不妊治療の現状 と問題点
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馨 三宅医院 はじめに 人類史上初 の体外受精児､ルイ-ズ ･ブ ラウ ンさんが英国で誕生 したのは 1978年であ り､既 に20年以上が経過 している｡ この成功 に励 まさ れ生殖医療 は急速 に発展 してきた｡今や 日本で も体外受精を含むART(生殖補助技術) による妊 娠例か らの出生児数は年間 1万人以上 となった｡ 昨今のわが国の少子高齢化社会の中で､ARTによ って誕生 した児の数は全出生児数の1%を占める まで に至 って いる｡多 くの先駆的医科学者たち の努力によ り､不可能が可能 とな り､多 くの夢 が現実 とな りうる生殖革命 ともいわれ る時代 と なった｡ 本稿では､不妊治療の現状 と現在 の問題点 に ついて紹介する｡ 不妊症の定義 と現状 不妊症は｢挙児を希望 し2
年以上健康な性生活 を営んでいるにも拘わ らず妊娠 しない状態｣と定 義 されてお り､生殖年齢 にある全夫婦の 1割が これ に該 当す る｡その原 因別の内訳 は両側卵管 閉塞な ど女性側に起因するものが約 4割､乏精 子症な ど男性側に起因するものが 3割､残 りが 原 因不明である｡当院不妊治療セ ンター開設以 来の7年間における妊娠例約1400名を治療法別 に分析 した結果､68.4%がタイ ミング指導 (排 卵誘発剤 を含む)による妊娠で､ll.6%がAIH(醍 偶者間人工授精)､残 り20%がARTによる妊娠で あった (表 1)｡ 表 1. 当院不妊治療セ ンターにおける治療法別 妊娠者数 治療法 妊娠者数 占有率 (A) タイ ミング指導 人工授精 体外受精 (ⅠⅤトET) 顕微授精 (ICSI) 融解腫移植 合計 984 68.4 167 11.6 95 6.6 120 8.3 73 5.1 1,439 100.0 (1995年4月か ら2002年6月までの治療成績) ･体外受精一版移植法 (ⅠⅤトET) IVF-ETは今 日では不妊治療 を行 うほとんどの 医療施設で実施 され るまで に普及 した｡ しか し ⅠⅤトETの治療周期 あた りの妊娠率は約 30%程度 であ り､さらに自然妊娠に比べ流産率(25-30%)､ 子宮外妊娠率 (約5%)が高 く､実際に出産にまで いたる割合は､15-18%程度 と改善 の余地が残 さ れている｡従 って ほ とん どの症例 において､反 復 した治療が必要である (図 1)0 体外 受精 による治療 成績 の推移 (%) 50 40 30 20 100
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001(辛 ) 2011.12.31までの轄果 図 1.体外受精 ･腫移植法 (ⅠⅤトET)の臨床成績 (腔移植あた りの臨床的妊娠率の推移) また 1回の治療 において子宮内に移植 される 腫数 と妊娠率 ･多胎率 の関係 をみると､移植腔 数が 3個 まででは､移植腫数の増加 に伴 って妊 娠率は上昇傾向を示すが､4個以上になると妊娠 率の更なる上昇は認め られない｡一方､多胎率 は移植肱数が 4個 まで､移植版数の増加に伴い 上昇する (表2
)
0 最近多胎妊娠の回避 を 目的 として腔盤胞移植 が実施 され るよ うにな った (1)｡通常 の ⅠⅤトET では体外受精の結果得 られた受精卵 を4-8細胞 期腔になるまで (1-2日間)体外培養後､その中 の2-3個を子宮内に移植する｡4-8細胞期では､ 初期歴のその後 の発生能 力を見極 めるのが困難 であ り､安定 した治療成績 を得 るためには複数 個 の初期腔 を移植せ ざるを得ないが､その結果として多胎妊娠が起 こる｡ 一方､腔盤胞移植では受精卵 を
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-5日間培養 し､腫盤胞 まで発育の確認 された腔 を 1個 のみ移植する｡腔盤胞 まで発育 した歴ではそ の後 の発生能力の判断が形態的基準か ら容易で あ り､形態良好腔 を 1個移植す る ことで､妊娠 率 を低下 させないまま､多胎率 を減少 させ る こ とが可能 となる｡ 表2.体外受精 ･腫移植法 (ⅠⅤトET)にお ける移 植版数 と妊娠率 ･多胎率の関係 移植 妊娠 多胎 艦数 率 率 単胎 双胎 三胎 四胎 1個 7.6% 2個 13.9% 3個 21.8% 4個 20.0% 5個 24.8% 6個 23.6% 0% 100% 0% 0% 0% 11% 89% 11% 17% 83% 14% 28% 72% 19% 24% 76% 17% 21% 79% 10% 0% 0% 3% 0% 9% 0% 7% 0% 7% 3% 注)新女性 医学大系 生殖補助 医療 p222よ り引用 ･卵細胞質内精子注入法 (I
