับขนาดของ probe เช่น oligonucleotide probes มีความละเอียด 50-60 base pairs หรือ BAC มีความละเอียด 50,000 – 200,000 base pair(11) ทำให้การใช้ array สามารถตรวจพบความผิดปกติที่มีขนาดเล็กกว่า การใช้ G banding โดยหากมีความผิดปกติทางโครสร้าง การใช้ a-CGH จะสามารถตรวจพบได้มากกว่า G banding 5.6%(12) พบมีการศึกษาในสตรี 4406 คนซึ่งมารับการตรวจ PND ตามข้อบ่งชี้ต่างๆ เช่น อายุมาก ตรวจคัดกรอง serum marker และอัลตราซาวน์พบความผิดปกติ และตรวจ karyotype พบว่าปกติ เมื่อนำมาตรวจด้วยวิธี aCGH พบว่ามีความผิดปกติที่มีนัยสำคัญทางคลินิก โดยพบร้อยละ 6 ในกลุ่มที่มี structural anomaly และร้อยละ 1.7 ในกลุ่มมารดาอายุมากและพบความผิดปกติจากการตรวจคัดกรอง serum marker(13)

การศึกษาในชิคาโก ปี 2004 โดยการตรวจโครโมโซมของ conceptive product ในผู้ป่วยที่แท้งในไตรมาสแรกของการตั้งครรภ์ที่ผ่านการตรวจด้วยวิธี G-banding มาก่อน พบว่า a-CGH สามารถตรวจพบความผิดปกติได้ทั้งหมด และยังตรวจพบ genomic imbalance อื่นเพิ่มเติมด้วยโดยพบ mosaic ของ trisomy 20 ในชิ้นส่วนรกที่ได้รับการวินิจฉัยเป็น trisomy 21 จาก G-banding พบการเกิด duplication ของ 10q telomere region พบ interstitial deletion ของโครโมโซม 9p และ interstitial duplication ของ Prader-Willi/Angelman syndrome region บนโครโมโซม 15q (14)

2. ใช้เวลาสั้นกว่า (faster turnaround time)

วิธีการตรวจด้วย G banding ต้องมีการเพาะเลี้ยงเซลล์ เพื่อให้ได้ปริมาณ DNA มากพอในระยะที่กำลังแบ่งตัวอย่างเหมาะสม (metaphase) ซึ่งใช้เวลาประมาณ 1-2 สัปดาห์ แต่ในการทำ aCGH สามารถทำได้โดยการสกัด DNA จากเซลล์ได้เลย โดยไม่ต้องผ่านการเพาะเลี้ยง ซึ่งจะสามารถรู้ผลการตรวจได้ภายใน 1 วัน และใช้เครื่องอัตโนมัติในการแปลผล ทำให้มีความแม่นยำ และลดค่าใช้จ่ายจากแรงงานคน

ข้อจำกัด

1. Inability to detect balanced structural rearrangements

ความผิดปกติทางโครงสร้างโครโมโซม จะไม่สามารถตรวจด้วย aCGH ได้ เนื่องจากจำนวนโครโมโซมไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความสำคัญทางคลินิกไม่มากนัก เนื่องจาก balance rearrangement พบน้อย โดยพบไม่ถึง ร้อยละ 0.1 ของประชากร (15) มักไม่ก่อให้เกิดโรค หรือความผิดปกติ และหากคู่สมรสมี balance rearrangement ที่ไม่แสดงอาการ บุตรก็จะไม่แสดงอาการเช่นกัน นอกจากนี้ การตรวจพบ balanced rearrangement จากการตรวจ G banding อาจมีความผิดปกติ ด้านจำนวนโครโมโซมใน section ของ DNA ซึ่งไม่สามารถตรวจพบโดย G banding ได้ซ่อนอยู่ พบว่าในกลุ่ม balance translocation มี ความผิดปกติทาง phenotype ประมาณร้อยละ6 (16)

2. Poor ability to detect polyploidies

polyploidies คือการเพิ่มจำนวนโครโมโซมทั้งหมด เช่น 69,XXX เป็นต้น ซึ่งไม่สามารถตรวจได้ ด้วยการทำ standard aCGH เนื่องจาก gene content เปลี่ยนแปลงเท่ากันทั้งหมด ในกรณีที่ทารกเป็น 69,XXY อาจตรวจพบได้เนื่องจาก โครโมโซมเพศไม่เท่ากัน แต่ polyploidies พบน้อยมากในการเก็บข้อมูล จึงยังไม่แสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ การวินิจฉัย polyploidies มักสงสัยจากการตรวจ พบความผิดปกติจากการตรวจอัลตราซาวน์ตั้งแต่ไตรมาสแรก หรือทารกเสียชีวิตในครรภ์ หรือแรกคลอด ในบางห้องปฏิบัติการณ์จะใช้การตรวจ SNP array หรือใช้ FISH ก่อนการทำ aCGH ซึ่งทำให้สามารถตรวจวินิจฉัย polyploidies ได้ดียิ่งขึ้น (17)

3. Variable ability to detect low level mosaicism

ภาวะ mosaicism ที่เป็นไม่มาก จะให้การวินิจฉัยค่อนข้างยาก และการตรวจ aCGH จะไม่สามารถ mosaism ที่น้อยกว่าร้อยละ 20 ได้ (18)

4. Detection of variants of uncertain significance

variants of uncertain significance คือจำนวนโครโมโซมที่ผิดปกติในตำแหน่งที่ไม่เคยมีรายงาน ว่าควบคุมการแสดงออกของ phenotype อะไร ซึ่งความผิดปกตินี้ตรวจไม่พบโดยวิธี G Banding แต่ตรวจพบจากการตรวจด้วย aCGH ร้อยละ 1-2 (13) มีรายงานข้อมูลในปี 2008-2011 ว่า aCGH ตรวจพบ VUS ประมาณร้อยละ 3.4 ซึ่งตรวจ karyotype ปกติ แต่คาดการณ์ว่าเมื่อความรู้ในสาขานี้พัฒนาขึ้น VUS จะลดลงเนื่องจากเมื่อนำ VUS ดังกล่าวมาวิเคราะห์ใหม่ในปี 2012 พบว่า VUS ลดลงเหลือร้อยละ 1.5 (13) นอกจากนี้ การตรวจพบ VUS ยังก่อให้เกิดคำถามด้านจริยธรรมว่า จะแจ้งผลการตรวจให้คู่สมรส หรือไม่ และคู่สมรสจะตัดสินใจย้ายตัวอ่อนหรือไม่

5. Expense

aCGH มีราคาสูง แต่แนวโน้มราคาค่อยๆลดลง

6. Variable clinical sensitivity

Clinical sensitivity จะสูงหากความผิดปกติทางโครโมโซมนั้นเกิดจากการเพิ่ม หรือลดปริมาณ โครโมโซม (microdeletion หรือ microduplication syndrome) เช่น Velocardiofacial syndrome ซึ่งเกิดจาก 22q11.2 deletion CMA จะ detect ได้ มากกว่าร้อยละ 90 ซึ่งในกรณีที่ตรวจไม่พบ deletion จาก CMA มักเป็นการวินิจฉัยโรคอื่น ที่มีอาการใกล้เคียงกัน แต่หากกลุ่มอาการผิดปกติ เกิดได้จากหลายความผิดปกติทางโครโมโซม เช่น neurofibromatosis type-1 (NF1) ซึ่งประมาณร้อยละ 5 เกิดจาก microdeletion ส่วนใหญ่เกิดจาก ความผิดปกติของลำดับ base ที่ผิดปกติไป ซึ่งกรณีนี้จะไม่สามารถตรวจโดย CMA ได้

