男性生育力保護學科的現狀與展望

唐文豪 姜輝

國際生育力保護協會(The International Society for Fertility Preservation, ISFP)成立未到14年，中華預防醫學會生育力保護分會(Chinese Society for Fertility Preservation，CSFP)成立還未到周年，所以生育力保護是生殖醫學領域新興的學科分支。

女性生育力保護主要集中在腫瘤患者冷凍保存卵巢組織或卵母細胞。相對于女性生育力保護，男性生育力保護更成熟，因為有人類精子庫這一成熟的技術平臺、男性手淫取精安全無創，精子含水量較少，故較卵母細胞耐凍。但生育力保護畢竟是一門新興學科，公眾認識不多，還需加強宣傳，擴大臨床應用以便讓更多的患者受益。同時，還要不斷發展冷凍保護技術，特別是要對稀少精子甚至單個精子進行更安全有效的冷凍保護，另外還要關注男性生育力保護過程中的倫理學問題。

一、男性生育力保護學科現狀

1.生育力保護的相關概念：生育力保護(fertility preservation)是指使用手術、藥物或者實驗室措施對處于不孕或不育風險的成人或者兒童提供幫助，保證其產生遺傳學后代的能力[1]。這些不孕或不育風險主要包括醫療過程中或環境中的生殖腺毒性藥物或物質和累及生殖器官的疾病。

生育力保存是指將精原干細胞或者精子(睪丸、附睪或精液里)冷凍保存起來。生育力保護概念范疇更廣，除了生育力保存之外，還應該包括生活方式調整、補充生育相關維生素、放療過程中性腺保護和通過促性腺激素釋放激素類似物進行性腺保護等。

自精凍存是指將精子(睪丸、附睪或精液里)冷凍保存起來，是目前臨床上最主要的生育力保存措施，精原干細胞凍存目前尚處于實驗室階段。

2.生育力保護學科發展歷史：生育力保護學科是生殖醫學領域里一門新興的、快速發展的學科分支，近幾十年來，越來越多的學術會議和研究都關注生育力保護，2006年9月ISFP成立，2019年5月18日CSFP在北京成立。

國外將生殖醫學分為5個分支，第一分支是臨床上常用的輔助生育技術，如體外受精胚胎移植技術(in vitro fertilization and embryo transfer, IVF-ET)或宮腔內人工授精(intrauterine insemination, IUI)等，此類技術治療的患者能產生正常的精子和卵母細胞，但由于先天性或后天性原因導致生殖系統解剖或生理方面改變，無法自然受孕，需要借助于手術、促排卵和實驗室技術等達到生育目的。第二分支使用的技術和第一分支是一樣的，只是由于患者一方不能產生生殖細胞或者有嚴重遺傳疾病需要接受贈精或贈卵的。第三分支是胚胎植入前遺傳學檢測技術(preimplantation genetic test, PGT)，包括植入前遺傳學診斷技術(pre-implantation genetic diagnosis, PGD)和胚胎移植前遺傳學篩查(preimplantation genetic screening, PGS)等，因為患者有遺傳疾病或者非整倍體等情況下，需要采用此類技術。第四分支是利用基因技術，目前主要在實驗室和畜牧業進行，然而由于倫理學原因未應用于人類的生殖技術，但此類技術中干細胞技術或者去分化體細胞技術還是在生殖醫學中有一定應用前景的。第五分支就是最近發展起來的生育力保護技術，利用生育力保護技術進行生殖細胞和胚胎保存，這尤其對于不愿意接受贈精或者贈卵的患者具有重要意義。

生育力保護學科的出現和發展主要是由于生育力保護技術的進步和生育力保護的主要需求對象增加，即腫瘤患者發病年輕化和生存率的逐年提高。

(1)男性生育力保護技術的進步。生育力保護技術主要有四種，但只有自精凍存是目前臨床上應用的成熟技術。自精凍存技術發展成熟，并經歷了漫長的歷史過程。陳振文主編的《輔助生殖男科技術》一書記載[2],Spallanani在1776年最早研究了冰雪對于人類精子的影響，Montegazza在1866年發現人類精子經過-15℃冷凍后仍有部分存活，并首次提出人類精子庫的概念。但直到1949年英國科學家Polge等發現甘油這一有效的冷凍保護劑后，人類精子冷凍保存技術才逐漸成熟，開始走向臨床應用[3]。1954年，美國科學家Sherman等[2]利用干冰(-78℃)凍儲精子，復蘇后為5名婦女實施人工授精，并成功生下3名健康嬰兒；其后Sherman等將精子冷凍在液氮中，改進了冷凍方法，從而建立起較成熟的精子冷凍保存技術。

