それは男性の生殖の健康に関係します!精子評価基準を最適化するために、中国の学者は1,856個の精子を測定した。

「正常な」精子とは何ですか?
2023年12月1日、四川大学華西第二病院（以下、華西第二病院）生殖男性学チームは、アジアにおける正常な生殖能力を持つ男性の精子頭の大きさの基準値をアジア男性学ジャーナルに初めて報告した。これは、男性精子の形態を大規模に測定した世界初の研究でもある。

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この研究の責任著者であり、華西第二病院生殖医学科長の李富平氏は、不妊カップルのうち50％は男性要因に起因すると述べ、その中でも精子の形態は男性の生殖能力を評価する上で重要な指標であると語った。しかし、正常な精子を構成する基準は長い間グレーゾーンにあった。

「私たちが行っている研究は、正常な精子の形態を標準化し客観化し、臨床診断におけるその価値を再構築することです」と李富平氏は語った。 2020年以来、彼と彼のチームは正常な生殖能力のある男性から1,856個の正常な形状の精子を収集し、初めて14の特定の精子頭部形態パラメータを開発し、全国およびアジア全域の生殖医学的疾患の診断のための完全なマップをさらに提供しました。

過度に厳格な精子検査

2023年、華西第二病院生殖男性科/四川省ヒト精子バンクと重慶ヒト精子バンクは、全国規模の精液検査の相互検査品質評価プロジェクトを立ち上げ、合計24省117の医療機関が参加した。李富平氏は「私たちが収集したデータによると、一部の施設では男性の80％から90％が『奇形精子症』と診断されていることが判明した」と紹介した。

異常精子とは、精子の頭部、体部、尾部の形態的変異を指します。頭部の奇形には、巨大頭、不定形、双頭などがあります。世界保健機関が2021年に更新した「ヒト精液の検査および処理マニュアル（第6版）」（以下、「マニュアル」といいます）によると、正常な精子の頭部は滑らかで、輪郭が整い、一般的に楕円形であり、精子の頭部の長さ、幅、アスペクト比の推奨範囲が示されています。

精子の異常が生殖の結果に影響を及ぼす可能性があるというのは、学界では長い間共通の見解となってきました。 1986年には早くも、科学者たちは「正常な」精子の形態の割合と受精率および妊娠率の間に強い相関関係があることを発見しました。 「しかし、奇形精子症の割合が90％近くあるということは、不妊症の原因がほぼすべて男性要因にあるということであり、明らかに常識に反している」と李富平氏は述べた。

これは国内チームだけが直面しているジレンマではない。関連する紛争は世界中で10年以上続いています。近年では、精子の形態の正常性と子宮内受精の成功率や生児出生率には相関関係がないと指摘する学者もいる。例えば、2017年の研究では、精子の「正常な形態」がまったくない男性でも、30%が自然な妊娠を達成していることがわかりました。

李富平氏は、その理由として、一方ではWHOの正常精子形態と異常精子形態の定義が記述的なものに過ぎず、各人の理解に違いが生じている点を挙げた。たとえば、「ほぼ楕円形」などの曖昧な説明は、形態学的評価において主観性と一貫性のなさにつながります。

一方、WHOが提供するデータは、正常な精子の大きさを測定した77件のみに基づいており、該当する被験者の健康状態や生殖能力を示すものではなく、これも基準の普遍性に影響を与えます。

一連の不確かな基準により、技術者は精子の評価を過度に厳しく行うことになります。 「現在、精子の形態分析は技術者の目視による評価に頼っています。WHOマニュアルによれば、境界が曖昧な場合、人々は曖昧で危険な範囲の精子を異常と定義する傾向があり、最終的に選択された「正常な精子」は実際には「完全な精子」です。」

しかし、不完全であることは「異常」を意味するものではありません。このマニュアルでは、男性の正常な精子形態の割合の下限基準値を 4% に設定しています。男性の正常形態の精子の割合が 4% 未満であれば、奇形精子症と定義されます。

「精子の96％は異常で、その中には重大な精子も多数含まれていますが、必ずしも病理学的に重要なわけではありません。では、この指標の意味は何でしょうか？」李富平氏によると、このような「厳格な」基準は精子の形態評価の臨床診断価値を失わせ、医師が生殖補助医療を行うかどうかの判断を難しくしているという。

アジア人の精子サイズの基準設定

精子の正常な形態とは正確には何でしょうか? 「私たちはかつて、WHOのマニュアルが『ゴールドスタンダード』であり、疑う余地がないと考えていました。しかし、臨床現場で問題がどんどん増え、WHOもマニュアルを定期的に更新するにつれて、自分たちでも研究すれば次のバージョンに私たちのデータが含まれるかもしれないと気づきました」と李富平氏は語った。

2020年、華西第二病院生殖男性科は関連企業と協力し、人工知能をベースとした国内初の全自動精子形態分析システムを構築した。研究チームは2020年5月から四川省ヒト精子バンクの参加者54人をスクリーニングした。彼女たちは健康状態も良好で、過去1年間に自然出産を経験していた。各人の精液サンプルから少なくとも200個の精子がランダムに採取され、システムと技術者がさらに正常な形態の精子1,856個を選別して測定に使用した。