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不妊症の原因の約 30%は男性 因子 によるもの といわれて いる｡実験動物や家畜 の精子 と比較 した場合の ヒ ト精子 の形態 的特徴 として非常 に 高 い奇形率が挙 げ られ る｡不妊治療 を実施す る ほ とん どの病医院では精液検査 の基準値 としてw
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の正常精液所見 を利用 しているが､ ここ十数 年間の 3回にわたる基準値 の改定のたびに奇形 率 に対す る基準値が緩和 されて いる点 も､ ヒ ト 精子 に極 めて奇形が多 い ことを示す ものである (表3)0 表3.正常精液所見 (Ⅶ0) 1987年 1992年 1999年 精液量 2ml以上 pH 7.2-7.8 精子濃度 20Ⅹ106/ml以上 -総精子数 40Ⅹ106/ml以上 -運 動率 50%以上が前進運 動 -また は25%以 上が 活発な直進運 動 (射精後1時 間以 内) 一････> 一 一 → ー 奇 形率 50%未満 70%未満 85%未満 白血球数 1.0Ⅹ106/ml未満 一 一 生殖 医療界 にお ける体 外受精以来 の大 きな革 命 といわれ るのが､1992年 の卵細胞質 内精子注 入法 (ICSI)の登場で ある (2)｡今 日では､精液 中に精子が存在 しな い無精子症症例 にお いて も 精巣が造精機能 を有 して いれ ば､精巣上体精子 を用 いた ICSI(MESA-1CSI)や精巣 内精子 を用 い た ICSI(TESE-ICSI)によ り挙児が可能 とな った (表4
)
｡
表4.顕微授精関連技術の歴史 年 種 腫発育 報告者 技術 1974 Frog 前核 Burnetal. ICSI 1976Hamster前核 ueharaand ICSIYanaglmaChi 1988 Rabbit生仔 Hosoietal. ICSI 1988 Human生児 Cohen PZD 1988 Human生児 Sathananthan SUZI 1990 Cow 生仔 Gotoetal. lCSI 1992 Human生児 Palermoeta1. ICSI 1993 Human生児 Schoysman TESE･ICSI 1996 Human生児 Tesarik ROSI ICSl:卵細胞質 内精子 注入法,PZD:部分的透明帯 開 口 術,SUZI:囲卵腔 内精子 注入法,TESE･ICSI:精巣 内精 子 を用 いたICSI,ROSI:円形精子細胞 を用 いたICSI 無精子症症例 には､パイプカ ッ トや ム ンプス (おたふ く風邪)な ど後天的な原 因による症例 も含 まれ るが､遺伝子 の突然変異 による もの も 多 い といわれている｡ したがって TESE-ICSIな どによって挙児 を得た場合､児の成人後 の生殖 能 力が問題 とな るが､ この点 に関 してはさ らに 十数年 の時 間の経過が必要である｡現時点 にお いて は､生殖能 力を司る遺伝子 は当然卵子 内 に もあるので､父親が遺伝子 の突然変異 による無 精子症で あって も､必ず しも次世代 に生殖能 力 不全が遺伝す る とは限 らないとい う見解 が優勢 である｡ ･晴乳動物 の受精過程 にお ける卵子活性化 の メ カニズム (図2) ICSIの登場は､晒乳動物 における受精時の卵 子活性化 メカニズム に関す る基礎的な概念 に も 影響 を及ぼ した｡ 受精能 を獲得 した精子 は先体反応 を誘起 しな が ら透 明帯 を通過 し､囲卵腔 内に侵入す る｡次 に精子 の原形質膜 と卵細胞膜 が融合 し､精子 の 核 は卵細胞質 内 に取 り込 まれ る｡卵子活性化 プ ロセスの初期 の部分 には 2つの仮説がある｡一 つ 日は レセ プター説で あ り､卵細胞膜 上 に精子 に対す る レセ プターが存在す るとい うもので あ る｡ この説で は､精子 とレセ プター との結合 シ グナルがG-proteinを介 し､phospholipaseCを 活性化するO もう一方はSpermFactor説であ り､ 精子がそ の細胞質 中に卵子活性化物質 ､いわ ゆ るSpermFactorを有 しているというものである (3-5)｡ この説では､両生殖細胞の膜融合によっ
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lに よ って高率 に卵子が活性化 され る ことか ら､今 日ではS
