中國胰激肽原酶臨床應用專家共識編寫組
中華醫學會男科學分會
生殖系統微循環障礙影響精子質量,改善微循環已經被作為男性不育的基礎性治療方法寫入中華醫學會男科學分會《中國男科疾病診斷與治療指南(2016版)》[1]。胰激肽原酶(pancreatic kininogenase)屬蛋白水解酶類,具有擴張小血管和毛細血管、增加毛細血管血流量等作用,可改善微循環和器官代謝,其代表藥物怡開被廣泛應用于改善糖尿病等疾病導致的微循環障礙。在國內、外的男科領域,胰激肽原酶也被用于男性不育的治療,但目前仍存在超說明書用藥、使用療程存在爭議和用藥劑量不規范等問題。為規范胰激肽原酶在男性不育治療中的應用,中華醫學會男科學分會組織專家制定本共識,以指導藥物臨床應用。本共識包括:胰激肽原酶-激肽系統概述、胰激肽原酶在生殖系統中作用、胰激肽原酶在男性不育臨床應用和臨床使用方法等內容。
1909年Abelous等[2]首次報道靜脈注射人尿液可引起動物的血壓短暫下降,發現尿中存在降壓物質。1930年Kraut等[3]在胰腺發現高濃度此物質,命名為Kallikrein,即激肽釋放酶(KLK),后統一稱胰激肽原酶。KKS作為一個復雜的內源性多酶系統,參與調控心血管、腎臟、神經等系統的生理功能,與心血管疾病、腎病、炎癥反應等疾病的發生有著密切關系。
KKS是體內主要的降壓系統之一,由胰激肽原、胰激肽原酶、激肽、激肽酶組成。其中。最主要發揮效應的成分為胰激肽原酶和激肽,見圖1。

圖1 KKS組成及作用示意圖
又稱血管舒緩素或激肽釋放酶,是激肽系統的主要限速酶,它是一組存在于多數組織和體液中的絲氨酸蛋白酶,是一種肽鏈內切酶。它特異性的在碳末端切割底物肽,可裂解胰激肽原釋放具有活性的激肽,由激肽發揮對心血管系統及腎臟功能的調節作用。
激肽家族包括緩激肽(Arg-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg)、賴氨酰緩激肽(Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg)和甲硫氨酰-賴氨酰緩激肽(Met-Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Arg)。賴氨酰緩激肽及甲硫氨酰-賴氨酰緩激肽可被血漿及尿液中的氨基肽酶降解為緩激肽。激肽主要通過自分泌和旁分泌途徑以局部激素形式與2個不同類型的緩激肽(BK)受體即B1受體和B2受體結合對鄰近細胞發揮重要的生物學作用。通常認為B1受體在正常組織內缺失,只有在機體炎癥時才有可能表達;而B2受體則存在于正常機體,介導激肽的大多數心血管效應、電解質代謝及器官保護功能。激肽與B2受體結合跨膜轉運以后可以誘導發生一系列生化反應,刺激NO、前列腺素E2(PGE2)等物質的釋放,起到擴張小血管、改善組織供血供氧、促進水鈉排泄等作用,改善微循環。
KKS存在于動物血液、乳液、唾液、尿液、羊膜液以及羊膜、子宮、胎盤等組織中,廣泛分布于生殖系統的各種組織和體液中[4]。
胰激肽原酶通過KKS可以促進黃體生成素(LH)和睪酮水平的明顯增加,還可與腎素-血管緊張素系統(RAS)協同作用來影響睪丸的生殖內分泌功能。應用胰激肽原酶可以引起下丘腦-垂體-性腺軸的改變,影響附屬性腺的分泌活性,從而促進精子發生和成熟[5]。
