克氏綜合征患者的助孕治療研究進展

劉容菊(綜述)，李志凌，周永翠(審校)

(汕頭大學醫學院第一附屬醫院生殖醫學科，廣東 汕頭 515041)

克氏綜合征(Klinefelter syndrome，KS)是人類常見的染色體疾病之一，也是男性無精癥常見病因，主要表現為X染色體的多體型，最常見的核型為47，XXY，約占KS的80%，其次為46，XY/47，XXY嵌合型；其余為罕見核型，包括48，XXYY、48，XXXY、49，XXXXY等。預計發病率為1/1000～1/500，但是由于KS癥狀多樣，需要依賴染色體檢查確診，常被漏診，僅有大概1/4的病例能夠確診。由于無精子癥或嚴重弱精癥，以往KS男性不能生育后代，隨著輔助生殖技術的發展，他們有了生育后代的可能。雖然大多數KS患者希望成為孩子的遺傳學父親，但是他們仍然對使用睪丸切開取精術和卵胞質內單精子顯微注射技術存在安全上的顧慮，擔心在他們的后代出現染色體或發育異常。醫師在面對KS患者時，同樣也會有一些疑惑，包括對患者臨床癥狀的認識，并發癥的預防，取精前的評估和助孕方式的選擇等。該文對這些問題作一綜述。

1 KS患者的臨床表現

典型的KS表現為身材高大,乳房發育，脂肪和體毛呈女性分布，身高由于腿長增加而略有增加，勃起功能障礙及性欲低下,不育,輕-中度智力障礙，檢查發現小陰莖，睪丸體積<10 mL且質地較硬，卵泡刺激素和黃體生成素升高，睪酮降低，無精或嚴重少弱精，染色體檢查是金標準。但是這些關于KS的描述并不精確,因為KS患者可以有多種多樣的表型，不同的年齡階段也有不同的表現。

1.1運動、認知和行為障礙 KS患者常合并輕-中度的運動、認知和行為障礙。很多KS患兒因為學習障礙、行為困難和運動技能差，上學存在困難[1]。粗大運動和精細運動技能、協調能力、操作能力和奔跑能力降低，肌肉強度和張力減弱，聯帶運動和震顫，這些癥狀通常在兒童早期發現并可能會持續到成年期。KS患者注意力不集中，可能會造成以語言為基礎的學習缺陷。高分辨率磁共振成像研究發現[2]，KS患者的神經認知功能障礙可能與大腦血流灌注異常有關，異常灌注的頂葉腦區，正是語言處理區域。雄激素受體基因外顯子1包含一個多態的CAG重復序列，重復序列的長度受體與活性成反比，并影響對雄激素的生理反應。Zitzmann等[3]回顧性分析77例新診斷未經治療的KS患者的臨床特征和表型，包括染色體核型，CAG重復序列長度和X染色體失活，發現CAG重復序列長度較短的患者更容易從事高技能的工作。激素的影響和遺傳因素，實際上也影響KS患者的認知、行為和運動技能，更多的病理生理機制仍不明確。

1.2腫瘤

1.2.1縱隔腫瘤 KS患者的縱隔生殖細胞腫瘤發生率增加。縱隔生殖細胞腫瘤是一種非常罕見的腫瘤，美國國家防癌機構所支持的流行病監督及最終結果表明，1975～2006年0～9歲男孩發病率為1.13/100萬，10～19歲男孩發病率為1.53/100萬[4]。KS患者發病率顯著增加，Hasle等[5]在1992年報道的患病率為8%。其他研究也得出了類似的結論[6]。

1.2.2乳腺癌 KS患者乳腺癌發病率是否增加仍有爭議。早期研究通過丹麥的癌癥登記機構并未發現乳腺癌發病率增加。隨后在蘇格蘭和英格蘭進行的646例KS患者的隊列研究顯示，乳腺癌患病率顯著增加[7]。在后續研究中，3518例KS男性標準化發病率增加了19.2%，顯著高于一般男性人口的發病率，但低于一般女性人口的發病率[8]。Brinton等[9]通過美國退伍軍人事務部醫療系統研究了450萬男性超過30年的醫療記錄，確認335 118例乳腺癌患者，其中KS男性642例，乳腺癌發病風險比16.83。KS患者乳腺癌發病率增加，可能與本身內分泌改變有關系。

