
乏精子症とは、精子の数が正常よりも極端に少ない場合で、乏精子症の程度により軽度・中等度・重症度と分けられます。精子の数の正常値は、1ccあたり6000〜8000万以上です。約5000万の場合は軽度、1000万以下の場合は中等度、100万以下の場合は重症度と区分をしています。
軽度の場合には飲み薬、漢方薬などで様子をみます。中等度の場合には人工授精が効果があり、重症度の場合には、体外受精もしくは顕微授精が必要となります。
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精子無力症とは、精子の運動率が低下した状態です。正常な精子では、だいたい70〜80%以上が運動しています。精子無力症も軽度・中等度・重症度と分けられます。運動率に関しては、軽度は50%程度、中等度は20〜40%、重症度は10%以下と区分されています。精子の運動率は、精液を物理的・化学的に処理することにより、かなり改善することはできますが、中等度〜重症度の精子無力症ではあまり効果は期待できず、体外受精もしくは顕微授精に入られる方をおすすめいたします。
軽度の場合には飲み薬・漢方薬、中等度の場合には人工授精、高度の場合には体外受精・顕微授精が必要となります。
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精子不動症とは、精液中に精子は認めるが全く動いていない状態です。全ての精子が全く動いていない症例は実際にはあまり例はなく、少なくとも何%か動いているものですが、中には全く動いていないというケースもあります。カルタゲナー症候群(副鼻腔炎、右胸心、気管支拡張症)などでは、精子不動症が特徴的です。
動いてない精子には、死んでいる精子と生きている精子の2通りがあります。この両者は、浸透圧の異なる培養液につけることによって鑑別することが容易であり、生きている精子のみを選別することができます。
精子が不動となる原因は、鞭毛を構成している中心部分の2本および周囲の9本の小管(軸糸)の配列が壊れており、運動のエネルギー源となるミトコンドリア鞘の発育が不十分なためです。図1は精子鞭毛の断面の透過電顕像の図です。図1の左上は正常精子鞭毛の横断面図です。左下は、精子不動症の精子鞭毛の横断面図で、右下は縦断面図です。左上の規則正しい配列の正常例に比べ、左下の図ではその配列がバラバラになっていることがはっきりとわかります。
図2は、ニグロシン・エオシン染色といって、精子の生存率を調べる検査結果を撮影したものです。死んでいる精子は赤く染まります。色のついていない(白く見える)精子が生きているということになります。
図3は、新HOST法といって、生きている精子を染色しないで生のまま選別する検査です。写真左は等張液中の精子を示しています。この精子を写真中央のように低張液中に入れると、生きている精子は膨張し尾の部分がまるまってきます。死んでいる精子には変化は起こりませんので、写真中の3つの精子のうち、鞭毛がカールしている精子のみが生きていることになります。写真右のように等張液に再導入をすると精子は元の状態に戻ります。この精子を顕微授精すれば、正常精子とほぼ同様の受精・分割率が得られます。
生きている不動精子のみを選別し、顕微授精を行えば妊娠は十分可能となります。
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無精子症とは射出精液中に精子が認められない状態をいいます。しかし、無精子症の状態であっても、極少数の運動精子・不動精子・奇形精子が見つかる場合があります。そのため、最終的に診断をつけるためには、一度だけでなく、複数回の精液検査を行う必要があります。
精液を血清添加HTFで遠心分離し(1500回転15分間)、そのペレットを詳しく調べます。
精子の数が数匹程度とわずかであっても、運動良好・形態正常な精子を見つけた場合には、卵子の細胞質を完全に除去し、空となった卵子の中に採取した精子を1〜5匹注入後、凍害保護物質(8%グリセリン+3%HSA)内で凍結します。(図2)