胰激肽原酶通過KKS可以刺激PGE2的生成,進而改善末稍血液循環,增加睪丸與附睪血流量[6],有助于改善睪丸的生精作用及附睪內的精子成熟;同時還可改善陰莖海綿體的血液循環,從而有助于改善勃起功能[7]。
胰激肽原酶通過KKS可以增加睪丸血流,改善生精小管的管狀結構和生精小管外間質組織的營養,促進睪丸組織核酸的合成及對葡萄糖的吸收,為生精細胞提供理想的微環境,從而增加精母細胞的數量,促進精子生成,增加精子數量。Rohen[8]報道,采用胰激肽原酶對白化病大鼠進行治療,可使其Sertoli細胞變大,其原因可能是激肽原酶通過激肽刺激了Sertoli細胞的生長,而增大的Sertoli細胞又可以促進精子的成熟。激肽是KKS終極效應物,極小濃度就可以提高精子運動性和改善精子的新陳代謝。
Shinoda等[9]研究發現胰激肽原酶可顯著提高大鼠睪丸內血流(TBF),并可顯著提高大鼠睪丸細胞胞質內雄激素結合蛋白(ABP)的結合容量。Schill等[10]研究發現,這些作用可能是通過一種精子膜整合緩激肽受體B2 亞型的中介來完成的。除了已觀察到的激肽對精子活動性的影響外,KKS也對生精小管中的精子功能具有調節作用,在應用胰激肽原酶的治療過程中,精子的質量得到較大的改善,妊娠率也有了顯著提高。同時改善了附睪內精子成熟環境,降低了因附睪功能障礙引起的精子尾部機能失調,促進精子ATP酶的活性,提高精子活力[10]。
Sterzik等[11]采用胰激肽原酶處理過的64例精子樣本,進行倉鼠卵穿透試驗,結果發現處理后的精子其運動能力得到改善,精卵結合能力顯著提高。胰激肽原酶可以通過促進精子的新陳代謝以減少精子尾部的運動功能障礙,提高精子運動能力,從而縮短精子獲能時間,加速精卵結合;同時還可增加精子頂體的蛋白質水解能力,促進頂體反應,促進精子穿透透明帶,從而有利于精卵結合。德國Sterzik發表的文章顯示,使用胰激肽原酶處理后的正常、少精子癥以及弱精子癥患者的精液穿透無透明帶倉鼠卵的能力明顯提高[12]。
Sofikitis等[13]對比分析了多種藥物和手術治療對精索靜脈曲張大鼠附睪精子數量和活力,睪丸、附睪、附屬性腺腺體的質量及生育力的影響,結果發現修復手術可顯著改善所有的評估參數,而人絨毛膜促性腺激素、胰激肽原酶和吲哚美辛等藥物治療可顯著改善所評估的大多數參數。
生殖道感染可引起炎癥反應,導致精液中活性氧簇(ROS)產生過多。ROS可攻擊精子細胞膜,使精子細胞膜發生脂質過氧化而受損害,并對精子有毒性效應。白細胞產物γ-干擾素、白介素8(IL-8)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)等可通過抑制細胞蛋白的生物合成和趨化作用破壞精子的功能和成熟;大量的白細胞在附睪、前列腺上皮浸潤,引起附屬性腺功能障礙,影響精子在生殖道中的運行和成熟[14]。胰激肽原酶通過KKS可以刺激PGE2的生成,進而改善末稍血液循環,通過抑制氧化應激,減少ROS的產生。前列腺產生的前列腺特異性抗原(PSA)屬組織激肽釋放酶基因家族,與其他胰激肽原酶具有同源性,PSA的活性與精漿中的Zn2+含量有關[15];而前列腺液中的抗菌因子(RAF) 具有抗菌活性,其活性與鋅含量具有相關性。人體微量元素的代謝紊亂是引起男性不育的原因之一,特別是合并生殖道感染的男性不育癥患者更為明顯[16]。補充與PSA同源的胰激肽原酶能夠改善PSA活性和精漿中Zn2+的含量,增強RAF的抗菌活性,改善精液質量。
