ホーム>不妊治療の基本
不妊治療の基本

不妊治療の基本

ARTについて

生殖補助医療 (Assisted Reproductive Technology : 以下ART) について

生殖補助医療 (Assisted Reproductive Technology : 以下ART)

体外で配偶子 (精子・卵子) や胚を取り扱い、受精や胚発生を促す技術、すなわち生殖を補助する医療技術のことをいいます。
現行の不妊治療では、ART技術による医学的介入 (医療行為) が主流になっています。ARTには、代表的な3つの人工的な授精法 (受精法) があります。

生殖補助医療とは?

Assisted Reproductive Technology : ART

体外で精子・卵子・胚を取り扱い
受精・胚発生を促す技術

生殖を補助する医療技術

現行の不妊治療では
ART技術による医学的介入(医療行為)が主流

 

代表的なART

 

1.子宮腔内人工授精

2.体外受精・胚移植法

3.顕微授精

 

人工授精

 1.  人工授精

 人工授精は、精子を子宮内に送り込むだけの方法で、最も自然妊娠に近いARTになります。
 本法は、私の所属していた慶大産婦人科研究室の大先輩により、1947年に日本で最初に試みられました。

 WHO基準による精液所見の下限値

精液量 1.5ml以上
精子濃度 1500万匹 / ml以上
総精子 3900万匹以上
精子運動率 運動精子:40%以上
高速運動精子:32%以上
精子生存率 58%以上
精子正常形態率 4%以上
体外受精

2.  体外受精

 体外受精は、体外に取り出した卵子に精子が自身の力で結合して侵入、受精する環境を整える方法で、人工授精に比べて圧倒的に少ない精子数で受精を可能する利点があります (手順は右図参照、当院ホームページでは詳細な説明は省略) 。体外受精児は、1983年に日本で最初に誕生しましたが、現在では年間約2万人が生まれています。
 本法は、最初は卵管性不妊 (子宮外妊娠を繰り返して卵管を切除したことによる不妊) を対象として臨床応用されました。子宮外妊娠を繰り返したということは、自然に妊娠したが着床する場所が たまたま子宮外であったということですから、卵子や精子の機能 (質) に問題はなく、このような場合には高い妊娠率が得られます。その後、本法は受精に必要な精子数が少なくて済むことから、精子減少症 (精液中の精子が少ない、上表のWHO基準参照) 治療の切り札として臨床応用されるようになりましたが、精子形成障害 (精巣で精子を造る機能が低下している造精機能障害) による精子減少症では、体外受精を試みても受精率が低く治療成績は低迷しました。そこで精子を卵子に人為的に穿刺注入して高い受精率を得られる顕微授精が普及するきっかけとなりました。

 

 

3.  顕微授精

 顕微授精は、体外に取り出した卵子に、極細ガラス針を用いて人為的に精子1匹を穿刺注入する方法です (下図参照) 。顕微授精児は、1995年に日本で初めて誕生しました。
 ほとんどの不妊治療施設において実際に顕微授精を実施してるのは、主治医 (医師) ではなく、胚培養士という立場の方々です。胚培養士は、日本卵子学会が認定する民間資格です。胚培養士は、顕微授精の実施以外にも、精子・卵子・胚の培養にも従事し、ARTの極めて重要な責務を担っています (➡詳細は胚培養士) 。

                   顕微授精では人為的に精子1匹を卵子に穿刺注入する

 顕微授精

4.  卵管型微小環境媒精による体外受精 (顕微授精回避法:Post-ICSI 人工卵管法)

 さらに4番目の受精法として、精子側の技術革新により体外受精の効率化を図った技術を開発しました(➡詳細は黒田メソッド)

胚培養士について ※「不妊治療の真実」 幻冬舎より抜粋

 この項目では、患者ご夫婦が目にすることがない胚培養士用顕微授精マニュアルを紹介します。

【胚培養士用顕微授精マニュアルの内容紹介】

 顕微授精において確実に精子を卵細胞質内へ注入することは、受精率、妊娠率を高めるための基本です。
 ここでは胚培養士のために顕微授精の工夫を紹介します。

1. インジェクションピペットの選択

 先端が鋭角でスパイクが長く、内径の細いピペットの方が、透明帯、卵細胞質の穿刺がし易く、かつ精子の注入時のPVP(ポリビニルピロリドン、精子捕獲用増粘剤)注入量を減らすことできるので、卵子の生存率、受精率が向上する。