Clinical indication

ACOG recommendation (10)

มีหลายๆงานวิจัยที่แสดงให้เห็นว่า aCGH เป็นเครื่องมือที่ดีในการตรวจคัดกรองความผิดปกติขณะตั้งครรภ์ โดยเฉพาะกรณีที่การตรวจ karyotyping ไม่พบความผิดปกติ โดย ACOG ได้ให้คำแนะนำ สำหรับการใช้ aCGH ในการตรวจคัดกรองความผิดปกติขณะตั้งครรภ์ดังนี้ (ACOG committee opinion 2009)

• Conventional karyotyping ยังคงแนะนำให้ใช้เป็นวิธีแรกในการตรวจคัดกรองทารกในครรภ์
• อาจให้คำปรึกษาและให้ทางเลือกคู่สมรส ในการตรวจ targeted aCGH เพิ่มเติม หากตรวจพบ ความผิดปกติจากการอัลตราซาวน์ แต่ตรวจ karyotyping ไม่พบความผิดปกติ หรือในกรณีที่ทารก เสียชีวิตในครรภ์ที่ไม่สามารถเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อตรวจ conventional karyotyping ได้
• คู่สมรสที่เลือกวิธี aCGH ควรได้รับคำแนะนำ ทั้งก่อนและหลังการตรวจ และคู่สมรสควรมีข้อมูลว่า การตรวจ aCGH ไม่สามารถตรวจวิเคราะห์ความผิดปกติทางพันธุกรรมได้ทั้งหมด และบางครั้งอาจแปลผลได้ยาก
• Targeted CGH อาจมีประโยชน์ในการใช้คัดกรองความผิดปกติของโครโมโซม แต่การจะนำมาใช้เป็นวิธีแรกในการตรวจแทน conventional karyotyping ยังต้องรอการศึกษาในอนาคต

ACMG recommendation (11)

นอกเหนือจากทางสูติกรรมที่ใช้ประโยชน์จากการตรวจ aCGH ขณะตั้งครรภ์ ยังมีข้อบ่งใช้ ในการตรวจทางอายุกรรมในทารกหลังคลอดด้วย โดยเฉพาะการเกิดภาวะพัฒนาการช้า (developmental delay, DD) หรือ การเรียนรู้ผิดปกติ (Intellectual disability, ID) American college of Medical Genetics (ACMG) ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการใช้ a-CGH หลังคลอด (2010) ดังนี้

• แนะนำให้ใช้ CMA ในการตรวจหา Copy number variants เป็นวิธีการแรกสำหรับ
  • สำหรับกรณีทารกมีความผิดปกติหลายอย่างที่ไม่จำเพาะ กับกลุ่มอาการใดๆทางพันธุกรรม
  • กรณีมี DD หรือ ID ที่ไม่จำเพาะกับกลุ่มอาการใดๆ
  • Autism spectrum disorders
• ใช้ในการตรวจเพิ่มเติมกรณีที่เด็กมีปัญหาเรื่องการเจริญเติบโต (growth retardation) พัฒนาการการพูดช้า หรือภาวะอื่นๆที่ยังไม่มีการศึกษาชัดเจน
• ใช้ในการตรวจติดตามกรณีที่พบความผิดปกติทางโครโมโซมจากการตรวจ CMA หรือ ใช้ในการประเมินพันธุกรรมของพ่อแม่ผู้ป่วย

Reference

1. Practice Committee of the Society for Assisted Reproductive Technology, Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Preimplantation genetic testing: a Practice Committee opinion. Fertil Steril 2007; 88:1497.
2. Verlinsky Y, Rechitsky S, Verlinsky O, et al. Prepregnancy testing for single-gene disorders by polar body analysis. Genet Test 1999; 3:185.
3. Verlinsky Y, Rechitsky S, Verlinsky O, et al. Preimplantation diagnosis for sonic hedgehog mutation causing familial holoprosencephaly. N Engl J Med 2003; 348:1449.
4. Verlinsky Y, Rechitsky S, Cieslak J, et al. Preimplantation diagnosis of single gene disorders by two-step oocyte genetic analysis using first and second polar body. Biochem Mol Med 1997; 62:182.
5. Carson SA, Gentry WL, Smith AL, Buster JE. Trophectoderm microbiopsy in murine blastocysts: comparison of four methods. J Assist Reprod Genet 1993; 10:427.
6. Sermon K, Van Steirteghem A, Liebaers I. Preimplantation genetic diagnosis. Lancet 2004; 363:1633.
7. Veiga A, Sandalinas M, Benkhalifa M, et al. Laser blastocyst biopsy for preimplantation diagnosis in the human. Zygote 1997; 5:351.
8. wendy A. Karyotype Analysis andChromosome Banding. ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES, Nature Publishing Group,2001
9. Joyce C, Gary H. The use of arrays in preimplantation genetic diagnosis and screening. Fertility and sterility 2010;94:1173-1177
10. ACOG Committee Opinion No. 446: array comparative genomic hybridization in prenatal diagnosis. Obstet Gynecol 2009; 114:1161.
11. Manning M, Hudgins L, Professional Practice and Guidelines Committee. Array-based technology and recommendations for utilization in medical genetics practice for detection of chromosomal abnormalities. Genet Med 2010; 12:742.
12. Hillman S, Prtelove S, Coomarasamy A, et al. Additional information from array comparative genomic hybridization technology over conventional karyotyping in prenatal diagnosis: a systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol 2011; 37: 6–14
13. Wapner RJ, Martin CL, Levy B, et al. Chromosomal microarray versus karyotyping for prenatal diagnosis. N Engl J Med 2012; 367:2175.
14. Anthony J, June C, Konstantina H. Comparative Genomic Hybridization–Array Analysis Enhances the Detection of Aneuploidies and Submicroscopic Imbalances in Spontaneous Miscarriages. Am. J. Hum. Genet 2004; 74:1168–1174
15. Warburton D. De novo balanced chromosome rearrangements and extra marker chromosomes identified at prenatal diagnosis: clinical significance and distribution of breakpoints. Am J Hum Genet 1991; 49:995.
16. Savage MS, Mourad MJ, Wapner RJ. Evolving applications of microarray analysis in prenatal diagnosis. Curr Opin Obstet Gynecol 2011; 23:103.
17. Breman A, Pursley AN, Hixson P, et al. Prenatal chromosomal microarray analysis in a diagnostic laboratory; experience with >1000 cases and review of the literature. Prenat Diagn 2012; 32:351.
18. Stankiewicz P, Beaudet AL. Use of array CGH in the evaluation of dysmorphology, malformations, developmental delay, and idiopathic mental retardation. Curr Opin Genet Dev 2007;17:182–92.
19. Chung M, Jeong H, et al.. Comprehensive chromosome analysis of blastocysts before implantation using array CGH. Molecular Cytogenetics 2013, 6:22

Combined Estrogen-Progestin Contraception

พ.ญ. บงกช ชาครบัณฑิต
อ.พ.ญ. อุบล แสงอนันต์

การคุมกำเนิดเป็นการช่วยให้พ่อแม่ได้เตรียมความพร้อมกับระยะเวลาที่จะมีลูก ให้เหมาะสมกับช่วงเวลา และองค์ประกอบต่างๆ ภายในครอบครัว และสภาพแวดล้อม ช่วยให้สุขภาพอนามัยแม่และเด็กดีขึ้น โดยการลดการตาย และอัตราทุพพลภาพของมารดา และส่งเสริมสุขภาพของสตรี โดยการป้องกันการตั้งครรภ์ไม่ปรารถนา ลดการทำแท้งไม่ปลอดภัย การป้องกันการตั้งครรภ์เสี่ยงสูง (high risk pregnancy)