凍結方法としては、プログラムフリーザーを用いる方法と簡便法の二通りがあります。プログラムフリーザーを用いる場合は、−7℃で自動植氷し、−30℃までは−0.3℃/分で緩慢凍結し、その後は液体窒素内に投入します。簡便法は、射出精子の凍結と同様で、液体窒素の蒸気内で凍結後、液体窒素内で保管します。いずれの方法を用いても、融解後の精子回収率はほぼ100%で、運動性の回復率は約50%と良好な成績を得ています。 精子の数が100匹程度の場合には、採取した精子をグリセリン、卵黄を成分とした培養液のドロップに注入します。ICSI針にて運動性良好精子を約10μlのドロップに集め、精子浮遊液2μlを回収し、北里サプライ製クライオトップの先端に乗せます。液体窒素上2cmに5分静置した後、液体窒素内に投入し、先端にキャップをして凍結を完了します。(図3:左から「クライオトップ」「精子浮遊液をのせているところ」「ドロップがのっているところ」)
複数回の精液検査で遠心分離後も、精子が見つからない場合には、精巣生検を行います。また、精子を作っているかどうかを予知するために、男性のホルモン検査、(LH、FSH、Tの測定)を行います。FSHが20以上で、精巣が極端に小さい場合には、精子が見つかる可能性は極端に低くなりますが、決してゼロではなく、見つかることもあります。更に精巣の触診を行い、大きさ・固さ・精巣上体の怒張の有無などを観察します。同時に超音波検査を施行し、精巣内の異常および精巣上体の拡張なども確認します。更に、クラインフェルター(47XXY)などの染色体異常を調べる染色体検査を行います。Y染色体の長腕上のDAZ遺伝子や精管欠損の症例では、患者様の希望があればcystic fibrosisの責任遺伝子(CF遺伝子)の検査も可能です。
閉塞性無精子症とは、精子を運ぶための精管が途中で閉塞している状態です。閉塞性無精子症と診断された場合には、精巣上体より精子を回収します。その方法には、外科的精巣上体精子回収法(MESA)と経皮的精巣上体精子回収法(PESA)の2通りがあります。精巣上体精子は、精巣内精子より妊娠能力が上昇しており、濃度は濃く、運動性も高まっておりますので、可能な限り、精巣上体より精子を回収するように努めております。
外科的精巣上体精子回収法(MESA)は、陰嚢に約4cmの切開を加え、精巣を陰嚢内より脱転させて視野下にガラス製のピペットで吸引する方法(図4)です。全身麻酔(静脈麻酔)又は局所麻酔が必要です。全身麻酔はすぐ覚めますので、ご安心下さい。手術時間は、約20〜30分で、当日に帰宅が可能です。検査の翌日は、一日仕事を休まれた方がいいでしょう。その翌日からは仕事は可能です。
経皮的精巣上体精子回収法(PESA)は、経皮的に直接27 ゲージ針を怒張した精巣上体に刺入して精巣上体液を回収する方法(図5)です。外科的処置がとれない場合(仕事が忙しくて翌日休めない場合など)にはPESA を行うこともありますが、良好な精巣上体精子を多量に確実に採取するためには、一般的にはMESA をお勧めします。
回収した精子は、グリセリンと卵黄から成る凍害保護液と精子浮遊液をセラムチューブ内で等量混合し、液体窒素上2cm に5 分間放置後、液体窒素内に投入して凍結します。
非閉塞性無精子症とは、精巣自体の造精機能に障害があるために、精子ができない状態です。非閉塞性無精子症と診断された場合には、精巣生検を行って精細管内精子を捜します。(図6)
精巣生検は術後の疼痛が1週間続くなど、大変な負担がかかりますので、1回で済ませたいところですが、どうしても再検する必要がある場合には3回までは可能です。
回数が増えるに従って、疼痛が強くなり、陰嚢内で精巣の動きが障害されることもあります。男性機能が極端に低下することはまずありませんが、1回の生検で十分な精子または精子細胞の凍結保存が必要となります。
従来は、精巣生検は両側の精巣の4ヶ所より採取していましたが、現在では、顕微鏡下精巣内精子採取術(MD-TESE,microdisection-TESE)を行っています。MD-TESEでは、顕微鏡下に精巣全体を観察し、精子がいそうな場所(精細管が太く、又は白濁した部位)を狙って組織をつまみ取ります。その組織内に精子がいるかどうかを4〜5分で検査し、もし見つかればその周囲の組織を多目にとります。もしいなければ、他の場所を捜します。従来の方法より、精子がみつかる率が高くなります。但し、手術時間は1時間以上かかりますので、全身麻酔が必要となります。