2. 培養液とミネラルオイルの準備

 培養液は実施前日まで調製、分注し、ガス平衡化するためにキャップを緩めてインキュベーター内に保管する(作製後8日以上過ぎたものは使用しない)。オイルは一般的に品質の高いものの中から厳選する。

3. 精子の調整

 親水シランコートシリカを用いた2層法(92%、70%)にて精子を回収し、スパームウォッシングメディウムで洗浄する。

4. 卵丘細胞、顆粒膜細胞の除去

 卵子へのダメージを軽減するため、ヒアルロニターゼは培養液で40~60IU/mlに希釈する。この操作は顕微授精の直前に行うことが重要である。
 パスツールピペットを用いてヒアルロニターゼ液中でピペッティングし、顆粒膜細胞をバラバラにする。さらにヒアルロニターゼ液中では放射冠の除去を行う。これらの操作を30秒以内で行うことが重要である。

5. マイクロマニュピレーターへのピペットのセッティング

 インジェクションピペットの先端は、精子の不動化を容易にするため、水平よりやや下げて設定する。ホールディングピッペトはシャーレの底面と平行にセッティングする。

6. 顕微授精操作

手順1 顕微授精操作用のマイクロドロップを作成。
精子ドロップの辺縁よりインジェクションピペット内に直進している形態良好精子を吸引、PVPのドロップに排出。

手順2

精子の尾部をインジェクションピペットで押さえ、精子の頭部に障害を与えないように注意してディッシュの底で擦り不動化する。
手順3 不動化した精子を尾部側よりインジェクションピペット内に吸引し、再度ゆっくり排出-吸引してピペット内を精子が自由に動くか確認する。
手順4 精子を吸引したままピペットをジョイスティックで浮かせ、卵子の入っているドロップに移動する。
手順5 精子を卵細胞質内に確実に注入するために、ホールディングピペットで卵子の第1極体が12時もしくは6時の方向になるように把持する。
ディッシュの底に卵子が接触していると卵をうまく回転させる事ができないので、少し浮かせる。
手順6 卵細胞質とインジェクションピペットの先端にピントを合わせ、卵子の直径の2/3あたりまで穿刺して細胞膜を吸引する。
手順7 細胞膜の抵抗が抜けて、ピペット内に精子が急速に吸引される事で膜が破れた事を確認、精子を卵細胞質内に静かに注入し、ピペットに精子が付いてこない様に確認しながらゆっくりと引き抜く。
手順8 卵細胞膜を確実に穿破しないと、精子が穿刺口に戻る、また不正確な穿刺では卵細胞質が流出する場合があるので、穿破の判断は大変重要である。

 胚培養士用顕微授精マニュアルの大半は、どのようにして精子を卵子に注入するかの手技を紹介することに費やされており、どのような精子を注入するか、すなわち精子の質に関する記述はほとんど見当たりません (項目3のみ) 。

 一般的な不妊治療施設では、具体的にどの精子を捕獲するかは、胚培養士個人の判断に任されております。その選別基準は、精子運動と大まかな精子頭部形態を指標とすることが多いのです。これまでは運動精子=良好精子と考えられ、1匹でも運動精子がいれば顕微授精で妊娠できると宣伝されてきました。

 しかし実際のところは、当院ホームページで繰り返し解説しましたが、高度に選別した運動精子中にもDNA切断の初期段階にあるものや その他の機能異常を有する精子が含まれており、その頻度や程度は個人差が大きいのです。すなわち精子の運動性は必要条件でありますが十分条件ではないことを示唆しており、どのような運動精子を注入するかは治療の安全性に直結します。精子機能異常に由来する先天異常を明確に否定できない現段階では、DNA損傷精子の積極的な排除、および多面的な機能異常検査が穿刺精子の品質保証に繋がり、さらにはARTの安全性確保に必須なのです。