จากข้อมูลทางสถิติในประเทศไทยพบว่า

วิธีการคุมกำเนิดที่นิยมใช้ในสตรีอายุ 15 ถึง 44 ปีในประเทศสหรัฐอเมริกาคือ การใช้ยาคุมกำเนิดชนิดรับประทาน (31%) การทำหมันถาวร (27%) และการใช้ถุงยางอนามัย (18%) ตามลำดับ(1)

การคุมกำเนิดโดยใช้ฮอร์โมนรวม คือการใช้ฮอร์โมนสตรี (Female sex steroids) ซึ่งประกอบด้วย synthetic Estrogen และ synthetic progesterone (Progestin) เป็นวิธีการคุมกำเนิดที่ให้ประสิทธิภาพสูงมากหากใช้อย่างถูกต้อง (theoretical failure rate 0.1%) ให้ประโยชน์ทั้งเรื่องการคุมกำเนิด และด้านอื่นๆ ที่นอกเหนือจากการคุมกำเนิดด้วย

ส่วนประกอบของฮอร์โมนรวม (1,2)

1. Estrogen : ชนิดที่นำมาใช้ในการคุมกำเนิดคือ Ethinyl Estradiol (EE) ซึ่งออกฤทธิ์ได้ทันที และ Mestranol (EE ที่เติม methyl group) ซึ่งต้องผ่านการตัด methyl group ก่อน กลายเป็น EE จึงจะสามารถออกฤทธิ์ได้ EE 35 mcg จะให้ระดับฮอร์โมนในกระแสเลือดเทียบเท่ากับ Mestranol 50 mcg
2. Progestin : เป็นฮอร์โมนสังเคราะห์ที่เลียนแบบ Progesterone ตามธรรมชาติ Progestin แต่ละชนิดจะแตกต่างกัน ตามความสามารถในการจับกับ estrogen androgen และ progesterone receptors

• 17-acetoxy progestins (e.g., medroxyprogesterone acetate) เช่น medroxyprogesterone acetate, megestrol, cyproterone acetate
• 19-nortestosterone
  • Estranes : First generation : norethisterone (norethindrone), norethindrone acetate, lynestrenol, norethynodrel
  • Gonanes
    • Second generation : norgestrel, levonorgestrel
    • Third generation : มีฤทธิ์ androgenic effect น้อย เช่น Norgestimate, Desogestrel, gestodene, drospirenone

กลไกการคุมกำเนิด(1)

ทั้ง Estrogen และ Progestin สามารถยับยั้งการตกไข่ได้ ซึ่งเมื่อนำฮอร์โมนมารวมกัน จะเสริมฤทธิ์ในการยับยั้ง การตกไข่ได้มากขึ้น โดยใช้ปริมาณยาที่น้อยลงกว่าการใช้ฮอร์โมนตัวเดียว ออกฤทธิ์ในการกดการสร้าง gonadotropin ของ pituitary gland ทำให้ Ovarian follicle ไม่พัฒนา กดการสร้าง FSH และ LH ทำให้ไม่มี midcycle LH surge จึงไม่มีการตกไข่ และไม่เกิด corpus luteum ไม่มีการสร้าง Progesterone

ฤทธิ์ในการยับยั้งการตกไข่แปรผันตามปริมาณยาที่ได้รับ ซึ่งในยาคุมกำเนิดยุคใหม่มีปริมาณยาลดลง ทำให้มี ระดับ FSH และ LH ที่สูงขึ้น จึงอาจทำให้มีการตกไข่ได้หากลืมรับประทานยา หรือได้รับยาที่มีผลต่อระดับฮอร์โมน และพบว่ายังมีการเจริญของ ovarian follicle ได้

กลไกสำคัญของ Progestin ในการคุมกำเนิดคือ เยื่อบุโพรงมดลูกฝ่อบาง ไม่เหมาะสำหรับการฝังตัว มูกปากมดลูก (cervical mucus) ข้นเหนียว ตัวอสุจิผ่านได้ยากขึ้น และการเคลื่อนไหวของท่อนำไข่ที่เปลี่ยนไป

รูปแบบการคุมกำเนิดโดยใช้ฮอร์โมนรวม

ในปัจจุบัน การใช้ฮอร์โมนรวม มีหลายรูปแบบ

1. ยาเม็ดคุมกำเนิด (combined oral contraceptives : COCs) เป็นชนิดที่นิยมมากที่สุด
2. ยาฉีดคุมกำเนิด (combination injectable contraceptives : CICs)
3. แผ่นแปะคุมกำเนิด (Transdermal contraceptive patch)
4. วงแหวนคุมกำเนิด (contraceptive vaginal ring)

ยาเม็ดคุมกำเนิด (combined oral contraceptives : COCs)

แต่ละเม็ดประกอบด้วย Estrogen และ Progestin ในยา 1 แผง อาจมี 21 เม็ด 24 เม็ด หรือ 28 เม็ด หากเป็นแบบ 21 เม็ด ให้รับประทานวันละ 1 เม็ด เป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์และหยุด 1 สัปดาห์ เพื่อให้มีประจำเดือนออกมาเป็นปกติ (withdrawal uterine bleeding) หากเป็นแบบ 28 เม็ด ให้รับประทานติดต่อกันทุกวันเพื่อป้องกันการหลงลืม ซึ่ง 7 เม็ดสุดท้ายจะไม่มี ฮอร์โมน อาจเป็นแป้ง วิตามิน หรือธาตุเหล็กแทน

ชนิดของยาเม็ดคุมกำเนิดแบ่งเป็นสองกลุ่มคือ

1. Monophasic COC เป็นกลุ่มที่มีปริมาณEstrogen และProgestin เท่ากันทุกเม็ด

จะแบ่งตามขนาดของ Estrogen ได้อีกเป็น

1.1 High dose : มีขนาดของ EE ≥ 50 mcg มักไม่ค่อยใช้เพื่อการคุมกำเนิด แต่จะใช้เพื่อรักษาอาการทางนรีเวช

1.2 Low dose : มีปริมาณของ EE < 50 mcg

• 30 – 35 mcg
• 20 mcg
• 10 mcg : Lo Loestrin Fe : ประกอบด้วย EE 10 mcg และ norethindrone 1 mg 24 เม็ด EE 10 mg 2 เม็ด และ ferrous fumarate 75 mg 2 เม็ด ประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดไม่ต่างจาก high dose

2. Multiphasic COC ในแต่ละเม็ดจะมีปริมาณฮอร์โมนไม่เท่ากัน

1.1. Biphasic COC : เป็นชนิดที่มีฮอร์โมนต่างกัน 2 ระดับ

1.2. Triphasic COC: จะมีฮอร์โมนแตกต่างเป็น 3 ระดับ เพื่อให้ระดับฮอร์โมนใกล้เคียงธรรมชาติที่สุด

Missed pills

– หากลืมรับประทานยา 1 เม็ด ให้รับประทานยาเม็ดที่ลืมทันทีที่นึกได้ และรับประทานยาเม็ดต่อไปตามเวลาปกติ ไม่ต้องใช้ การคุมกำเนิดวิธีอื่นช่วย

– เมื่อลืมรับประทานยามากกว่า 2 เม็ดขึ้นไป ต้องใช้การคุมกำเนิดวิธีอื่นช่วย (back up contraception) 7 วัน