精巣内精子を回収できた場合(図8)には、透明帯内で凍結保存します。採卵を同時に行っている場合には、ICSI用に使用します。
非閉塞性無精子症で、精巣生検で精子が見つかる場合の大半は奇形精子です。そして、そのほとんどが動いていません。このような精子を用いて顕微授精(ICSI)を行うと、妊娠率は非常に低くなります。ですから、このような場合には、不良な精子を選んでICSIを行うのではなく、精子になる一歩手前の後期精子細胞を用いた方が妊娠・出産率は高くなります。
精巣内精子が見つからないけれども、後期精子細胞が見つかった場合には、何度も精巣生検を行わなくてもすむように、精子細胞を一旦凍結保存します。そして、後日後期精子細胞を用いて顕微授精(ICSI)を行います。融解後の生存率は約80%で、発育段階の未熟な精子細胞の方が成熟した精子細胞よりも高い生存率となります。
当院で精子細胞を使って、出産されたご夫婦の手記も参考にされてください。
無精子症を乗り越えて後期精子細胞で妊娠・出産 [ 奥様より ]
無精子症を乗り越えて後期精子細胞で妊娠・出産 [ 旦那様より ]
*---*---*--- 精子細胞を使用する治療における注意点 ---*---*---*
無精子症の原因として、Y染色体長腕上の微小欠失が古くから報告されており、特にAZF領域の欠失は、無精子症の責任遺伝子の重要な候補としてみなされています。しかしながら、無精子症の患者の中で同じような遺伝子の異常が認められた症例で、その症状の程度に差があり、また全く正常な生殖能力を有する症例も報告されている点より、この雄性配偶子の発生における異常には、遺伝子そのものの異常のほかにエピジェネティックな因子が関与しているということが想像されます。すなわち、遺伝子自体には問題はありませんが、その遺伝子の発現の際に異常が生じることが考えられるということです。
代表的な原因として、遺伝子の刷り込み(genomic imprinting)異常が報告されており、これまで、約50のインプリンティングの遺伝子が人間の疾患に関与していると言われています。その代表は、IGF2、H19、SNRPNの3つです。更に、P57KIP2とH19は母親由来の遺伝子発現のみにおいて正常は表現型となりますが、これが両方のゲノムで発現したり、また、両者でも発現しない場合には、Wilm’s tunor、Beckwith-Wiedemann sundrome、Prader-Willi syndrome、Angelman syndrome、およびSilver-Russel syndromeの原因となることが報告されています。しかしながら、今回までの動物実験の結果を検討してみると、下記の3点の可能性があると考えられます。
1. genomic imprintingは少なくとも第一精母細胞のステージでは完成されている
2. genomic imprintingの異常は主に胎盤形成時に発生する
3. 始原精殖細胞のステージで親からのimprintingは消失し、減数分裂時に刷り込まれ、子孫へは伝播しない
以上の結果により、精子細胞には精子と同時にgenomic imprintingが完了していることが分かりました。また、正常のみならず、造精機能が障害されたマウスの円形精子細胞も、正常マウスと同様の発生の能力があることが報告されており、精子細胞を用いた臨床応用の安全性はほぼ確認できたのではないかと推測されます。
現在まで、精子細胞を用いた治療によるimprinting geneの異常と思われる出産の増加は認められていません。しかしながら、一対の相同染色体の一方の遺伝子がメチル化により不活化されるgenomic imprintingは、メチル化のパターンが異なる場合もあり、今後はこのメチル化パターンの差の状態を検討することが必要となるでしょう。
精巣内精子および精子細胞が見つからない場合には、ご夫婦と十分なカウンセリングを行い、今後の治療方針に対して説明を行います。非配偶者間人工授精(AID)を希望されるご夫婦には、AIDの治療について説明を行います。
| 長所 | 短所 | |
|---|---|---|
