妊娠率がわずか4～12％の卵子凍結技術で、本当に生殖の自由を実現できるのでしょうか？

編集者注:

今年の両会において、国家衛生健康委員会と中華全国婦女連合会は共同で「高齢女性と女性癌患者の生殖能力温存を支援する」という提案を提出した。この提案は、社会の発展と個人の選択の多様化に伴い、晩婚化や独身を選択する女性が増えていると指摘している。一方、我が国のがん罹患率は上昇傾向にあり、がん患者の生存率も向上しているため、女性がん患者の生殖能力の保護・温存が徐々に注目されるようになり、生殖能力温存の需要も高まっています。一時期、「生殖能力の温存」が議論の焦点となった。現在、我が国の生殖能力温存に関する法律、規制、医療慣行はまだ不完全です。特に、高齢女性や癌患者の生殖能力温存の問題に関しては、一定の論争や制限があります。この技術の倫理性に関するオンライン上の議論も頻繁に行われています。しかし、技術的な観点から見ると、現在の生殖能力の温存は問題の一部しか解決できず、対応する技術は十分に成熟しておらず、すべての人の「生殖能力保険」になることはできません。この記事の著者は、生殖能力温存のプロセスと困難さについて説明します。 （この記事で紹介した保存方法は比較的一般的なものです。より高度な方法が開発され、テストされていると考えており、より安全で自由な技術革新と応用が間もなく実現されることを期待しています。）私たちは、技術開発に注目することは価値があり、生殖能力保存技術に対するより客観的で合理的な見方は、議論の中でアイデアを明確にするのに役立つと信じています。

テクノロジーは生活に役立ちます。不妊の問題を解決するのが難しい人々を助けるために、多くの生殖補助技術が開発されてきました。主要なカテゴリーの 1 つは生殖能力の温存であり、これは主にさまざまな理由で出産を延期しなければならない人々を対象としています。

生殖能力の保存とは、その名の通り、将来の使用のために人の生殖細胞または組織を保存することです。

保存方法の大部分は「凍結保存」であり、凍結されるものは精子や精巣組織、卵子や卵巣組織、あるいは胚などです。現在、精子凍結と胚凍結の技術は比較的成熟していますが、卵子凍結、卵巣組織凍結、精巣組織凍結にはまだ改善の余地が多く残っています。その中で、卵子凍結は常に注目を集めてきました。本日は関連技術の開発についてお話させていただきます。

（写真提供：Veer Gallery）

パート1

卵子を凍結するには何段階の手順が必要ですか?

卵子凍結技術には、卵子の採取、凍結、保管といういくつかのステップが含まれます。 1986年に最初の凍結卵子が誕生して以来、凍結技術は継続的に進歩してきました。 2001年、ガラス化卵子を持つ試験管ベビーが誕生した。 2004年には凍結卵巣組織を使った試験管ベビーが誕生し、凍結卵子の回収率はますます高まっています。 2013年以降、米国生殖医学会はこの技術はもはや実験段階ではなく、臨床診療に応用できると判断しています。

なぜ卵子凍結技術を開発するのか？先ほども述べたように、これは主に一部の集団が生殖能力を維持できるように支援するためのものです。例えば、放射線療法や化学療法を受ける前の思春期前または妊娠可能な女性の癌患者など。卵巣に外科的外傷を受けた可能性のある女性;遺伝的理由または早発卵巣不全の家族歴により早期閉経した女性。卵巣機能に影響を及ぼすその他の疾患を持つ女性BRCA遺伝子変異などの遺伝子変異を持つ患者;社会的圧力や個人的な希望により出産を延期する女性。

この技術のプロセスは複雑ではありません。生殖医療専門医は、B超音波検査とホルモン検査によって卵巣内の卵子の蓄えを評価した後、過剰排卵計画を決定し、低侵襲性の卵子採取を実施します。

卵子を採取した後、まずは顕微鏡で卵子の成熟度などの品質を評価します。一般的には成熟した卵子のみが凍結されます。次に、卵子はガラス化技術を使用して凍結され、液体窒素で長期間保存することができます。

現在、凍結技術はガラス化技術が主流となっている。この技術により、卵は10秒以内に氷結晶形成温度を非常に速く通過し、液体窒素温度まで冷却されます。急速な冷却プロセス中に、水が凍結した後の構造が、ゆっくりと凍結する際に形成される均一な氷の結晶構造ではなく、ガラスのようになることから、ガラス化と呼ばれます。また、ガラス化は緩慢凍結に比べて氷結晶の形成が少なく、卵子へのダメージも少ないため、凍結・解凍の効果が比較的優れています。

卵子凍結の技術的プロセス（出典：パブリックイメージ）

数年後、卵子を凍結した女性が体外受精の準備をする時、卵子が氷核によって損傷を受けるのを避けるために、卵子を素早く解凍することができます。その後、顕微鏡下で卵子の質を評価し、卵細胞質内精子注入法または体外受精法のために生存可能な卵子を選択します。受精卵は体外で3～5日間培養され、その後子宮に移植されます。

パート2

卵子の凍結は簡単そうに聞こえるが、成功するのは難しい

プロセスは複雑ではありませんが、卵子凍結技術には依然として多くの困難があり、それは主に卵子自​​体の特性によって決まります。

哺乳類の卵細胞は体内で最大の細胞であり、脂質、タンパク質、核酸など、初期の胚の発育に必要な要素である栄養素や遺伝物質が豊富に含まれています。卵細胞の外側の層は透明帯です。この細胞構造により、卵細胞は凍結に対して耐性がなく、凍結融解後の生存率が低くなります。