(2)腫瘤患者發病年輕化和生存率的逐年提高。目前，美國每年新增年輕腫瘤患者(15～19歲)1萬多[4]，中國年新增腫瘤患者約390萬[5]，并且也呈年輕化趨勢。隨著醫學的進步，特別是系統化治療和化療方案的改進，腫瘤患者的生存率逐年提高，現在50歲以下腫瘤患者5年生存率接近80%[4]，但這些治療方法也對患者的很多器官造成永久性的損傷，其中男性生殖系統對于放化療是比較敏感的，所以不育是腫瘤治療后的常見副作用。在解決生存問題之后，越來越多的腫瘤患者關注生活質量的提高，包括想擁有遺傳學的后代。

3.男性生育力保護適用人群：(1)腫瘤患者。腫瘤患者是生育力保護技術重要服務對象。多數化療藥物會影響生育，其中烷化劑和鉑類化療藥物對生育力影響最大[6]，估計大約一半左右的男性在化療結束后出現少精子癥[7]。放療也會影響男性生育力，包括前列腺和睪丸的放療會導致男性喪失生育力，當然這還取決于放療的劑量[8]。

(2)從事可能影響生育能力的職業。可能影響男性生育力的職業有紡織業、印刷業、干洗業、農業、軍隊和醫療行業等。從事紡織業、印刷業和干洗業的人員可能接觸到損害男性生育力的化學物質；從事農業的男性可能接觸到除草劑和殺蟲劑等；士兵則可能接觸影響生育的放射性物質或化學物質等；醫療行業的工作人員，如臨床醫生或者臨床檢驗師等，除了可能接觸到雌激素類藥物、氣體麻醉劑和化療藥物等有生殖毒性的藥物，還可能接觸病原微生物(如乙肝病毒和人類免疫缺陷病毒等)。

(3)接受可能影響生育的治療。患者由于治療某些疾病，而不得不使用對生育干擾較大的藥物；患者接受涉及睪丸或者性功能的手術，如前列腺切除術、腹膜后淋巴結清掃術等；輸精管絕育術等。

(4)作為不育癥的輔助治療措施：無精子癥患者進行睪丸穿刺取精或者附睪穿刺取精，剩余的精子，如果實驗室技術成熟，可以進行冷凍保存，以避免反復睪丸穿刺或附睪穿刺造成的損傷。

4.男性生育力保護的手段與措施：男性生育力保護手段和措施主要包括利用精子冷凍保存技術進行自身精子冷凍保存(自精凍存技術)、通過促性腺激素釋放激素類似物等進行性腺保護、睪丸異種移植和精原細胞分離技術和放療過程中的性腺防護等，其中自精凍存技術最成熟，其余多數處于試驗階段。

5.男性腫瘤患者的生育力保護：腫瘤和腫瘤治療對男性生育力都有影響。部分腫瘤患者在確診時就是無精子癥患者，其中睪丸腫瘤、白血病和淋巴瘤患者中無精子癥發生率要更高些；放療時產生的電離輻射對于處于各個年齡階段男性腫瘤患者的性腺功能都有不利影響，其影響程度主要取決于放射線的劑量、放射野和放療方案等；化療會損傷男性生育力，損傷程度主要與化療藥種類、劑量和患者年齡等有關；睪丸腫瘤患者接受根治性睪丸切除術后生精細胞和睪丸間質細胞數量會降低，這將降低精子生成數量和睪丸儲備能力，而一些其他腫瘤手術，如前列腺根治術、雙側腹膜后淋巴結清掃術和盆腔擴大手術等，可能會引起不射精或逆行射精，或者損傷輸精管。