– ตามคำแนะนำของ WHO 2004(3) : กรณีใช้ยาคุมกำเนิดที่มี EE 30-35 mcg การลืมรับประทานยา 2 เม็ด ไม่จำเป็นต้องใช้ การคุมกำเนิดวิธีอื่นช่วย

ข้อดีของการใช้ยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวม

การใช้ยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวม มีประโยชน์ทั้งในด้านการคุมกำเนิด และด้านอื่นๆนอกเหนือจากการ คุมกำเนิดด้วย

1. ในด้านการคุมกำเนิด

เป็นการคุมกำเนิดที่ให้ประสิทธิภาพสูงมาก ทำให้ลดปัญหาการตั้งครรภ์ไม่พร้อมซึ่งเป็นปัญหาสำคัญ ด้านสาธารณสุขได้ ลดโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อนหรือการเสียชีวิตจากการยุติการตั้งครรภ์ที่ ไม่ปลอดภัย

การใช้ COCs ทำให้ไม่เกิดการตกไข่ จึงทำให้ลดการเกิด ectopic pregnancy ได้ ความเสี่ยงในการเกิด ectopic pregnancy ของสตรีที่ใช้ COCs ประมาณ 1 : 500 ของสตรีที่ไม่ได้ใช้ COCs ซึ่งในการใช้ยาคุมกำเนิดชนิดโปรเจสติน มีแนวโน้มจะเพิ่มความเสี่ยงในการเกิด ectopic pregnancy(1)

2. ด้านอื่นนอกเหนือจากการคุมกำเนิด(1)

ยาฉีดคุมกำเนิด (Combination injectable contraceptives : CICs)(4)

เป็นฮอร์โมนรวมคุมกำเนิดในรูปแบบยาฉีดเดือนละ 1 ครั้ง ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาเรื่องเลือดระดูออก กระปริดกระปรอย ของยากลุ่ม Progentin ภาวะเจริญพันธุ์กลับมาเร็วกว่า และแก้ปัญหาเรื่องการลืมกินยาเม็ดคุมกำเนิด ซึ่งทำให้มีโอกาสตั้งครรภ์ได้

ยาฉีดคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวมประกอบด้วย Progesterone และ Estrogen สูตรต่างๆกัน

• Dihydroxyprogesterone acetophenide (DHPA) 75 mg + Estradiol Enanthate (E2EN)5 mg
• Dihydroxyprogesterone acetophenide 120 mg + estradiol enanthate 10 mg
• Dihydroxyprogesterone acetophenide 150 mg + estradiol enanthate 10 mg
• Dihydroxyprogesterone acetophenide 150 mg + estradiol benzoate 10 mg
• Medroxyprogesterone acetate (DMPA) 25 mg + estradiol cypionate (E2C)5 mg
• Norethisterone enanthate (NET-EN) 50 mg + estradiol valerate (E2V) 5 mg
• Progestin 50 mg + estradiol benzoate 5 mg

จากการศึกษาพบว่า DMPA 25 mg + E2C 5mg และ NET-EN 50 mg + E2V 5 mg พบภาวะขาดระดู และ เลือดระดูออก กระปริดกระปรอยน้อยกว่าการใช้การคุมกำเนิดด้วย Progestin เพียงอย่างเดียว แต่พบว่ามักใช้วิธีนี้ไม่นานและเปลี่ยนวิธี คุมกำเนิดด้วยสาเหตุเรื่องผลข้างเคียง เช่น ปวดศีรษะ หรือการฉีดที่บ่อยเกินไป (ทุก 1 เดือน) ไม่มีแพร่หลายในโรงพยาบาล จึงทำให้การคุมกำเนิดวิธีนี้ไม่นิยมมากนัก

แผ่นแปะคุมกำเนิด (Transdermal contraceptive patch)(5)

เป็นแผ่นกันน้ำขนาด 20 ตร.ซม. ประกอบด้วย EE 750 mcg และ norelgestromin 6 mg (active metabolite ของ norgestimate) ในแต่ละวันจะให้ EE 20 mcg และ norelgestromin 150 mcg ใช้แปะบริเวณก้น ท้อง ต้นแขน หรือต้นขา ไม่ควรแปะบริเวณเต้านม อาจทำให้คัดตึงเต้านมได้ ควรหลีกเลี่ยงการใช้วิธีนี้หากมีปัญหาเรื่องผิวหนังหรือมีผิวแพ้ง่าย เปลี่ยนแผ่นแปะทุก 1 สัปดาห์ในวันเดียวกันและควรเปลี่ยนตำแหน่งที่แปะ ติดต่อกัน 3 สัปดาห์ เว้นระยะ 1 สัปดาห์ หลังแปะสามารถทำกิจวัตรได้ตามปกติ ประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดไม่แตกต่างจาก COCs(6) แต่พบว่า compliance ดีกว่าการใช้ COCs(7) ในคนอ้วนพบโอกาสตั้งครรภ์มากขึ้นเช่นเดียวกับ COCs(8)

ควรเริ่มแปะในวันแรกของรอบประจำเดือน หากเริ่มแปะในวันอื่นๆของรอบประจำเดือน ควรใช้การคุมกำเนิด วิธีอื่นร่วมอย่างน้อย 7 วัน สามารถใช้แผ่นแปะต่อเนื่องเพื่อลดความถี่ของรอบประจำเดือนได้ โดยแปะต่อเนื่อง 12 สัปดาห์ เว้นระยะ 1 สัปดาห์ พบว่าลดจำนวนวันที่มีประจำเดือนลงได้ มี spotting น้อยกว่า แต่พบภาวะขาดระดูมากกว่า (12% : 1%)(9)

การใช้แผ่นแปะคุมกำเนิด ไม่ต้องผ่านดูดซึมที่ลำไส้ และไม่ต้องผ่านการ metabolite ที่ตับ ทำให้ไม่รบกวนระดับ ยาอื่นๆ ประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดไม่ต่างจากการใช้ COCs ไม่มีผลต่อน้ำหนักตัว มีผลข้างเคียง เรื่องอาการคัดตึงเต้านม คลื่นไส้อาเจียน ปวดท้องประจำเดือน มากกว่าการใช้ COCs พบว่าการใช้แผ่นแปะเพิ่มความเสี่ยง ในการเป็น VTE เพิ่มขึ้นกว่าการใช้ COCs(10)

วงแหวนคุมกำเนิด (contraceptive vaginal ring)

ทำจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นรูปวงแหวน กว้าง 54 มม. หนา 4 มม. ชั้นนอกของวงแหวนจะประกอบด้วย EE และ etonogestrel (metabolite ของ desogestrel) ใน 1 วัน vaginal ring จะให้ EE 15 mg และ ENG 120 mcg(11) ระดับยาจะเพิ่มทันทีที่ใส่วงแหวน และค่อยๆลดระดับลง ความเข้มข้นของระดับ EE ใน vaginal ring จะน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการใช้การคุมกำเนิดด้วยฮอร์โมนรวมวิธีอื่น(12) ความสามารถในการคุมกำเนิดเท่ากับ COCs และ transdermal patch (0.3% หากใช้อย่างถูกต้อง และ 9% ในการใช้จริง)(13) และภาวะเจริญพันธุ์กลับมาเร็ว (เฉลี่ยประมาณ 19 วัน หลังถอดวงแหวนออก)(14) สามารถควบคุมรอบประจำเดือนได้ดีกว่า COCs และแผ่นแปะคุมกำเนิด(15) มีการศึกษาพบว่ามี breakthrough bleeding น้อยกว่า(16,17)