特發性精子質量異常包括特發性少、弱、畸形精子癥、特發性無精子癥以及特發性精液液化異常,常無確切病因,因此在治療上缺乏特效方法。
1. 少精子癥:在使用胰激肽原酶治療1個月后,精子數量就會顯著增加,這可能是由于睪丸和附睪血流增加,尤其是睪丸管狀系統與附睪管的舒縮能力增強所引發的精子快速成熟與釋放。使用胰激肽原酶治療3~6個月后觀察到的精子數量進一步增加,則可能是由于生殖系統細胞增殖與分化作用增強所致,活化后的激肽系統可以影響精子的新陳代謝和運動能力[17]。針對90例特發性少精子癥患者的雙盲對照研究發現,口服胰激肽原酶或安慰劑治療7周,經胰激肽原酶治療,精子數量在治療2~3個月后增加31×106,精子的數量和質量在治療結束時有明顯改善,無明顯副作用。1年內胰激肽原酶治療組受孕率為38%,高于安慰劑組(16%)[18]。同時,另外一項關于胰激肽原酶有效性的雙盲研究發現,特發性少精子癥在口服胰激肽原酶與安慰劑組相比,精子數量和精子活力顯著增加[19]。另外,針對特發性少精子癥患者的單盲研究也發現,胰激肽原酶每天3次治療,可引起精子濃度、精子總數和精子穿透能力增加,推測是因為胰激肽原酶直接改善睪丸支持細胞功能和睪丸血管系統的循環,對精子發生產生積極作用使得精子濃度增加[20]。胰激肽原酶對中重度少弱精子癥有一定的治療效果[21],經過3個月以上的使用,胰激肽原酶在一定程度上可以提高少弱精子癥患者的精子數量和活力[22]。
2. 弱精子癥:有研究認為,胰激肽原酶是一種治療弱精子癥有效的藥物,其前提條件是精子濃度不低于最優值[23]。同時,在體內和體外研究中,胰激肽原酶都能提高精子的運動能力,精子的活力和壽命也得到了提高,在使用了2個月后,胰激肽原酶會導致正常形成的精子數量增加[24]。胰激肽原酶聯合葡萄糖酸鋅片治療弱精子癥研究發現,能有效改善精子總活力、增加前向運動精子百分率,對治療弱精子癥有一定的療效[25]。聯合應用胰激肽原酶治療者,對精子的存活率、死亡率、活力評分的改善程度明顯優于不聯合應用胰激肽原酶治療者,提示胰激肽原酶對弱精子癥患者有輔助治療效果[26]。其次,聯合應用胰激肽原酶,能夠通過改善體內的氧化應激損傷,不僅能夠顯著改善精液及精子質量,也包括精子濃度、前向運動精子、精漿MDA和SOD,治療組的妊娠率明顯優于對照組,且用藥期間未見患者有明顯不良反應[27]。另外,胰激肽原酶聯合不同類別中成藥,對男性不育癥的治療效果總有效率達86.96%[28]。
3. 精液不液化:對于精液液化異常標本,加入胰激肽原酶處理后60min內精液液化,同時觀察到精子活力、運動速度均明顯提高,提示胰激肽原酶可以水解精漿凝固蛋白,促進精液液化,提高精子活力,可作為治療精液液化異常的選擇方法[29]。