目前，關于男性腫瘤患者生育力保護臨床咨詢方面還沒有公開發表的指南[9]。男性腫瘤患者生育力保護的咨詢應貫穿患者腫瘤治療前、中和后的整個過程，同時，男性腫瘤患者生育力保護是個敏感的話題，進行咨詢時還需考慮患者的年齡、疾病的嚴重程度和遺傳學風險等方面。

(1)腫瘤治療前男性生育力保護的臨床咨詢。①精液冷凍的數量。精液冷凍數量主要取決于精液質量。精液質量主要與患者的健康情況、腫瘤類型以及禁欲時間有關。研究表明，腫瘤患者精液質量以及抗凍融能力比健康男性要差[10-11]。

精液質量，尤其是每支冷凍管的精子數量或冷凍管數有重要臨床意義，因為這可以預測將來患者采用何種輔助生育技術，如IUI、還是常規IVF或者卵胞漿內單精子顯微注射技術(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)。

②冷凍精液用于輔助生育治療的方式。目前，文獻還沒有明確給出成功夫精人工授精(artificial insemination by husband, AIH)所需精子數量，但多數文獻提示需要500萬～1 000萬前向精子運動總數(processed total motile sperm count, PTMC)，目前多數實驗室認為冷凍前PTMC應該1 000萬以上，這樣冷凍復蘇后PTMC就會達到500萬以上，從而能夠進行IUI[12-14]。考慮到腫瘤患者的冷凍復蘇率要低于正常男性，所以腫瘤患者冷凍前PTMC還應更高些。常規IVF的要求與IUI相似。如果PTMC低于上述標準，則建議分成小份進行冷凍并用于ICSI。

除了PTMC之外，還應該考慮獲得成功妊娠所需的IUI周期以及生育孩子數量。研究表明，IUI成功率一般為8%～15%，大約6個IUI周期可獲得一次成功妊娠[15]，因此建議精液冷凍管數要夠做6個周期IUI，此外還有1～2管用于做IVF-ICSI，如果考慮到二胎因素，還可以再額外冷凍足夠管數的精子。

③ 腫瘤患者留取精液的方式。常規手淫方式留取精液是最簡單的和無創的方式。不能利用常規手淫方式留取精液的成年腫瘤患者可以采用陰莖振動刺激(penile vibratory stimulation, PVS)，或者電刺激取精方式(electroejaculation, EEJ)，但EEJ一般需要全麻下。

部分患者還考慮在局麻下行睪丸穿刺取精術(testicular sperm aspiration, TESA)睪丸切開取精術(testicular sperm extraction, TESE)或經皮附睪穿刺精子抽吸術(percutaneous epididymal sperm aspiration, PESA)。

睪丸腫瘤患者可以通過切除的睪丸留取精子，在滿足病理科醫生腫瘤診斷以及腫瘤邊界評估后，可以從剩余睪丸組織或者附睪尋找精子，又被稱為onco-TESE。

④冷凍前精液檢查。冷凍前排查傳染病對于患者及其配偶都非常重要。

(2)腫瘤治療過程中男性生育力保護的臨床咨詢。對于能夠進行性生活的腫瘤患者，建議采取避孕措施，由于正確使用一種避孕措施，每百名女性中仍有幾個人懷孕，因此，很多專家建議腫瘤治療階段采用兩種避孕措施。

(3)腫瘤治療結束后男性生育力保護的臨床咨詢。精液冷凍是比較安全的，資料表明，使用冷凍28年(行人工授精)[16-17]甚至40年(行試管嬰兒)[18]精液可生育健康后代。除非患者確實生育力恢復正常或者肯定不再生育的，都應該繼續冷凍精子。

二、男性生育力保護學科未來展望

生育力保護涉及到生殖醫學、腫瘤學、放射醫學、倫理學和基礎醫學等多個學科，具有廣闊的發展前景。隨著腫瘤發病率升高，生育力保護的需求巨大，男性生育力保護未來可期，以后的發展方向可能有以下幾個方面。

1.生育力保護的技術不斷進步：(1)精子冷凍保存技術。近年來，精子冷凍保存技術在精子冷凍保存的各個階段都在不斷進步，如精子冷凍前準備、冷凍保護劑的研究和新式冷凍包裝技術以及解凍后的處理等。