กลไกสำคัญในการคุมกำเนิดคือการยับยั้งการตกไข่(18) ซึ่งจะเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์เมื่อใส่วงแหวน ในช่องคลอดนาน 3 สัปดาห์ เว้นระยะ 1 สัปดาห์เพื่อให้มีเลือดระดูออกมา จากนั้นใส่วงใหม่ สำหรับรอบต่อไป ในวันเดียวกันกับวันที่ถอดวงแหวน มีบางการศึกษาพบว่าสามารถให้ผลในการยับยั้งการตกไข่ได้นาน 5 สัปดาห์ หากไม่เปลี่ยนวงแหวน(19) นอกจากนี้กลไกอื่นๆ เหมือนผลจาก Estrogen และ Progestin จาก COCs

การใส่วงแหวนคุมกำเนิดทำได้โดยการบีบวงแหวนเข้าหากันและสอดเข้าช่องคลอดให้ลึกที่สุดเท่าที่สามารถทำได้ เพื่อป้องกันหลุด และลดความรู้สึกในช่องคลอด การใส่วงแหวนในวันแรกของประจำเดือนจะเป็นการยืนยันว่าไม่มีการ ตั้งครรภ์เกิดขึ้นก่อนหน้า แต่อาจไม่สะดวกนัก ในการใช้วงแหวนคุมกำเนิดครั้งแรก สามารถเริ่มช่วงไหนของรอบ ประจำเดือนก็ได้ แต่จากการศึกษาพบว่า หากใส่วงแหวนหลังมีประจำเดือนวันแรกนานเกิน 10 วัน จะไม่สามารถยับยั้ง การตกไข่ได้ จึงควรใช้การคุมกำเนิดวิธีอื่นร่วม เช่น ถุงยางอนามัย อย่างน้อย 7 วันหลังใส่วงแหวน(20)

ไม่ควรถอดวงแหวนออกขณะมีเพศสัมพันธ์ หากมีเหตุให้ถอดวงแหวนออกหรือวงแหวนหลุด ควรล้างด้วยน้ำเย็นหรือน้ำอุ่น (ห้ามใช้น้ำร้อน) และใส่กลับเข้าไปในช่องคลอดเช่นเดิม หากถอดออกเกิน 3 ชั่วโมง จะทำให้ประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดลดลง ซึ่งอาจต้องใช้วิธีการคุมกำเนิดอื่นร่วมจนกว่าจะใส่วงแหวนครบ 7 วัน

หากใส่วงแหวนไว้เกิน 3 สัปดาห์แต่น้อยกว่า 5 สัปดาห์ ให้ถอดออก 1 สัปดาห์และเริ่มรอบใหม่ตามปกติ แต่หากใส่วงแหวนไว้นานเกิน 5 สัปดาห์ ให้เปลี่ยนวงใหม่และใช้การคุมกำเนิดวิธีอื่นร่วม 7 จนกว่าจะใส่วงแหวนครบ 7 วัน(19)

ผลข้างเคียงโดยรวมเหมือนกันกับ COCs พบว่ามีอากรคัดตึงเต้านมและคลื่นไส้น้อยกว่าการใช้ COCs(21) psychosexual function ดีขึ้น(22) และมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงด้านอารมณ์น้อย(21) แต่จะพบผลข้างเคียงเฉพาะที่มากกว่า การใช้ COCs เช่น vaginitis (12.2% : 6.8%) leucorrhea (4.8% : 1.6%)(21) vaginal wetness (63% : 43%) นอกจากนี้ยังมีการศึกษา พบว่าการใช้วงแหวนคุมกำเนิด สามารถลดอาการ dysmenorrheal(23) ได้มากกว่า COCs และมีผลกับ insulin sensitivity น้อยกว่า(24)

ผลข้างเคียงจากการใช้ฮอร์โมนรวมในการคุมกำเนิด

1. Breakthrough bleeding : พบได้บ่อยที่สุดจากการใช้ COCs โดยเฉพาะเมื่อใช้ Estrogen ขนาดต่ำ และเมื่อใช้แบบต่อเนื่อง (extended regimen) สาเหตุที่ทำให้เกิด breakthrough bleeding ได้มากที่สุดเกิดจาก การลืมรับประทานยา(25) สามารถแนะนำให้สังเกตอาการต่ออย่างน้อย 3 cycles หากยังมีเลือดออกจากช่องคลอดอยู่ ควรสงสัยว่ามีสาเหตุอื่นหรือไม่
2. Amenorrhea : สามารถเกิดขึ้นได้ในการกินยาคุมกำเนิดปกติโดยเฉพาะ Estrogen ขนาดต่ำ (EE 20 mcg) ซึ่ง อาจทำให้กังวลเรื่องการตั้งครรภ์ได้ อาจแก้ไขโดยการเปลี่ยนมารับประทาน COCs ที่มีขนาด EE 30-35 mcg
3. Post-pill amenorrhea : โอกาสเกิดความผิดปกติทาง endocrine ในสตรีที่กินยาคุมกำเนิดเท่ากับสตรีปกติ(26) การกินยาคุมกำเนิดต่อเนื่อง 1 ปี หลังหยุดกินยา ระยะเวลาเฉลี่ยที่จะมีประจำเดือน คือ 32 วัน และสามารถมีบุตรได้ภายใน 90 วัน 98.9 %(27) แต่หากยังไม่มีประจำเดือนหลังหยุดกินยาคุมกำเนิด 6 เดือน ควรประเมินเรื่องภาวะขาดระดูเหมือนสตรีปกติ
4. ผลข้างเคียงอื่นๆ เช่น คลื่นไส้ คัดตึงเต้านม อารมณ์เปลี่ยนแปลง และ น้ำหนักตัวที่เพิ่มขึ้น พบได้น้อยลงในยากลุ่มใหม่ๆ แต่อาจเกิดขึ้นได้ในการเริ่มยาช่วงแรกๆ และจะค่อยๆดีขึ้น(1)

ผลจากการใช้ฮอร์โมนรวมในการคุมกำเนิด

1. Cardiovascular Disease : พบว่าการใช้ฮอร์โมนคุมกำเนิดที่มีปริมาณ Estrogen ต่ำ จะลดความเสี่ยงต่อ ระบบหัวใจและหลอดเลือดมากกว่าการใช้ปริมาณสูง(28) แต่เนื่องจากอุบัติการณ์ในการเกิดกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด (myocardial infarction) พบน้อยมากในสตรีวัยเจริญพันธุ์ที่สุขภาพแข็งแรง ความเสี่ยงในการเกิด coardiovascular disease ขึ้นกับปริมาณ Estrogen ที่ใช้ แต่ไม่สัมพันธ์กับชนิดของ Progestin

พบว่าการสตรีอายุ > 35 ปี และสูบบุหรี่ เมื่อใช้ฮอร์โมนรวมในการคุมกำเนิด พบอุบัติการณ์ในการเกิด coronary heart disease เพิ่มขึ้นจาก thrombotic mechanism(29) ซึ่งความเสี่ยงเพิ่มขึ้นตามปริมาณ Estrogen ที่ใช้ แต่ในสตรีที่ไม่สูบบุหรี่พบน้อยมาก และไม่เพิ่มความเสี่ยงหลังหยุดใช้ฮอร์โมน

ในยาคุมกำเนิดกลุ่ม third generation (desogestrel, norgestimate, gestodene) พบว่ามีผล lipid metabolism ที่ดีขึ้น แต่อัตราการเกิด myocardial infarction ไม่ได้แตกต่างกับกลุ่ม second generation อย่างมีนัยสำคัญ(30)