1.3心血管疾病 KS患者血管疾病發病率增加。來自丹麥的數據表明，412例KS患者靜脈曲張性潰瘍患病率為6%，比一般人群高20～50倍；在30～70歲的研究對象中發現深靜脈血栓發生率為22.8/10 000，與一般人群相比，每萬例增加4例；肺栓塞的發病率為16/10 000，而非KS患者為(0.9～3.0)/10 000[6]。凝血功能異常，纖維蛋白溶酶激活物抑制物1和肥胖可能是病因[10]，而肥胖等代謝綜合征的發生，與KS患者性腺功能低下有關。

1.4內分泌、代謝性疾病和自身免疫性疾病 KS男性除性腺功能低下和相關的骨質疏松外，糖尿病、肥胖、代謝綜合征、甲狀腺功能減退癥、干燥綜合征、類風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡的發病率也顯著增加。隊列研究數據表明，KS患者的糖尿病、肺栓塞和周圍血管疾病標準化病死率顯著升高[6,8]。在一項橫斷面研究中，Bojesen等[11]評估了71例KS患者，其中35例接受了雄激素治療，與71例非KS患者做了對比，根據美國國家膽固醇教育計劃/成人治療組Ⅱ標準(3個或3個以上的下列標準：空腹血漿葡萄糖，三酰甘油，膽固醇，腰圍，血壓升高，高密度脂蛋白降低)，患代謝綜合征的KS組有16例，非KS組有7例，KS男性胰島素敏感性下降，經睪酮替代治療的KS男性和未經睪酮治療的比較差異無統計學意義。雖然長期雌激素刺激和睪酮缺陷被認為是代謝機制異常和自身免疫性疾病的發病基礎，但仍未有確鑿證據證實。需要進行更進一步的前瞻性隨機研究，以評估雄激素/雌激素比例異常與KS并發癥間的關聯，以及雄激素替代治療的療效。

2 KS患者的輔助生殖助孕治療

2.1手術取精前評估 因為手術取精對睪丸有創傷，不可能反復取精，因此取精前對是否取到精子進行評估顯得十分重要。有文獻對既往發表的相關文章做了統計:既往睪酮替代治療降低獲精率，可能因為睪酮替代治療抑制了已經缺陷的睪丸功能；年齡越小，獲得精子的可能性越大，年齡<35歲是一項陽性預測指標；雄激素水平也可能與獲精率相關，雄激素降低，獲精率也低，或者正常的雄激素/雌激素比值與獲精率呈正相關，但很多文獻認為兩者相關性不大；較多文獻結果表明獲精率與睪丸體積相關性不大，但是Madgar的研究顯示獲精率與睪丸體積呈正相關；幾乎所有研究都顯示黃體生成素、卵泡刺激素與獲精率無顯著相關性；絨毛膜促性腺激素刺激反應可能是陽性預測指標，抑制素B與獲精率相關性不大[12]。因為受發病率限制，每項研究病例數都不大，影響結果的可靠性，但仍然有一定啟示，有必要開展多中心大樣本的研究。

2.2精子的獲得方法 因為KS患者睪丸功能下降是一個漸進的過程，在年輕患者中還可能從射出精液中獲得精子。對于無精癥患者，使用睪丸切開取精術或顯微切割睪丸切開取精術取精，50%～70%的KS患者能獲得精子。使用新鮮精子行卵胞質內單精子注射治療，妊娠率較冷凍精子顯著增加[13]。因為KS患者獲得的精子數量通常極少，對輔助生殖機構的精液冷凍技術是很大的挑戰。超低溫保存含有成熟精子的睪丸組織是一個合適的選擇[14]。生殖細胞也可以制作成細胞懸液冷凍保存到曲細精管，但因為KS睪丸廣泛纖維化和玻璃樣變的特點，不一定能獲取到合適的曲細精管。對于預防取卵當天手術取精失敗而言，提前冷凍精子仍然是有意義的，特別是檢查KS患者是否具有生精功能時，取到精子后同時冷凍，可以最大限度地利用有限的精子，同時減少患者的損傷。

因為生殖細胞的顯著耗竭開始于青春期，有研究者建議，在青春期早期先將KS男孩包含少量精子的精液樣本進行冷凍，再啟動睪酮替代，因為開始補充睪酮之前進行早期睪丸組織提取，比在成年期更有可能搜集到配子細胞[15]。X染色體活化發生在XXY鼠生殖細胞發育過程中，推測在成熟睪丸生殖細胞的發育過程中適當的X染色體劑量是至關重要的。因此，可以通過分子誘導機制改變睪丸細胞中X-編碼基因的劑量，阻斷青春期KS男孩睪丸功能退化[16]。