 上述した記述は、顕微授精の実施にあたり、胚培養士が精子に関する高度な知識を習得することが治療の安全性確保に不可欠であることを示しています。私は、胚培養士が卵子、胚に関する学識とともに精子に関する最先端の知識習得、研鑽を積まれることを希望します。

ARTにおける精子選別と精子品質管理の重要性

「ARTは自然の摂理に逆らう」側面をもつを医療行為ですから、当然リスクを伴います。
だからこそ「ARTにおいて精子の選別と質の評価は避けて通れない問題」なのです。

   「顕微授精の治療回数を重ねればいつかは妊娠する」といった思い込みが一人歩きしてしまうと、不妊治療を機械的な命の製造手段のように錯覚してしまいま す。実際のところ、当院に受診されたご夫婦の多くが、すでに10回以上の顕微授精を経験され、こうした錯覚に陥っておられました。

  「自然の摂理」という言葉がありますが、子どもが誕生するという現象も自然の摂理です。一方、ARTは配偶子 (卵子・精子) の形成・受精・初期発生を補助 して命を誕生させる医療技術 (医学的な介入) であり、「ARTは自然の摂理に逆らう」側面がありますので、当然リスクを伴います。

  リスクの程度は、患者夫婦の背景や治療内容などにより大きく異なり、一律同じではありません。だからこそ、私たち不妊治療に携わる医師が念頭に置くべきことは、「治療の安全性を 最優先にして、その上でいかに妊娠率を上げるか、さらに流産率を下げるか、そして健康な赤ちゃんが生まれるか」に尽きます。

 「不妊治療で妊娠すれば当然健康な赤ちゃんが授かる」とお考えのご夫婦がほとんどですが、ARTに伴うリスクも知った上で、治療技術の選択をしていただきたいと思います。

 

ヒト精子の特性

精子機能異常の種類と頻度は個人差が大きく

同一精液内においても
細胞間差が非常に大きい

 

 

ARTの対象になるヒト造精機能障害

すなわち精巣の機能低下は

精子生産量 (精子数) の減少のみならず
多様な精子機能異常を伴う

 

  ヒト精子の場合、精液に含まれる精子の濃度 (精子数) 、運動している精子の割合 (運動率) は個人差が大きく、また同一人でも射精のたびに変動するという特性があります。一般的に、精子など泳いでいればどれでも同じとする考え方が広く定着していますが、私は長年の研究により、精子形成障害 (造精機能障害) 、す なわち精巣で精子をうまく造れないという状態は、単に精子産生量 (精子数) の減少のみならず、精子の質 (精子機能) に多様な異常をも伴うことを明らかにし ました。

 ですから、当院ホームページでは「どのような性質 (機能) を持った精子を受精に供すれば、ARTの安全性向上に寄与できるか」 を 具体的に解説しています。このように申し上げますと、「命の選択をするのか」という疑問を呈する方もおられますが、「黒田メソッドによる精子の質の選別と評価」は、「自然に性交で膣内に射精された精液中の精子が 卵管内の卵子まで遡上して到達するまでの間に 精子の質の選別が自然に行われていることを再現すること」ですから、全く優劣を人為的につけている訳ではないのです。言い換えれば、「自然界の受精のメカニズムに近づけている技術開発が黒田メソッド」なのです。

 

顕微授精が普及した理由

現在では顕微授精がART施行例の80%を占めるまでになっています。
臨床精子学の視点から申し上げると、そこまで顕微授精を普及させた原因は「精子に関する知識と
技術が出遅れた」ことに起因します。

 近年 急激に普及してきたARTですが、その歴史はまだ浅く、日本で体外受精が行わるようになり約30年、また顕微授精に至っては約20年ほどです。

ARTの普及

  右図に総出生数の減少、高齢出産の増加、ART出生児の増加をまとめましたが、ARTは この5年間で目覚ましく普及し、少子化問題を抱える日本の将来を考える上で不可欠な医療になりました。一般的に 女性が妊娠、出産することから、不妊原因は女性側に多いと思われがちですが、実は約半数は男性側に不妊原因があります (下図参照) 。