มีผลเพิ่มความเสี่ยงในการเกิด ischemic stroke (จาก 4.4 เป็น 8.5 : 100,000 คน)(31) เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด ischemic stroke ประมาณ 1.3 เท่า และความเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ปริมาณ Estrogen ขนาดสูงขึ้น

2. Venous thromboembolic disease (VTE) : เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด VTE ไม่ว่าจะเป็น low dose หรือ high dose estrogen พบว่ามีความเสี่ยงในการเกิด VTE มากขึ้นในคนอ้วน และสตรีที่อายุ > 35 ปี แต่ก็พบความเสี่ยงน้อยมาก ในสตรีที่สุขภาพแข็งแรง

การใช้ third generation progestin พบว่าเพิ่มความเสี่ยงในการเกิด VTE มากกว่า progestin รุ่นแรกๆ(32,33) ซึ่งคาดว่าอาจเกิดจากมีภาวะดื้อต่อการกระตุ้น protein C

การใช้แผ่นแปะคุมกำเนิด พบว่ามีความเสี่ยงในการเกิด VTE มากกว่ายาเม็ดคุมกำเนิด(33)

3. ความเสี่ยงเรื่องมะเร็ง :

• มะเร็งรังไข่ การใช้ COCs พบว่าลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งรังไข่โดยไม่สัมพันธ์กับปริมาณฮอร์โมนที่ใช้ เมื่อใช้ฮอร์โมนรวมคุมกำเนิดต่อเนื่อง 4 ปี สามารถลดโอกาศเกิดมะเร็งรังไข่ได้ 50% และเมื่อใช้ต่อเนื่องมากกว่า 10 ปี สามารถลดโอกาสเกิดมะเร็งได้ 80% ผล protective effect ยังคงอยู่หลังหยุดใช้ฮอร์โมน 30 ปี (1)
• มะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก ลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก เกิดจาก Progestin ยับยั้ง endometrial proliferation เมื่อใช้ฮอร์โมนรวมคุมกำเนิดต่อเนื่อง 2 ปี สามารถลดโอกาศเกิดมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูกได้ 40% และเมื่อใช้ ต่อเนื่องมากกว่า 4 ปี สามารถลดโอกาสเกิดมะเร็งได้ 60% ผล protective effect ยังคงอยู่หลังหยุดใช้ฮอร์โมน 15 ปี(1)
• มะเร็งปากมดลูก พบว่าเพิ่มความเสี่ยงในการเกิด Invasive cervical cancer (CIN3) เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาในการใช้ COCs (≥ 5 ปี RR 1.9)(34) ความเสี่ยงจะลดลงหลังหยุดใช้ฮอร์โมนเกิน 10 ปี อาจสัมพันธ์กับสตรีที่ใช้ยาคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวม มีเพศสัมพันธ์ตั้งแต่อายุยังน้อย หรือมีคู่นอนหลายคน ซึ่งทำให้เพิ่มโอกาสในการติดเชื้อ HPV มากขึ้น อาจเกิดจาก 16 alpha-hydroxyestrone ซึ่งเป็น metabolite ของ estradiol เป็น cofactor ในการกระตุ้นการแบ่งตัวของ oncogenic HPV มีการศึกษาในสตรีที่ใช้ COCs และไม่มีการติดเชื้อ HPV พบว่าไม่เพิ่ม ความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งปากมดลูก(35)
• มะเร็งเต้านม ยังไม่พบลักฐานว่าการใช้ฮอร์โมนรวมเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งเต้านม และไม่เพิ่มความเสี่ยงในสตรีที่มี BRCA1 gene(1)
• มะเร็งลำไส้ การใช้ COCs พบว่าลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งลำไส้ มีการศึกษาพบว่าสามารถลดโอกาสเกิด มะเร็งลำไส้ใหญ่ (CA colon) ได้ 37% และลดโอกาสเกิดมะเร็งลำไส้ตรง (CA rectum) ได้ 34% และเมื่อใช้ต่อเนื่องมากกว่า 8 ปี สามารถลดโอกาสเกิดมะเร็งลำไส้ได้ 40%(1)

4. ผลกับยาอื่นๆ(1)

ยาบางชนิดมีผลกับประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดของฮอร์โมนรวมยาที่มีผลทาง clinic อย่างชัดเจน(28) เช่น phenytoin, phenobarbital, carbamazepine, oxcarbazepine, felbamate, topiramate และ rifampin ซึ่งจะไปกระตุ้นตับให้สร้างเอนไซม์ cytochrome P450 ทำให้ระดับ EE ในกระแสเลือดลดลง มีความเสี่ยงที่จะคุมกำเนิดล้มเหลว แต่ยากันชักบางชนิดไม่มีผลกับระดับฮอร์โมน เช่น valproic acid, vigabatrin,lamotrigine, gabapentin, tiagabine, levetiracetam, zonisamide, ethosuximide และ benzodiazepines

มีรายงานว่า St. John’s wort และ nevirapine สามารถกระตุ้นให้ตับสร้าง cytochrome P450 ได้ ทำให้ระดับ EE and norethindrone ในกระแลเลือดลดลง ยาต้านเชื้อรา เช่น griseofulvin, ketoconazole และ itraconazole สามารถกระตุ้นตับให้สร้างเอนไซม์เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดลดลงได้

ยาปฏิชีวนะ Ampicillin และ tetracycline ทำให้ประสิทธิภาพการคุมกำเนิดลดลง เนื่องจากยาไปทำลายแบคทีเรีย ในทางเดินอาหาร (primarily clostridia) ซึ่งทำหน้าที่ hydrolysis สาร steroid glucuronides ส่งผลให้การดูดซึม steroid กลับผ่าน enterohepatic circulation ลดลง

Ascorbic acid (vitamin C) และ acetaminophen อาจทำให้ระดับ EE ในกระแสเลือดเพิ่มขึ้น

การใช้ฮอร์โมนรวมในการคุมกำเนิดมีผลกับการกำจัดยาบางชนิดในกระแสเลือด เช่น benzodiazepines (chlordiazepoxide, alprazolam, diazepam และ nitrazepam) Caffeine และ theophylline จะถูกกำจัดผ่านทาง P450 isozymes การใช้ฮอร์โมนรวมอาจทำให้ระดับยาเหล่านี้สูงขึ้น แต่ระดับยาบางชนิดอาจลดลง เช่น analgesic drugs, Salicylic acid และ morphine ซึ่งอาจต้องใช้ปริมาณยาที่มากขึ้นเพื่อให้ถึงระดับที่ต้องการ

ข้อบ่งห้ามในการใช้ฮอร์โมนรวมในการคุมกำเนิด

Centers of Disease Control (CDC) 2010(36)

• อายุ > 35 ปี และ สูบบุหรี่ > 15 มวนต่อวัน
• มีความเสี่ยงในการเกิด arterial cardiovascular disease หลายอย่าง
• ความดันโลหิตสูง (SBP ≥160 mmHg, DBP ≥100 mmHg)
• Venous thromboembolism (VTE)
• มี Thrombogenic mutation
• มีโรคกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด (ischemic heart disease)
• มีประวัติ stroke
• มีภาวะแทรกซ้อนของ valvular heart disease
• SLE (กรณีมี antiphospholipid Ab positive)
• Migraine with aura
• มะเร็งเต้านม
• ตับแข็ง
• Hepatocellular adenoma หรือ malignant hepatoma