若冷凍保存的睪丸組織中僅僅含有精原細胞，而不含有成熟精子，治療不孕癥的一種可能是將精原細胞體外培養至成熟精子或長形精子階段。人類睪丸組織可以體外培養至少3周而不損失培養精原干細胞，在改善培養條件后，減數分裂和精子發生能夠繼續進行，并且產生具有受精潛能正常的精子[17]。據報道，使用一種三維軟瓊脂培養系統，小鼠精原干細胞可以在體外分化到減數分裂后精子[18]。未來的研究需要確定精子的體外培養能否維持DNA的完整性及正常的基因甲基化水平，是否產生其他長期影響后代健康的變化。

2.3子代性染色體異常風險 KS染色體異常是否通過精子傳遞給下一代，是生殖科醫師非常關注的問題。不同文獻對共計36例XXY核型的KS患者精子的性染色體進行了分析，異常核型(XX，XY和YY)的比例為0%～30%，其中分析精子數量較多的(每例>100個精子)六項研究顯示異常核型(XX，XY和YY)比例15例患者1.4%～4.2%，3例患者13.4%～21.7%[19]。可以發現，雖然性染色體異常的精子比例個體之間存在差別，但是大多數患者的性染色體異常的精子占5%以下，遠遠低于理論上推測產生50%性染色體異常精子的比例，意味著配子產生可能通過某種機制來糾正異常性染色體的精子發生。

目前有兩種爭論比較大的假設來解釋KS患者精子發生[19]。一種假說認為KS男性睪丸中的47，XYY生殖細胞能完成減數分裂，并能產生正常性染色體精子，及24，XX和24，XY核型精子。一些研究發現，XXY核型占精原干細胞、精原細胞和初級精母細胞的50%～100%[20-21]，因此Yamamoto等[22]推測47，XYY有能力完成減數分裂。動物實驗將正常小鼠46，XY核型的生殖細胞移植到XYY核型小鼠模型的睪丸環境中，能發育成單倍體生殖細胞，意味著睪丸環境可能并不重要，重要的是生殖細胞的染色體核型[23]。另一種假設為“睪丸環境”假設，認為KS男性睪丸中有少許46，XY核型生殖細胞，由于睪丸環境異常，部分減數分裂發生錯誤(主要是染色體不分離)，產生正常性染色體精子，及24，XX、24，YY和24，XY核型精子。研究發現，46，XY核型占減數分裂細胞的100%，故推測47，XYY生殖細胞不能完成減數分裂[20,24-25]。如果第一種假設是正確的，那么從理論上推測，24，XY與24，XX精子的數量比應該為2∶1，同時也沒有24，YY核型精子和缺少性染色體精子的發生。根據減數分裂的終產物精子的熒光原位雜交檢測性染色體的結果來看，很多研究都顯示了24，YY核型精子的存在[19]，而以上所說2∶1的比例似乎并不存在。但是所有的研究很難完全用某一種假設闡釋，也許這兩種機制同時在發揮作用。如果“睪丸環境假設”機制是存在的，必須警惕另外一種可能，即不僅性染色體不分離的概率增加，常染色體不分離的概率也應該增加。而目前精子的熒光原位雜交研究僅顯示性染色體的數量，沒有顯示單細胞完整的染色體核型，常染色體非整倍體可能仍未被發現。

即便KS患者性染色體異常的精子比例占0～30%，但使用睪丸切開取精術/卵胞質內單精子注射技術出生的子代性染色體發生比例更低。有研究對100多例KS患者出生的后代進行追蹤，僅1例出現性染色體異常(47,XXY)[26]。KS患者性染色體異常子代的發生率顯著低于根據性染色體異常精子比例推測的可能發病率，其原因可能是異常染色體胚胎的著床潛能顯著降低。

3 結 語

KS后代性染色體異常發生率極低，而且植入前遺傳學診斷治療可能帶來其他的一些潛在風險，并且能進行植入前遺傳學診斷檢測的機構并不普遍，從風險-收益角度考慮，植入前遺傳學診斷的治療似乎不是必須的。因為不育是KS患者的主要表現，所以無法從家系研究中得到數據，到目前為止，母親高齡和異常染色體重組是子代出現KS的唯一高危因素。對于高齡孕婦或KS丈夫，妊娠后的胎兒產前診斷十分必要。從母體血液中提取少量胎兒有核紅細胞DNA碎片進行無創性胎兒產前檢查技術是產前檢查發展的一個新趨勢，國內已有機構開展此項技術，從技術上講，47，XXY染色體異常的胎兒是能被發現的，為產前診斷開辟了一條新的途徑。

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