 女性の不妊原因の中で最も高い比率を占めている卵子形成障害 (排卵障害) ですが、現在ではさまざまなホルモン製剤 (排卵誘発剤) が開発されたことにより、成熟卵子の形成 (有効排卵) を促すことが可能になりました。その結果、女性不妊の治療成績は飛躍的に向上してきました。

  一方で、男性の不妊原因の90%は、精子形成障害 (造精機能障害) です。そのほとんどが原因不明であり、現在でもホルモン製剤の有効性は低く、根治療法 が確立されていません。そこで、体外受精や顕微授精などのARTが対症療法として汎用されてきました。不妊治療にARTが導入された当初から「運動精子=良好精子」という認識が定着していることから、男性不妊においては、運動精子を選別・濃縮して体外受精を施行する治療法が主流にな りました。

不妊原因割合

  しかし重症例では、体外受精を試みても、その受精率は予想よりも低く、治療成績が低迷しました。そこで、効率よく受精率を上げら れる方法として、人為的に精子1匹を選んで卵子に穿刺注入して授精させることができる顕微授精が汎用されるようになりました。そのような背景から、顕微授精は「1匹でも 精子がいれば妊娠できる授精法」で、「精子の状態が悪い方に対する唯一の対症療法」であると宣伝され、さらには「男性不妊、すなわち精子の問題は解決した」という 認識が定着してしまいました。

 今では、ほとんどの不妊治療施設では顕微授精の適応が拡大され、顕微授精がART施行例の80%を占めるまでになっています。しかし実際のところ、「顕微授精は精子の状態が悪い方には不向きの治療」なのです。言い換えれば、顕微授精は精子の数的不足 (精子数が少ない) を補う技術であり、質的異常 (精子の状態が悪い、すなわちDNA損傷を含めて精子機能異常) をカバーすることはできません。それにもかかわらず、「精子に関する知識の不足」と「精子技術の出遅れ」が「顕微授精ならば精子の状態が悪くても 1匹でも精子がいれば妊娠可能である」という理解に繋がり、「どのように精子を卵子に穿刺注入するのか」という技術面ばかりが注目されてきました。

 これまで、「どのような精子を卵子に穿刺注入するのか」という精子の選別と質の評価については明確な基準はなく、ほとんど関心が持たれませんでした。あくまでも「運動精 子=良好精子」という認識のまま顕微授精が行われ、「出生児は当然健常である」と考えられてきました。しかし実は、運動精子の中にもDNAが損傷されたものが含まれており、一概に「運動精子だから良好であり、運動精子を用いたARTは安全である」とは言えないのです。言い換えれば、男性不妊治療において、「運動精子は良好精子である」「顕微授精は安全である」という認識の裏に潜む先天異常を初めとするリスクと安全管理の問題は直視されないまま、約20年が過ぎて現在に至ったということです。

妊娠率と不妊原因について

不妊治療において「妊娠率」を正確に数値化することは極めて難しいことを知っていますか?
本来、夫婦ごとの妊娠率は、施設の平均妊娠率とは無関係なのです。

 「妊娠したい」という不妊に悩むご夫婦の強い思いが、妊娠率という「分かりやすい指標」に頼らざるを得なくなり、その結果、治療施設を選ぶ際に高い妊娠率を誇る施設に足を運ばせてしまうことは、よくわかります。

  しかし実際のところ、夫婦ごとの妊娠率は、施設の平均妊娠率とは無関係なのです。なぜならば、不妊原因は男女ともに多岐にわたり、しかも複数の原因が複雑に重なり 合っていますので、同じ治療を行っても妊娠しやすさ、および流産しやすさは夫婦ごとに大きく異なるからです。解り易く申し上げるのならば、いくら妻側の治療がうまくいっても、精子の状態が悪いままでは妊娠率は向上しないということです。また、ARTにより妊娠に成功したとしても、その流産率は自然妊娠に比してかなり高いのも事実です。

 