精子冷凍保存技術的主要進展在于對于稀少精子，甚至單個精子都能進行冷凍保存，這些技術主要有卵透明帶內微量精子冷凍法(empty zonapellucida)、微滴法(microdroplets)、顯微注射針冷凍法(ICSI pipette)、球形團藻微量精子冷凍(volvox globator spheres)、藻酸鹽微囊冷凍法(alginate beads)、冷凍環玻璃化冷凍(cryoloop)、瓊脂糖微球法(agarose microspheres)、麥管微量精子冷凍(straws)和改良微量精子冷凍法等[19-23]，但都存在不足之處。目前，還沒有任何一種技術經過循證醫學證明其既可避免交叉感染，又能獲得很高的冷凍保護率。因此，需要研究者不斷在精子冷凍保存技術方面進行不斷探索。

(2)睪丸異種移植和精原細胞分離技術。睪丸異種移植和精原細胞分離技術主要有精原干細胞培養和移植(SSC culture and transplantation)、睪丸重塑(de novo testicular morphogenesis)、睪丸組織同種移植和睪丸組織異種移植(testicular tissue grafting and xenografting)、睪丸組織培養(testicular tissue organ culture)、多能干細胞技術(pluripotent stem cell technology)等[24-27]，這些技術都至少在一種動物模型上產生有功能的精子。目前，這些技術或處于動物實驗階段或處于臨床試驗階段，隨著技術發展，將來有可能應用于臨床。

2.倫理學需不斷探討：從社會學和倫理學等方面考慮生育力保護技術的適用人群和排除人群，以及生育力保護技術對于患者和患者家庭的影響。原中華人民共和國衛生部于2003年頒布了《人類輔助生殖技術和人類精子庫倫理原則》(衛科教發[2003]176號)[28]。其中關于精子庫的倫理原則包括有利于供受者的原則、知情同意的原則、保護后代的原則、社會公益原則、嚴防商業化的原則和倫理監督的原則等，但在臨床實踐中還是不斷遇到新的倫理學問題，如在精液保存期間，若保存者意外或因病去世，保存的精液如何處理；植物人、瀕臨死亡患者、剛剛死亡患者的家屬要求保存精子，是否可行；精液保存到期后，冷凍精液如何處理等，需要依據《人類輔助生殖技術和人類精子庫倫理原則》等，根據實際情況，不斷探索和解決這些新的倫理問題。

3.加強宣傳擴大臨床業務滿足人民群眾的需要：(1)加強宣傳。2006年和2013年美國腫瘤學會指南中都建議對于處于生育階段的腫瘤患者進行生育力保護方面的咨詢和評估[29-30]，此外，腫瘤患者也開始重視生育力保護問題，但很多醫生在腫瘤治療前并未向患者談及生育力保護問題，Forman等[31]的調查表明，45%的醫生未向患者提及生育力保護問題，即使美國臨床腫瘤協會指南發布后，仍有相當比例醫生未向患者提及該問題。造成這一局面的原因，除了有些醫生對于美國臨床腫瘤協會2006和2013版指南不熟悉之外，還有缺乏醫患之間的溝通、溝通時間有限、生育力保護的費用高昂、醫患忌諱談論這方面問題以及患者需要立即開始腫瘤治療等。

目前，中國多數患者和臨床醫生對男性生育力方面知識更是極度缺乏，今后更應加強對臨床醫生和患者進行男性生育力保護方面的宣傳，從而讓更多患者受益。

(2)擴大臨床業務滿足人民群眾。生育力保護主要在人類精子庫這一技術平臺。1960年，美國建立了世界上首個人類精子庫，隨后很多國家也相繼建立了人類精子庫[2]。中國第一家人類精子庫是由原湖南醫學院(現中南大學)盧光琇教授于1981年建立，截至目前，中國共有27家人類精子庫[2]，還有幾家人類精子庫在籌建中，但國內精子庫主要開展供精業務，開展自精凍存業務的精子庫很少，且業務規模一般不大。因此，建議更多人類精子庫開展自精凍存業務，并擴大業務規模，以便讓更多患者受益。

生育力保護學科是一門新興的學科，ISFP成立不到14年，CSFP成立未滿周年，生育力保護學科充滿朝氣，大有可為，但尚需加倍努力，不斷發展和完善男性生育力保護這一學科。