ACOG guideline สำหรับการใช้ hormonal contraception ในสตรีที่มีโรคทางอายุรกรรม(37)

สตรีที่มีความเสี่ยงทางด้านระบบหัวใจและหลอดเลือด

ACOG ยอมรับให้ใช้การคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวมในสตีที่เป็นโรคความดันโลหิตสูง ไขมันในเลือดสูง เบาหวาน อ้วน สูบบุหรี่ และอายุมากว่า 35 ปี

• ความดันโลหิตสูง : จากการศึกษาพบว่าการใช้ฮอร์โมนคุมกำเนิดทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น (SBP ~ 8 mmHg, DBP ~ 6 mmHg) จากความดันโลหิตที่เพิ่มขึ้น ทำให้เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด MI และ Stroke ในกรณีที่ความเสี่ยงสูงควรต้องประเมิณความคุ้มค่าในการใช้ฮอร์โมนรวม แต่ในสตรีที่ควบคุมความดันโหิตได้ดี ไม่มี end-organ vascular disease ไม่สูบบุหรี่ อายุ ≤ 35 ปี สามารถใช้ยาคุมกำเนิดชนิดฮอร์โมนรวมได้
• ไขมันในเลือดสูง : estrogen จะลด LDL และเพิ่ม HDL แต่เพิ่มระดับ triglyceride หากระดับ TG เพิ่มไม่มาก จะไม่เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิด atherogenesis ส่วน progestin จะมีฤทธิ์ตรงข้าม แต่ใน progestin รุ่นใหม่ที่มีฤทธ์ androgen น้อยจะเพิ่ม HDL มากกว่า TG ซึ่งควรเจาะตรวจ lipid profile ในช่วงแรกที่เริ่มใช้ยา ควรระวังการใช้ฮอร์โมน หากระดับ LDL > 160 mg/dL หรือมี cardiovascular risk หลายอย่าง
• เบาหวาน : การใช้ฮอร์โมนคุมกำเนิดไม่เพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นเบาหวานชนิดที่ 2 และในผู้ป่วยที่เป็นเบาหวานชนิดที่ 1 การใช้ฮอร์โมนรวม ก็ไม่รบกวน metabolic control และไม่ได้เร่งการเกิด vascular disease ACOG แนะนำให้ใช้ COCs ในผู้ป่วยเบาหวานที่ไม่สูบบุหรี่ อายุ < 35 ปี ไม่มีโรคความดันโลหิตสูง ไม่มี Diabetic retinopathy หรือ Diabetic nephropathy หรือ vascular disease อื่นๆ
• สูบบุหรี่ : จากระบาดวิทยาและ case control study ใน 40 ปีที่ผ่านมา พบว่า COCs เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด MI ในสตรีที่สูบบุหรี่ แต่เนื่องจากข้อมูลไม่มากพอ ACOG จึงแนะนำให้ใช้ COCs ดัวยความระมัดระวังในสตรีที่อายุ > 35 ปีที่สูบบุหรี่
• ภาวะอ้วน : อาจมีผลต่อการคุมกำเนิดของ COCs เพิ่ม pregnancy rate แต่ในบางการศึกษา พบว่า pregnancy rate ไม่ต่างจากสตรีทั่วไป แต่มีภาวะแทรกซ้อนขณะตั้งครรภ์เพิ่มขึ้น ซึ่งในคนอ้วน การใช้ levonorgestrel IUD น่าจะมีประโยชน์มากกว่า
• สตรีอายุ > 35 ปี : การใช้ COCs ที่มี EE < 50 ปลอดภัยในสตรีที่แข็งแรง ไม่สูบบุหรี่ และมีผลดีกับ มวลกระดูก และ vasomotor symptom ในสตรีวัยทอง ลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งเยื่อบุโพรงมดลูก และมะเร็งรังไข่ อย่างไรก็ตามควรประเมิณความคุ้มค่ากับโอกาสเกิด cardiovascular disease โดยเฉพาะคนอ้วน และ อายุเยอะ ซึ่งมีความเสี่ยงมากขึ้นเมื่ออายุ > 35 ปี

สตรีที่มีความเสี่ยงทางด้านสูติ-นรีเวชกรรม

• Breast cancer : การใช้ COCs ลดความเสี่ยงในการเกิดเนื้องอกเต้านม (benign breast disease) แต่สตรีที่เป็น fibroadenoma เนื้องอกเต้านมที่มี epithelial hyperplasia หรือมีประวัติครอบครัวเป็นมะเร็งเต้านม มีความเสี่ยงที่จะเป็นมะเร็งเต้านมมากขึ้น ในสตรีที่อายุน้อยกว่า 30 ปีและใช้ COCs > 5 ปี จะเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งเต้านมในสตรีที่มี BRCA 1 gene แต่ไม่เพิ่มความเสี่ยงใน BRCA2 (เนื่องจาก COCs ลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งรังไข่)
• Uterine fibroid tumor : COCs ลดการเกิด dysmenorrhea และอาจลดภาวะเลือดออกผิดปกติใน Uterine fibroid tumor ได้
• สตรีหลังคลอดและให้นมบุตร : ในช่วงแรกหลังคลอดบุตร ยังอาจพบภาวะเลือดแข็งตัวได้ง่าย ควรใช้ COCs หลังคลอดบุตร 4 สัปดาห์ในสตรีที่ไม่ได้ให้นมบุตร ซึ่ง ACOG แนะนำให้ใช้ DMPA หรือ progestin- only pill มากกว่า

สตรีที่มีโรคทางอายุรกรรมอื่นๆ

• Migraine : สามารถใช้ COCs ได้ด้วยความระมัดระวังหากไม่มี focal neurologic sign ไม่สูบบุหรี่ และอายุ < 35 ปี เนื่องจากพบ cerebrovascular event น้อยมาก
• Systemic lupus erythematosus (SLE) : สามารถใช้ได้อย่างปลอดภัยใน mild lupus ที่ไม่มี phospholipid antibody ไม่มีประวัติ vascular disease หรือ nephritis
• Sickle cell disease : ไม่มีการศึกษาที่ดีพอที่จะระบุว่า COCs เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด VTE หรือไม่ อย่างไรก็ตามการตั้งครรภ์เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด VTE มากกว่าการใช้ COCs ซึ่ง DMPA จะเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า
• VTE : ไม่แนะนำให้ใช้ COCs ในสตรีที่มีประวัติ unexplained VTE แม้ว่าจะได้ยาต้านการแข็งตัวของ เลือดแล้วก็ตาม แต่ในสตรีที่มีประวัติ VTE 1 ครั้งจากสาเหตุที่ได้รับการแก้ไขแล้ว นานมากกว่า 1 ปี การใช้ COCs อาจไม่เพิ่มความเสี่ยงในการเกิด VTE ซึ่งควรพิจารณาเป็นรายๆไป

สตรีที่ใช้ยาอื่นๆ

• ยากันชัก : ยากันชักบางชนิดจะกระตุ้นการทำงานของตับ ทำให้ระดับความเข้มข้นของฮอร์โมน ในกระแสเลือดลดลง ซึ่งอาจเกิดการตั้งครรภ์ได้ ซึ่งยังไม่มีข้อมูลสนับสนุนว่าควรเพิ่มระดับ COCs เป็น 30, 35 หรือ 50 mcg หรือไม่ อาจพิจารณาใช้ถุงยางอนามัยหรือ IUD เพื่อการคุมกำเนิด
• ยาปฏิชีวนะ : Rifampin เป็นยาปฏิชีวนะเพียงตัวเดียวที่มีหลักฐานลดระดับ serum steroid
• ยาต้านไวรัส : ยาต้านไวรัสบางชนิดมีผลต่อระดับฮอร์โมนในกระแสเลือด แต่ยังไม่มีการศึกษาถึง clinical outcome ของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น