| MESA (陰嚢を切開後、精巣上体より精子を回収) |
・最良の精巣上体精子を多量にとれ、1回の手術で十分な量の精子を凍結できる
・手術時間が20〜30分と短い ・閉塞性無精子症では、ほぼ100%精子は回収できる |
・陰嚢を切開する外科処置が必要(抜糸までは鈍痛があるが、手術の2日後から仕事ができる) |
| PESA (陰嚢を切らずに皮膚の上から針を刺し、精巣上体精子を回収) |
・陰嚢を切らずに皮膚の上から精巣上体精子を採取できる ・費用が安い |
・精子回収率は、およそ60〜70% ・良好精子がとれる率は20〜30% |
| 長所 | 短所 | |
|---|---|---|
| TESE (精巣を切開し、精巣内精子を採取) |
・精巣上体に精子がいない場合は、精巣内精子回収が唯一の治療法 ・精子がいなくても精子細胞が採取できる可能性は高く、凍結も可能 |
・精巣自体を切開するので、術後の疼痛はMESAより長く続く |
当院では、精巣内精子を用いた症例数に比べて、精巣上体精子を用いた症例数が圧倒的に多くなっています。それは、精巣内精子が多量に認められる症例のほとんどが閉塞性無精子症であり、精巣上体で精子が回収できるからです。我々は精巣内精子よりも受精能力の上昇した精巣上体精子を回収することを心がけています。当院における無精子症治療の臨床成績を下記に示します。
| 妊娠率 | 流産率 | |
|---|---|---|
| MESA | 32.0% (821/2565) | 19.6% (161/821) |
| PESA | 28.5% (37/103) | 18.9% (7/37) |
| TESE | 30.8% (33/107) | 21.2% (7/33) |
| 脊髄損傷 | 30.0% (88/293) | 19.3% (17/88) |
| 不動精子 | 20.3% (12/59) | 16.7% (2/12) |
後期精子細胞を発育ステージ別に3つのグループに分けます。核が中心部より偏在しており、濃縮し始めた状態をSb1〜Sb2、核が細胞質より突出し、細胞全体が縮小しつつある状態をSc、核がほぼ精子と同じような状態となり、細胞質はほとんど消失し、一部では鞭毛が認められる状態を後期Sc〜Sdとします。(図9)
それぞれのステージにおける妊娠率を下記に示します。妊娠率は、精子細胞の形態分化が進むに従って増加しますが、流産率は各群で有意差はありません。
| 妊娠率 | 流産率 | |
|---|---|---|
| Sb1〜Sb2 | 15.0% (81/540) | 33.3% (29/81) |
| 初期Sc | 19.5% (42/215) | 26.2% (11/42) |
| 後期Sc〜Sd | 24.2% (74/306) | 31.1% (23/74) |
現在までに147名の新生児が出生しており、そのうち、明らかな奇形は、鎖肛が1例(Sb1使用)、精神遅延が1例(Sb2を使用)となっています。[2006年5月現在]
妊娠後、49症例で羊水の染色体検査が行われており、48例が正常でした。1例は均衡型相互転座で、これは父親由来でした。当院では、本治療を行う前に妊娠時の羊水検査をお勧めしておりますが、実際に羊水検査を施行した割合は、33.3%(49/147)と低率でした。これは、異常児であっても育てるというご夫婦の強い意思の表れだと考えております。妊娠症例の中に夫の染色体の構造異常(均衡型相互転座)が3例ありました。そのうち2例はそれぞれ2回の流産をしたのち、治療を断念されましたが、3例目は、男児と女児を出産、第2子目に羊水検査を行った結果、父親と同じ均衡型相互転座でした。
男性不妊治療 未成熟精子で5人誕生
円形精子細胞を体外培養下に、後期精子細胞(または精子)に分化させることが可能となれば、ROSIの臨床成績は上昇する可能性が高くなります。この観点より、円形精子細胞をfeeder cell (Vero cell)と共培養することにより、培養した円形精子細胞の30〜40%を後期期精子細胞へと分化させることができます。しかしながら、現時点では、運動精子までへの分化は定率にとどまっています。