Hosseinifar等[30]應用二維凝膠電泳對精索靜脈曲張患者和正常男性的精子蛋白譜進行了對比性分析,結果發現胰激肽原酶相關肽酶3(kallikrein related peptidase,KLK3)的表達在精索靜脈曲張少精子癥患者中明顯下調,由于該蛋白可能在精子的運動中發揮特異性作用,因而,其表達下調可能是該類患者精子運動能力低下的原因之一。Mi?i?等[31]回顧分析了65例左側精索靜脈曲張伴少弱精子癥患者應用胰激肽原酶進行治療的效果,結果發現患者精子質量明顯改善,精子活動率及正常形態精子百分率均有提高,提示胰激肽原酶可用于精索靜脈曲張患者的非手術治療選擇,并可作為精索靜脈結扎或栓塞后的主要聯合治療用藥。該作者同時觀察了胰激肽原酶治療無精索靜脈曲張的少精子癥患者和精索靜脈曲張結扎術后精液質量未能提高患者的療效,結果顯示:胰激肽原酶治療使39%無精索靜脈曲張的少精子癥患者的精子濃度提高了2倍,45%單純精索靜脈曲張結扎后患者的精子密度提高了2倍;而精索靜脈曲張結扎術后精液質量未能提高的患者經胰激肽原酶治療,55%的患者精子濃度提高了2倍。Shinoda[8]隨后總結分析了精索靜脈曲張伴少精子癥患者的治療情況,提出胰激肽原酶可輔助改善精索靜脈曲張伴少精子癥患者的精液質量,尤其是對精索靜脈高位結扎術后精液質量無改善的患者治療有效,但主要推薦用于血清LH和FSH在生理范圍內的患者。
Mi?i?[32]對120例生殖道感染伴少、弱精子癥的患者均采用抗生素治療,其中一組患者加服劑量為每天600IU的胰激肽原酶。治療后兩組患者的精子活動率和形態學正常精子的百分率均有顯著提高, 而加服胰激肽原酶組的精子活動率和形態學正常精子的百分率均高于單用抗生素組,其妊娠率分別為32%和17%。表明對生殖道感染的男性不育患者采用抗生素聯合胰激肽原酶的治療方法,在改善精液質量方面比單用抗生素更為有效。
少精子癥患者的精子低溫冷凍保存復蘇率要明顯低于精液正常的患者,降低了輔助生殖技術尤其是人工受精的成功率。Tashiro等[33]研究了胰激肽原酶對冷凍保存后的精子,特別是少精子癥患者精子存活率的影響,發現在保護劑中加入胰激肽原酶時,少精子癥患者精子復蘇率能夠得到明顯提高,達到正常精液冷凍復蘇后的水平,該研究結果顯示,胰激肽原酶可以激活冷凍復蘇后的無活動精子的活力,對少精子癥患者的療效尤其明顯[33]。 體外實驗中將胰激肽原酶加入到精液中,可以增強精子的活動力、運動速度以及穿透宮頸黏液的能力[34, 35],而且對冷凍復蘇后的精子存活率和運動能力都有積極的作用,50%以上的患者在接受3個月治療后其精子活力得到改善,同時其正常形態精子的百分率也相應提高[34],因此在人工授精前常可采用胰激肽原酶對精液進行預處理[36]。
胰激肽原酶口服4h血漿濃度達到峰值,半衰期為7h,其主要經腎臟代謝。目前國內有胰激肽原酶腸溶片(怡開)和注射用胰激肽原酶(怡開),口服每次240U,3次/d,3個月為一個療程;肌肉注射每次40U, 1次/d, 1個月為一個療程。
口服胰激肽原酶的主要不良反應為過敏反應,包括皮膚瘙癢、潮紅等,偶見輕度胃腸道反應,通常情況下停藥即可自行消退。
胰激肽原酶在疾病的治療中具有廣泛的應用價值,其對男性生殖系統的作用機制主要包括改善生殖器官的血液循環,調節性腺軸的內分泌功能,改善精子生成的微環境和促進精卵結合。胰激肽原酶的這些作用,決定了其主要用于改善特發性不育患者的精液質量,對于精索靜脈曲張及生殖系統感染伴發的精液質量異常也有一定療效,還可以在輔助生殖技術中用于改善精液質量,可以單獨使用或與其他藥物及手術治療聯合應用。此外,在其他男科疾病治療中,胰激肽原酶有望作為改善勃起功能、治療慢性前列腺炎及調節遲發性性腺功能減退的協同治療藥物選擇,這些有待于未來大樣本的更深入的研究。