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説が有力 とされて いる｡ 図2.晴乳動物 にお ける受精過程で の卵子活性 化 メカニズム 不妊治療 の間温点 ･加齢 ARTによる妊娠率は女性の加齢 に従 って徐々に 低 下 し､41歳以上では 10%前後 となる｡一方､ 流産率 は加齢 に伴 い上昇 し､41歳以上では 62.5% に達す る (図 3) (6)｡ ア メ リカな どでは第3者 か らの卵子 の提供が認 め られてお り､20代 の女 性か ら卵子提供 を受 けた 60代の女性が妊娠 ･出 産 をした ということが報告 されて いることか ら､ 加齢 による妊娠率 の低下 は子宮の機能低下よ り､ む しろ染色体異常 も含 めた､卵子 の質 の低下 に よる という考 えが一般的である｡%
80 60 40 20 0 ∼34 35-40 年齢 41 -図3
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(卵細胞質 の断片 化) 着床前 の ヒ ト初期 膳 はそ の形態や発 生能 につ いて非常 にば らつ きの大 き い ことが知 られて い るが､その原 因につ いて は不 明な点が多い (図4
, 表5
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｡そのため臨床で のI
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での歴 移植 あた りの妊娠率 は 15-25%､ また体外培養 に よる艦盤胞 への発生率 は 30-50%と改善の余地が 残 されて いる. 図4.ヒ ト初期肱 (4細胞期腫)の形態的分類(
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の分類 法) 表5.受精 2日後 の肱質 と腫盤胞へ の発生能 肱盤胸形成 腫質 腫数 合計(%)4日後 5日後 6日後 GI 36 22(61.1)a 3 12 7 GII 37 19(51.4)8 0 13 6 GIII 14 2(14.3)b o 2 0GI
VV ll 1 (9.1)b o o 1 a,b:1七0.05 ヒ ト初期月引こ認 め られ る細胞質 の断片化 は J'TI vI'vo, jDVJ'Lroに関わ らず極 めて高頻度 に認 め られ る現 象で あ るが ､そ の発 生 の原 因や メカニ ズム につ いて は ほ とん ど解 明 され て いな い｡ こ の断片化 はアポ トー シス過程 で発生 す るアポ ト ー シス小体 と形態 的 に類似 して いる｡ しか し軽 度 の断片化 はそ の後 の発 生 能 に影 響 を及 ぼさな いよ うであ り､少な くともV
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の分類でい うG
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lの初期胚 で は細胞 質の損失 が ほとん ど な い まま発 生が継続 す る ことか ら､アポ トー シ ス小体 で あ る とは考 え に くい｡ アポ トー シスの 特徴 の一つである DNAの断片化が発育 の停止 し た初期艦 (7)や発育 を継続 中で あって も細胞質 の 断片化 を著 しく起 こした形態不 良肱(
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にお いて 認 め られ る とい う報 告 が あ る一方 で ､極度 の断 片化 を起 こ して いて も発育 を継続 して いる ヒ ト初期肱で は DNAの断片化 は認め られないという 報告 もあ り(9)､報告者 によ り一致 した見解が得 られていない｡ 万能性 を有す る初期腔 は細胞質 の断片化 によ って若干量 の細胞質の ロスが あって も個体へ の 発生能 には影響 を受けないが,1岬 や ICSlを反 復施行 して もGradelVや Vの初期腔 しか得 られ な い症例 に対す る妊娠率 向上 のため には初期肱 の細胞質断片化の原因解明が急務 となっている｡ 今後の展望 ･未成熟造成細胞の体外培養 無精子症症例のうち閉塞性無精子症症例など, 精巣 の進精機能が正常で ある場合 には精巣内精 子 を用 いた顕微授精(TESL ICST)の施行 によって 挙児が可能 とな った｡ しか し追精機能不全症例 で精巣 内に形態的 に成熟 した精子が確認 されな い場合 には現在 にお いて も挙 児 は困難で ある｡ 1996年TesarikJど/∂∴は射出精液中の円形精 子細胞 (減数分裂 は完 了して いるが未分化 の精 細 胞 ) を ヒ ト卵 子 に 注 入(round spermatld lnJeC110n.ROSI)し､世界 で は じめて生児 を得 た(10)｡それ以来､今 日まで世界 中でROSlが施 行 されているが､その成績は良好 とはいえない｡ そ の原 因 として､円形精子細胞 と白血球や減数 分裂 の完 了 して いな い精細胞 (一次精母細胞や 二次精母細胞な ど)との判別が困難である こと､ 円形精子細胞 には卵子活性化因子(spermfactor) が存在 してお らず､顕微 注入後 の卵 子活性化率 が低 い ことな どが挙 げ られ る｡ ヒ ト卵 子は Ca2十 ionophoreや電気刺激な どによって人為的に活性 化 させ る ことが可能で あるが ､現在 の ところ 日 本国 内では ヒ ト卵子 の人為的な活性化 は倫理 的 に認め られていな い｡最近 ､田中 らは造精機能 が低 下 していて も精巣内 に未 熟な精細胞が存在 する場合には､それ らをVero細胞 と体外で共培 養す る ことによって減数 分裂 を再 開 させ､尾部 の存在す る精子 を得た ことを発凄 した｡ しか し 本法 は全ての maturationarrestの症例 に対 し て有効で はな いこと､ また尾部 の確認 され る精 子 までの精細胞 の成熟 ･分化 率が極 めて低 い こ とか ら､今後の培養系の確立 を期待 したい｡ ･卵細胞質移植法 最 近 ヒ ト初期腔 の質 の改善 を 目的 と して卵細 胞質移植 法が施行 されは じめている
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｡図 5は CohenJ.elal.によって報告 された方法 であ り､ICSI施行 に際 してあ らか じめ donorの 細胞質を川jectionpIPeHe内に吸引 しておき, 続 いて不動化 した夫の精子 を吸引す る｡次 に患 者の卵細胞質内に精子 と共に donorの細胞質 を 注入 し.受精卵 を作 出する｡本法は手技が簡便 というメ リッ トが あるが､その一方で donor細 胞質注入量が微量で､常 に十分な効果が期待で きる とは限 らない とい う欠点 もある｡実 際 ､改 善の効果 には賛否両論が あ り(12,13)､またそ の メカニ ズムにつ いて も不明な点が多 い｡移植 さ れ る細胞質因子 としてはミ トコン ドリア､mRNA､ 紡錘 糸 を形成す る微 小管 をは じめ とす る細胞 内 小器官や細胞周期調節 因子 な どが考 え られ ､特 にミ トコン ドリアとmRNAが重要であろうと推定 されて いる｡ しか しなが ら, どの因子が後 の腫 発生 を制御す るのか を特定す る ことは,現在 の と ころ動 物 実 験 レベル で も結 論 が 出て いな い (14)｡少な くとも卵細胞質 内に別個体 由来の ミ トコン ドリアが微量 に注入 された場合には､外 来 ミ トコ ン ドリアは数 日以 内に完全 に分解消滅 す る ことが ､マ ウスにお ける実験で確認 され て いる｡ 卵細胞質移植法 (Oocytoplasmietmnsfer) (lonor Patient ⑳-C
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-￠ ㊨ tt ･ ㊨ 〇 ㊨ 利 点 手技が簡便 であ る｡ 欠点 .細胞 質注入土 が微 量で,その効果が定かではない｡ 図5.卵細胞質移植法 高齢女性 (特に40歳以上)では卵子の減数分 裂過程で染色体 異常の発生頻度が急増す る こと が知 られ てお り､そのよ うな症例 に対 しては上 述 した成熟卵 に対す る細胞質移植法の効果 は期 待できない｡そ こでTakeuchlT. efal.(15)は 第 一減数分裂前 の未熟卵 の段階で､高齢女性 の 卵殻胞(germlnalvesICle:GV)を除核 され た若 齢女性 の卵細胞質 に核移植 し､再構築卵 を体 外 成熟 させ る ことによ り､卵子 の受精後 の発生能 を改善 させる ことができると報告 した (図6
)
0 この手 法で は細胞質置換量が多 く､また染色体 異常 の回避 の可能性が商 いが ､その一方で高度 な技術 が必要であ り､ また ヒ ト未熟卵子 の体 外 成熟培養法が未 だ十分 に確立 されて いな いとい う欠点 もある｡ さ らに高齢女性では卵巣表面 に それほど多 くのGV期卵子が存在 しないという現 実 もある｡そ こで上記手法
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期核置換法) によって作 出された再構築卵子 にICSlを施行 し､得 られた 初期分割期腔 (8細胞期腔)に対 し､さ らに受精卵 クロー ン作出技術 を施行するという方法 (図 7) も考 え うるが､未 だ報告 はな い｡受精卵 ク ロー ン作 出技術で は一つの初期肱か ら多数 の初期腔 の作 出が可能で あ り､ また既 に実験動物や 家畜 にお いてその安全性が確認 されて いる｡多数 の 卵子 の採取が困難 な高齢女性 に対 して は､有効 であると考 え られる｡ 受精卵の若返 り法 (GVstagecytoplasmiclransfer)懲 悪 ≡ 製 - ㊨ - ㊨ - ⑳ 利点 :細胞質置換量が多いo染色体異常回避の可能性 あ り○ 図
6.