無精子症の中で、最終分化段階の細胞が第一精母細胞で止まっている症例が、無精子症の約1/3に認められます。もし、この第一精母細胞を円形精子細胞・後期精子細胞にまで体外で培養させることが可能となれば、臨床上非常に有用です。これらの観点より、当院では、第一精母細胞で分化段階が停止した症例に対し、体外培養の実験を行っています。その結果、Vero細胞およびヒト成人皮膚繊維芽細胞との共培養下に培養開始した第一精母細胞の約3〜4%が、円形精子細胞(後期精子細胞)にまで成熟することが確認されており、将来、臨床上有用な治療となる可能性があります。マウスでは、すでにこの体外成熟した円形精子細胞を用いて新生仔が誕生しています。
現在、全能性をもつES細胞は、in vitro培養下に各種の成長因子の添加によって、内・中・外胚葉系の細胞に、ある程度選択的分化を誘導することができます。この中で、生殖細胞特定的遺伝子のVasa遺伝子座にGFPやlacz遺伝子をノックインしたES細胞を樹立し、その分化の中でVasa遺伝子が発現した生殖細胞を精巣内に移植し、精子形成が確認されています。
メダカでは、胚抽出液を添加した培養計の中に樹立された精原細胞は、コンフルエントになると自発的に精子形成への分化が始まり、精子へと分化することが報告されています。また、マウスにおいでもGDVFC(glial line derived neutrophic factor)などを添加することにより、精原幹細胞の培養株が樹立され、この精原細胞精巣内に移植すると精原細胞由来の精子形成能が長期間維持されることが報告されています。以上、上記(ES細胞からの精子の分化)および、この実験系の結果は、ヒト不妊症の症例に希望をもたらす可能性があります。今後も研究を続けていく予定です。
逆行性射精とは、精管を通って陰茎(ペニス)より体外へ射精する精液が、膀胱内に射出される状態をいいます。精子は、精嚢液と前立腺からの分泌液と共に射精されますが、逆行性射精の場合は、内尿道口を閉鎖できず、この精液が膀胱の中に入ってしまいます。原因としては、手術後の神経の障害や糖尿病などがありますが、原因がわからない場合もあります。射精後、排尿し、その中に精子が認められれば、逆行性射精の診断がつきます。
逆行性射精後、直ちに膀胱内より精子を回収し、培養液などで洗浄すれば、この精子で十分妊娠は可能です。しかし一般的には、運動率が低下しますので、最終的には体外受精もしくは顕微授精が必要になるでしょう。
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精子の奇形には2通りあり、頭部の奇形と尾部の奇形に分けられます。頭部の奇形は、精子頭部の大きさが、異常な状態であり、この場合には卵子と受精ができず、ほとんどのケースで不妊となります。
頭部が明らかに小さい、異常な形態をしているなど奇形が認められた場合には、この精子を使用せず、精巣上体精子回収法を行います。射出精子中には奇形精子しかいない場合であっても、精巣上体からは運動良好・形態正常な精子を回収することは珍しくありません。しかしながら、精巣上体から回収した精子も奇形精子である場合には、この精子は使用せず、精巣生検を行います。精巣精子も奇形であった場合もしくは精子が見つからない場合は、後期精子細胞を使用することにより、妊娠は十分可能となります。
愛情はあっても、夫婦生活ができないカップルは、意外と多くおられます。ご主人が、全く勃起しない場合には、インポテンツといいます。精神的なもので勃起しない場合と、糖尿病などの病気により勃起しない場合があります。
ご自分で採精できるのであれば、精神的な問題であり、精巣自体の能力は正常ですから、ご自分で採取した精子を用いて人工授精をすれば妊娠は十分可能です。精神的な問題の場合、人工授精で妊娠・出産した後に、精神的に落ち着いてきますと、いつの間にかインポテンツが治り、2人目は自然妊娠ができるようになるケースが多く見られます。
ご自分で採精できない場合には、バイアグラなどの薬物投与により効果が出る場合があります。薬物療法によっても、射精できない場合には、最終的には精巣上体より精子を採る手術操作が必要となるでしょう。また、尿道の先天的奇形で尿の出口が亀頭の先にないために射精しても精液が膣内に入らないといった器質性射精障害の場合は、奇形を治す手術や、人工授精(AIH)による治療が必要になります。