同じ治療を受けても妊娠率は
ほぼ0%から100%に分布

夫婦毎の妊娠率は
施設の平均妊娠率とは無関係

不妊の背景因子は夫婦毎に異なり

複数の原因が複雑に絡み合っている

いくら妻の治療がうまくいっても
精子の状態が悪いままでは妊娠率は向上しない

 

  当然のことですが、自然に妊娠できる夫婦、もしくは治療が容易な不妊原因を有する夫婦に顕微授精などのARTを施すことにより、高い受精率と妊娠率が実現 します。一方、治療が困難な不妊原因を有する夫婦は、ひたすら治療を繰り返しても、妊娠できる可能性は極めて低いのが現実で す。

 その具体例として開業して16年における経験談を挙げたいと思います。10年以上の不妊治療歴があり、その間に顕微授精を30回以上施行され、結果として奥様が高齢化し、しかも一回も妊娠していないご夫婦など・・・驚くべき長い不妊治療歴を持った夫婦たちがたくさん訪れました。このよ うなご夫婦を拝見すると、2つのパターンがありました。精子精密検査 (➡詳細は黒田メソッド) により質 (機能) の異常が見つかり顕微授精は不向きであった場合、一方は精子の質に問題を認めなかったが結果として妊娠しなかった場合 (卵子の異常が認められた場合) です。このように、不妊の背景因子は夫婦ごとに異なり、不妊原因も多種多様ですから、夫婦ごとの妊娠率は施設の平均妊娠率とは無関係なのです。

 次に、私の専門である「精子」を例に挙げて、精子側からの正確な妊娠率の出し方について解り易く説明したいと思います。まず男性不妊を、精子数と運動率だけで重症か軽症か分類することは不可能であり、本来は精子の精密検査を基に、病態および精子機能 (質) を細かく分類して正確に統計を取る (数値化する) 必要があります。その上で、妊娠、流産、 先天異常の有無等を解析しなくてはなりません。さらに顕微授精施行例においても、個々に本当にその治療が必要だったかについても検証しなくてはなりません。ここまで細かく見極めて、男性不妊 (精子側) の妊娠率を正確に数値化することが可能になるのです。

 これまでの具体的な説明により、 「夫婦ごとの妊娠率は施設の平均妊娠率とは無関係であり」、「妊娠率を正確に数値化することは極めて難しい」ということを認識していただけたと思いま す。ですから、ホームページの妊娠率にばかり目を奪われないで、納得できる治療を選択していただきたいのです。

不妊治療における「安全性保証」の鉄則※「不妊治療の真実」幻冬舎より抜粋

不妊治療における「安全性保証」の鉄則 : ”寄らば大樹の陰”

 ”寄らば大樹の陰”ということわざは、雨宿りをしたり、暑い日ざしを避けようとして木陰に身を寄せるときには、大きな樹木の陰がなにかと好都合だの意から転じて、どうせ頼るなら、大きくて力のあるものに頼ったほうが安心できるし、なにかと得だという例え話です。

 私は、不妊治療における“寄らば大樹の陰”をお話したいと思います。人工授精はすでに約70年の歴史があります。この方法で、初期に妊娠、出産した子どもが成長して結婚し、子、孫、ひ孫の代になっています。もちろん、子は不妊治療をすることなく孫を得ております。

 人工授精で生まれた子どもとその子孫は、おそらく世界中で累計数百万人に達するでしょう。この実績は、人工授精の安全性を物語るものです。本書では、繰り返し安全性のことを述べてきました。不妊治療における最も単純、明快な安全性保証とは、その治療が開発されてからの「時間」とその治療により生まれた「子供の数」です。

 日々診療をしておりますと、マスコミ等が報道した最近開発された方法が記載された新聞の切り抜きを持って、「先生、この方法でやってください」と言う患者がおります。珍しい方法だから報道されたのであり、人工授精で妊娠したことなど誰も報道しません。繰り返しになりますが、不妊治療における安全性保証の鉄則とは、その治療が開発されてから時間とその治療により生まれた子供の数、すなわち”寄らば大樹の陰”なのです。

ページ上部へ