WHOマニュアルによれば、正常な精子の頭部の長さと幅はそれぞれ3.7～4.7μmと2.5～3.2μmです。李富平氏のチームはさらに、中央値が4.02μmと2.52μmで、長さと幅の比が1.59であることを突き止めた。

さらに、チームは、元の 3 つのパラメータ (長さ、幅、アスペクト比) を 4 つのカテゴリ (サイズ、形状、面積、均一性) に拡張し、頭囲、楕円フィット、円周フィット、長軸対称性、短軸対称性など、合計 14 の特定のパラメータを作成しました。

長軸と短軸の適合を例にとると、健康な精子の中央値はそれぞれ94.3%と92.1%であることが研究で判明しました。 「長軸と短軸のフィットは、精子の頭を上下左右に折り曲げることです。完全に重なれば100％です。」

李富平氏によると、精子の頭は楕円形であるはずだが、楕円形を定義する客観的な基準はこれまで存在せず、人によって意見が異なっていた。 「私たちは精子の先体と空胞の大きさも測定し、『正常な精子』の基準としてより詳細な指標を提供しました。」

生殖遺伝学にも人種による一定の差異がある可能性があります。以前の「マニュアル」では、精子源集団の具体的な肌の色や地域分布などは示されていませんでした。最新の研究結果により、アジア系黄色人種に対する数値基準範囲がさらに絞り込まれました。

研究プロジェクトが開始されて以来、李富平氏のチームは数千万個の精子を収集したとみられる。 「ハードウェアシステムと研究手法は確立しており、今後も一連の作業が継続される」李富平氏は「私たちはまた、さまざまな種類の異常な精子を測定し、関連するサイズのパラメータを評価し、これらのデータを患者の臨床症状や生殖結果と相関させています。このようにして、精子の形態の臨床診断価値が徐々に反映されるようになります」と語った。

男性の生殖健康へのさらなるダメージを防ぐ

四川省ヒト精子バンクの責任者である李富平氏は、20年以上にわたり男性の生殖に関する臨床および基礎研究に従事し、環境、生活習慣、病気などが男性の生殖に与える影響を研究してきました。

李富平氏は、精子の形態異常の原因は複雑で、遺伝的要因、環境的要因、生活習慣などから成り立っていると指摘。 「高温、タバコやアルコール、肥満、深刻化する環境汚染はすべて、精子の形態変化の高リスク要因と考えられています。」

一方、男性の精子に対する年齢の影響は無視できません。 「女性の生殖能力は35歳を過ぎると大幅に低下すると一般的に信じられていますが、精子と年齢の関係は無視されがちです」と李富平氏は言う。いくつかの研究では、男性の精子の質は40歳まではそれほど変化しないが、40歳を過ぎると精子の濃度、運動性、正常形態率が著しく低下し始めると指摘されています。

精子の形態の変化は子孫の健康に影響しますか?李富平氏によると、「形態は一つの側面に過ぎません。臨床の現場では、精子のDNA断片化率、女性の卵子の状態、夫婦の家族歴の有無など、他の機能指標を組み合わせて、夫婦に総合的な不妊治療の指導を提供します。」

しかし、いずれにせよ、男性の精子の質が年々低下しているのは紛れもない事実です。西安交通大学生殖医学センターなどの学者らは研究で、1981年から2018年にかけて健康な中国人男性の精子濃度と総数はそれぞれ36.95％と28.13％減少したと指摘した。

2018年の第13回国際精子学シンポジウムでも専門家らは、男性生殖能力の低下を主要な公衆衛生問題として取り上げ、継続的な低下の原因を研究し、即時かつ集中的な対応策を講じるよう各国政府に要請した。

実際、精子の形態のさまざまなパラメータを正確かつ詳細に測定することに絶対的な技術的困難はありません。詳細なデータが長期にわたって不足している理由は、「学界が男性不妊にあまり注意を払っていないこと、男性生殖は生殖医学の下位分野に過ぎず、専門分野の研修制度が欠如していること」である。

「これまで、生殖に関する研究のほとんどは、男性の精子さえあれば問題ないと信じられ、女性の生殖能力と生殖補助技術に焦点を当ててきました。」李富平氏は、しかし学術界は、生殖補助技術の発展が進んでいるにもかかわらず、臨床妊娠率と出生率がボトルネックレベルに達しており、生殖補助技術における精子の役割がますます重視されていることを発見したと述べた。 「卵子、精子、胚はどれも欠かせないものです。良質な精子がなければ、当然、妊娠の結果にも影響が出ます。」

「現在、私たちは国内で生殖男性学の概念をサブ分野として提案する先駆者となり、独立した生殖男性学部門を設立し、完全な科学的研究、臨床、研修、品質管理システムを策定しました。」李富平氏は「より多くの医療機関が男性の生殖に注目し、関連分野の構築に参加し、男性の生殖の健康を守るために努力してくれることを期待している」と述べた。

企画・制作

出典: Medical World (ID: yixuejiezazhi)

著者: リン・ジュン

編集者：王夢如