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性感染症の原因としては、クラジミア感染と淋病感染が代表的です。ともに、性行為によって、感染する性病で、潜伏期間は、2日〜7日間です。男性の場合には、感染初期より、尿道に感染し、自覚症状として痛みが強く、ほとんどの方が受診されます。
抗生剤を飲むことによって、ほとんど治癒します。完全治癒のためには、パートナーと一緒にお薬を飲むことが必要です。
交通事故などにより脊髄に損傷を受けると、射精が困難となりますので、治療が必要になります。
当院で治療をされた脊髄損傷の方の体験談も参考にされてください。
脊髄損傷の方の体験談
また、下記のページには、車椅子での移動を考慮した交通情報やバリアフリーの宿泊施設のご紹介などもございます。
DataBook > [通院サポート] 脊髄損傷の方の通院情報
脊髄損傷の方に対して、直腸電気刺激にて採取した精子を凍結保存することができれば、顕微授精(ICSI)で妊娠は十分可能です。一般的に直腸刺激下に採取した精子は、運動率が低いので、顕微授精が必要となります。脊損センターの協力の下に直腸内刺激後に精子を採取する方法は、再現性があるだけでなく、外科的侵襲が少ないなどのメリットがあり、臨床上有用な治療法です。しかし、電気刺激で採取した精子の運動率がほとんどゼロの場合や、刺激中に血圧が上昇して続行が不可能な場合は、陰嚢を切開し、精巣上体より直接精子を採取する方法(MESA)をおすすめします、ほとんどの方で痛みを感じませんので、麻酔は不要ですが、部分的に痛みを感じる場合には、局所麻酔を行います。溶ける糸で縫合しますので、抜糸の必要はありません。
| 長所 | 短所 | |
|---|---|---|
| 直腸内電気刺激 |
陰嚢を切開する必要がない 繰り返しできる 費用が安い |
精子の回収率は80〜90% 精子の運動率がかなり低い |
| MESA・TESE | 良好精子が確実に採取でき、凍結が可能(精巣上体および射出精液中に精子がいない場合もある。その場合は、TESEで精巣内精子を回収する。) |
費用が高くなる 外科的処置が必要 |
配偶者間人工授精(AID)は、夫の精子では妊娠が不可能な場合に、夫以外の精子で人工授精する方法です。AIDで生まれた子供は正式に夫婦の子供として認知されます。精液の提供者としては、遺伝性の疾患・性病などの既往症・エイズなどの危険性がない・妊娠させる能力の高い精液をもつ、若くて健康な方が選ばれます。原則として精子提供者は匿名で、プライバシーを守るため、個人的な情報は知ることはできません。また、身内の精子を使うことはできません。アメリカでは、精液バンクがあり、カタログがあって、髪の毛や目の色、体格などで精子を選ぶことができますが、日本では血液型を合わせるだけとなっております。[2006年5月現在]
AIDをご希望の方に知ってほしい重要なことは、現在わが国で行われているAIDのうちの約半分は、顕微授精で自分の子どもを持つ可能性があることです。AIDしか方法がないといわれた人も、あきらめないで正確な睾丸の組織検査を受けてみてください。顕微授精を行っている病院で、精巣上体および睾丸の組織をとって検査して、精巣上体内精子および睾丸内精子の有無を確認しましょう。精液中に精子がいなくても精巣上体もしくは睾丸内にいれば、直接精子をとり出して顕微授精をすることができます。更に、睾丸内精子のいない人でも、精子になる前の後期精子細胞があれば顕微授精を行う方法もあります。それらすべての方法でもダメなときに、初めてAIDを考えても遅くはないでしょう。
当院にてAIDを選択された場合には、まず、ご夫婦で来院していただき、AIDの治療内容についてご説明して、意見交換を行います。それは、染色体異常、奇形児、夫婦離別など、いかなる場合においても親として子供を育てる義務があるからです。それらを含めたAIDのリスクについて、事前によくご説明し、お二人の了解を得るようにしております。1回目のご説明の後、しばらく期間をあけてから、再度AIDの治療についての相談を行い、それでもお二人のお気持ちが変わらなければ、そこで初めて治療に入ります。