เอกสารอ้างอิง

1. Berek JS, Novak E. Berek & Novak’s gynecology. 15th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins, 2012.
2. ธีระ ทองสง. นรีเวชวิทยา (ฉบับสอบบอร์ด). 3rd ed. กรุงเทพฯ พี.บี. ฟอเรน บุ๊คส์ เซนเตอร์, 2551.
3. World Health Organization. Selected Practice Recommendations for Contraceptive Use, 2nd, WHO, Geneva, Switzerland 2004.
4. Gallo MF, Grimes DA, Lopez LM, Schulz KF, d’Arcangues C. Combination injectable contraceptives for contraception. Cochrane Database of Systematic Reviews 2008
5. Ortho Evra (norelgestromin/ethinyl estradiol transdermal system). Product labeling. Raritan, NJ: Ortho-McNeil Pharmaceutical, Inc, Revised September 2006; : CD004568
6. Gallo MF, Grimes DA, Schulz KF. Skin patch and vaginal ring versus combined oral contraceptives for contraception. Cochrane Database Systematic Review 2003; : CD003552.
7. Archer DF, Bigrigg A, Smallwood GH, et al. Assessment of compliance with a weekly contraceptive patch (Ortho Evra/Evra) among North American women. Fertil Steril 2002; 77:S27.
8. Zieman M, Guillebaud J, Weisberg E, et al. Contraceptive efficacy and cycle control with the Ortho Evra/Evra transdermal system: the analysis of pooled data. Fertil Steril 2002; 77:S13.
9. Stewart FH, Kaunitz AM, Laguardia KD, et al. Extended use of transdermal norelgestromin/ethinyl estradiol: a randomized trial. Obstet Gynecol 2005; 105:1389.
10. Abrams, LS, Skee, D, Natarajan, J, et al. Tetracycline HCL does not affect the pharmacokinetics of a contraceptive patch. Int J Gynecol Obstet 2000; 70:57.
11. Timmer CJ, Mulders TM. Pharmacokinetics of etonogestrel and ethinylestradiol released from a combined contraceptive vaginal ring. Clin Pharmacokinet 2000; 39:233.
12. van den Heuvel MW, van Bragt AJ, Alnabawy AK, Kaptein MC. Comparison of ethinylestradiol pharmacokinetics in three hormonal contraceptive formulations: the vaginal ring, the transdermal patch and an oral contraceptive. Contraception 2005; 72:168.
13. Lopez LM, Grimes DA, Gallo MF, Schulz KF. Skin patch and vaginal ring versus combined oral contraceptives for contraception. Cochrane Database Syst Rev 2010; :CD003552.
14. Mulders TM, Dieben TO, Bennink HJ. Ovarian function with a novel combined contraceptive vaginal ring. Hum Reprod 2002; 17:2594.
15. Bjarnadóttir RI, Tuppurainen M, Killick SR. Comparison of cycle control with a combined contraceptive vaginal ring and oral levonorgestrel/ethinyl estradiol. Am J Obstet Gynecol 2002; 186:389.
16. Oddsson K, Leifels-Fischer B, Wiel-Masson D, et al. Superior cycle control with a contraceptive vaginal ring compared with an oral contraceptive containing 30 microg ethinylestradiol and 150 microg levonorgestrel: a randomized trial. Hum Reprod 2005; 20:557.
17. Veres S, Miller L, Burington B. A comparison between the vaginal ring and oral contraceptives. Obstet Gynecol 2004; 104:555.
18.  Killick S. Complete and robust ovulation inhibition with NuvaRing. Eur J Contracept Reprod Health Care 2002; 7 Suppl 2:13.
19. Mulders TM, Dieben TO. Use of the novel combined contraceptive vaginal ring NuvaRing for ovulation inhibition. Fertil Steril 2001; 75:865.
20. Nuva Ring Package Insert: Patient Information. Organon USA, Inc, 2008
21. Ahrendt HJ, Nisand I, Bastianelli C, et al. Efficacy, acceptability and tolerability of the combined contraceptive ring, NuvaRing, compared with an oral contraceptive containing 30 microg of ethinyl estradiol and 3 mg of drospirenone. Contraception 2006; 74:451.
22. Sabatini R, Cagiano R. Comparison profiles of cycle control, side effects and sexual satisfaction of three hormonal contraceptives. Contraception 2006; 74:220.
23. Vercellini P, Barbara G, Somigliana E, et al. Comparison of contraceptive ring and patch for the treatment of symptomatic endometriosis. Fertil Steril 2010; 93:2150.
24. Battaglia C, Genazzani AD, Artini PG, et al. Ultrasonographic and color Doppler analysis in the treatment of polycystic ovary syndrome. Ultrasound Obstet Gynecol 1998; 12:180.
25. ESHRE Capri Workshop Group, Collins J, Crosignani PG. Endometrial bleeding. Hum Reprod Update 2007; 13:421.
26. Jacobs HS, Knuth UA, Hull MG, Franks S. Post-“pill” amenorrhoea–cause or coincidence? Br Med J 1977; 2:940.
27. Davis AR, Kroll R, Soltes B, et al. Occurrence of menses or pregnancy after cessation of a continuous oral contraceptive. Fertil Steril 2008; 89:1059.
28. Cunningham FG, Leveno KJ, Bloom SL, et al. Williams obstetrics. 23rd ed. New York: Mcgraw-Hill, 2010.
29. Lidegaard , Lokkegaard E, Jensen A, et al. Thrombotic stroke and myocardial infarction with hormonal contraception. N Engl J Med 2012; 366:2257.
30. Lewis MA, Spitzer WO, Heinemann LA, et al. Third generation oral contraceptives and risk of myocardial infarction: an international case-control study. Transnational Research Group on Oral Contraceptives and the Health of Young Women. BMJ 1996; 312:88.
31. Gillum LA, Mamidipudi SK, Johnston SC. Ischemic stroke risk with oral contraceptives: A meta-analysis. JAMA 2000; 284:72.
32. Kemmeren JM, Algra A, Grobbee DE. Third generation oral contraceptives and risk of venous thrombosis: meta-analysis. BMJ 2001; 323:131
33. Douketis JD, Ginsberg JS, Holbrook A, et al. A reevaluation of the risk for venous thromboembolism with the use of oral contraceptives and hormone replacement therapy. Arch Intern Med 1997; 157:1522.
34. International Collaboration of Epidemiological Studies of Cervical Cancer, Appleby P, Beral V, et al. Cervical cancer and hormonal contraceptives: collaborative reanalysis of individual data for 16,573 women with cervical cancer and 35,509 women without cervical cancer from 24 epidemiological studies. Lancet 2007; 370:1609.
35. Smith JS, Green J, Berrington de Gonzalez A, et al. Cervical cancer and use of hormonal contraceptives: a systematic review. Lancet 2003; 361:1159.
36. Centers for Disease Control and Prevention. Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR). U.S. Medical Eligibility Criteria for Contraceptive Use, 2010. Adapted from the World Health Organization Medical Eligibility Criteria for Contraceptive Use, 4th edition. Early release – May 28, 2010. http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/rr59e0528a1.htm (Accessed on May 28, 2010).
37. Am Fam Physician. 2007 Apr 15;75(8):1252-1258. http://www.greenjournal.org/content/vol107/issue6/#ACOG_PUBLICATIONS