一方、精子や3～5日齢の胚の凍結後の回収率は比較的高いため、関連技術は比較的成熟していると言えます。

卵母細胞（出典：Wikipedia）

凍結後の卵母細胞の主な変化には、紡錘体の障害、透明帯の硬化、DNA の断片化、細胞小器官の不活性化、単為生殖の活性化、エピジェネティックな修飾の変化などがあります。そのため、解凍した卵細胞を顕微鏡で観察すると、内部構造が断片化しており、活力を失っていることが分かります。

現時点では、どのような卵子が凍結後に高い回収率を示すかを事前に予測することはできません。卵細胞の回収率を高めるために、一般的には高張液で脱水処理されます。

さらに、解凍卵子の受精率は通常の卵子の3分の1、つまり約30％に過ぎません。胚着床率と生児出生率は、従来の体外受精に比べて大幅に低くなります。これらの問題に対応して、卵子回収率の低さの問題を解決するための低温生物学の研究が現在必要とされています。

また、凍結卵子の患者利用率が低いことも注目すべき問題です。卵子を凍結する必要がある女性は、現在の技術の成熟度と、将来的に凍結卵子を使用する可能性を慎重に検討する必要があります。

凍結融解後の生存率が低いことに加え、凍結卵子を使用した現在の妊娠率はわずか4～12％であり、従来の非凍結卵子体外受精技術を使用した妊娠率約65％と比較すると、依然として比較的低い。凍結卵子の妊娠率に影響を与える主な要因は、卵子を凍結したときの女性の年齢と、解凍後に使用可能な卵子の数です。卵子凍結時の年齢が低く、卵子の質も比較的良好です。使用できる卵子の数が増えるほど、後で形成される胚の数も増えます。

卵子凍結技術自体の難しさから、次のような疑問も生じやすくなります。 「凍結時間の長さは卵子に影響しますか？」凍結卵子で妊娠した女性とその子どもの健康状態はどうですか?

現在のデータから判断すると、異なる時期に凍結された卵子の間には明らかな違いはありません。しかし、卵子の凍結期間が長くなるにつれて、卵子の持ち主の年齢も高くなり、子宮の状態も年齢の影響を受けることになります。高齢女性は妊娠が難しくなり、妊娠高血圧症候群、糖尿病、難産などの妊娠中の合併症を経験する可能性が高くなります。多くの生殖センターでは体外受精の年齢上限を定めており、私の国では一般的に55歳前後です。

凍結卵子から生まれた子どもと非凍結卵子の体外受精で生まれた子どもの間には大きな違いはありません。卵子を凍結する女性が直面する健康リスクは、従来の体外受精を受ける女性が直面するリスクと基本的に同じです。主なリスクとしては、卵巣過剰刺激、採卵中の感染、出血などがあります。しかし、心配する必要はありません。これらのリスクの発生率は比較的低く、臨床的に利用可能な対症療法があります。

パート3

比較的容易な男性の生殖能力の温存

男性の癌患者の場合、化学療法の前に精巣組織または精子を凍結することで生殖能力を温存することもできます。女性から卵子を採取するのに比べ、男性から精子を採取するのははるかに簡単です。思春期前の男の子や精子を得ることができない男性の場合、唯一の方法は低侵襲手術で精巣組織を採取し、それを凍結することです。若い患者が出産年齢に達し、利用可能な精子がない場合、以前に凍結された組織を解凍し、皮下または陰嚢に移植して成熟した精子をさらに発達させ、その後、生殖補助技術によって子孫を得ることができます。

2019年、精巣組織の凍結において新たな技術的進歩がありました。昨年、ピッツバーグ大学医学部のオーウィグ氏のチームはサイエンス誌に論文を発表した。実験動物としてサルを使い、凍結した精巣組織を蘇生させて移植し、生殖補助技術と組み合わせて健康なサルを出産したという。これは男性の生殖能力の温存における大きな進歩であり、思春期前および生殖年齢の男性癌患者に希望をもたらします。ピッツバーグの研究チームは、この技術をできるだけ早く臨床に応用すべく、すでに男性不妊症患者を募集している。

オーウィッグ氏のチームによる精巣組織凍結技術から生まれたサル（画像提供：オーウィッグ）

パート4

最後の言葉

人は生まれると、成長、発達、老化といった問題に直面し始めます。生殖能力保存技術の本質は、一方では生物材料の凍結保存技術であり、他方では人類が老化と闘うプロセスです。 「緑の山」（人々がまだ出産可能な年齢）はあるが「薪」（卵子や精子の質が悪い）がない状況が、人口の中で頻繁に発生します。現在の生殖能力温存は問題の一部しか解決できず、対応する技術は十分に成熟しておらず、すべての人の「生殖能力保険」になることはできません。例えば、これまで繰り返し述べてきた卵子や卵巣組織の凍結回収率は非常に低く、技術のさらなる向上が必要です。人間は動物から人工精子や人工卵子を作ったり、マウスのクローンを作成したりすることができますが、これらの技術は、人間への使用が承認されるまでに何年もの改良と倫理的な議論を必要とします。

そのためには、私たちが自分たちのニーズや生活状況を正しく評価し、生殖能力保存技術をより客観的かつ合理的に検討して、より適切な選択を行えるようにする必要があります。

制作：中国科学普及協会

制作：魏玉宝（鄭州大学人民病院）

制作者: 中国科学院コンピュータネットワーク情報センター

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