卵殻胞(
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⑦ - ㊨ - ㊨ 利点 細胞質置換丘が多いD安全性確認済み｡ 反復施行によ り理論上､無数の受精卵作出可能 (生産効率が高い)a 欠点 染色体異常回避 は不可能｡高度な技術 が必要｡ 図7.受精卵クロー ン作出技術 ･体細胞 クロー ン 最近 , イタ リア人医師 ,セベ リノ ･ア ンテ ィ ノ リ氏が不妊治療 と して体細胞 ク ロー ン技術 を 使 った女性が妊娠 した ことを発表 した (図8)｡ この件 に関連 して､ クロー ン羊 ｢ドリー｣の生 みの親で あるウイルム ッ ト博士 は これ まで誕 生 したすべての体細胞 クロー ン動物は遺伝 的 ･身 体的に異常がある ことを発表 してお り､ ｢クロー ン個体 には広範な間足弓が発生 してお り､果 た し て完全な正常な クロー ンが存在す るか否か とい う疑問にた どりついた｣とコメン トしている｡ こ れ まで に確認 され た晃 常 には､過大児､胎盤の 肥大､発育異常 ､短 命 ､心臓や肺な どの臓器不 全､免疫不全な どが あ る｡その一方で これ らの 異常のい くつか は､ ク ロー ン動物作 出技術 の改 善 によ り､ある程度 回避可能 とな った ことも報 告 されている｡ いずれ に して も技術面 にお いて 解決すべき問題 が 山積 して いる とい うのが現状 である｡ 体細胞 ドナー 体細胞 クローン ∈喜 喜･
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O ⑳ 利点 こ再生医療分野-の貢献慶大C 欠点 :安全性が兼確欝C生産効率が低いO 不妊治療 を 目的 とした場合の倫理的問題｡ 有性生殖の 自然摂理 に反 しているO -弟女双方 由来体細胞 を用いた減数分裂誘起は不可能 ? 図8 体細胞 クロー ン作出技術 クロー ン動物 の作 出 は､家畜や実験動物な ど にお いては､優 れた能 力 を持つ個体 の大量生産 という観点か ら有用 性が高 い｡ また不妊治療分 野 においては閉経後 の女性や生殖細胞 を造 る能 力の欠損 した個 人 に遺伝上 の子 孫 を残す とい う 観点か ら有用性 はある と思われ るが､有性生殖 の摂理 に反 して いる という点な ど､ クロー ン固 体作 出は倫理的にも重要な問題 を含んでいる｡ まとめ ARTの進歩はそれ まで挙児 を諦めざるを得なか った夫婦 に恩 恵 をもた らして きたが,その一方 で いつの時代 にお いて も治療の限界が存在す る のも事実であるoまた､現在 のところlVFや lCSI な どの ART は健康保険 の対象 になってお らず､ 患者は高嶺な医療費の負担 を強 い られて いるの が現状である｡さ らにAID(非配偶者間人工授精)､ EggdonatlOn(卵子 提供)､代理母 出産や ク ローン技術 の人へ の応用 な どは ｢親子 とは何か ?｣と いう問いを新たに投げか けている｡今後､ARTの 進歩 とともに､子 に恵 まれ る ことのなか った夫 婦や不妊 を経験 した上 で子 を得 た夫婦 ､特 に代 理母な ど倫理的問題 点 を含 む治療 によ り子 を得 た夫婦な どへ の心理的お よび社会 的支援制度 の 必要性が唱え られて いる｡
引用文献 1
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