克氏综合征生育相关问题的研究进展

陈胤伟 牛永华 汪道琦 综述 刘继红 审校

华中科技大学同济医学院附属同济医院泌尿外科（湖北武汉 430000）

·综 述·

克氏综合征生育相关问题的研究进展

陈胤伟 牛永华 汪道琦 综述 刘继红 审校

华中科技大学同济医学院附属同济医院泌尿外科（湖北武汉 430000）

克氏综合征（klinefelter syndrome，KS）由Harry F. Klinefelter于1942年首次描述，又称为原发性小睾丸症或生精小管发育不良，是男性中最常见的性染色体异常疾病。据统计，KS在新生儿中发病率约为150:100 000[1]。KS在男性不育患者中约占3%，在无精子症患者中约占13%[2]。

KS患者的治疗，特别是不育症的治疗，一直是临床治疗的重点和难点。目前，随着辅助生殖技术的发展，联合应用睾丸取精术（testicular sperm extraction，TESE）与单精子卵细胞内注射（intracytoplasmic sperm injection, ICSI），KS患者成为父亲已经成为现实，但取精成功率仍然较低，且受到多种因素影响，如不同核型、取精时机、术前用药及手术方式等。本文对近年来KS的生育相关问题的研究进展作一综述。

一、影响取精成功率的不同因素

（一）核型

KS中约80%～90%的核型为47, XXY，而嵌合体核型（如46,XY/47,XXY）、其他性染色体异倍体核型（如48,XXXY）、X染色体结构异常核型（如47,X,iXq,Y）约为10%～20%[2]。

临床上，KS患者常因小睾丸、不育症和性腺功能减退就诊。精液中无精子或精子量极少，有研究表明，在核型为47, XXY者精液中出现精子概率约为3.25%（3/80），但嵌合型46, XY/47, XXY则高达50%（3/6），嵌合型出现精子的概率明显高于核型47, XXY[3]。Ko等研究报道，2例嵌合型46, XY/47, XXY的KS患者可通过TESE成功取精，但1例核型47,XXY的KS患者则取精失败[4]。Seo等研究表明，嵌合型46, XY/47, XXY行TESE的取精成功率明显高于核型47, XXY，取精成功率分别为54.5%（6/11）和16%（4/25），差异具有统计学意义[5]。目前，尚未有研究报道48, XXXY、48, XXYY及49, XXXXY等其他性染色体异倍体核型和X染色体结构异常核型的取精情况。

（二）年龄

KS患儿进入青春期后，睾丸组织将发生进行性变性，如生精小管玻璃变性、生精细胞明显减少和支持细胞变性，但过早取精并不会增加取精成功率。Franik等表明，青少年KS患者的取精成功率为0%～70%，＜16岁组明显低于16～30岁组（0%～20% vs 40%～70%），但是＞34岁组取精成功率则降低[6]。有文献报道，21～30岁组、31～35岁组和＞36岁组的取精成功率分别为71%、86%和50%，＜35岁组的取精成功率明显大于＞36岁组[7]。有研究表明在15～19岁组取精成功率最高，而成年组和13～14岁组的取精成功率较前者明显下降（45% vs 31% vs 10%）[8]。综上所述，16～30岁是睾丸取精的理想阶段，年龄过小（＜15岁）和过大（＞36岁）可能影响取精成功率，且青春期（10～19岁）并没有比年轻成人（20～30岁）显示有更强的取精优势，取精中还有可能破坏精原细胞，因此不建议对青少年KS患者行TESE和睾丸组织的冷冻保存。

临床上，很多KS患者于结婚后以不育症就诊，过大的年龄可能延误了最佳的取精时机，不利于提高取精成功率，因此，早期诊断对于KS患者的生育治疗至关重要。KS早期诊断率较低，据统计，仅有10%的KS患者在产前被诊断出来，产后被诊断出来为26%[9]。早期诊断主要依赖于产前诊断和新生儿筛查，密切关注孩子的发育情况和神经认知功能同样具有重要意义。Visootsak等调查了89例核型为47,XXY的KS患者的父母，59%的父母表示最开始发现孩子的异常为发育障碍（如发育延迟、学习障碍和行为障碍），平均年龄为5.2岁，诊断年龄为10.0岁，剩余的41%表示发现的异常为内分泌障碍（如青春期发育不全、小睾丸和男性乳房发育），平均年龄为19.1岁，诊断年龄为21.1岁[9]。Nahata等报道在11～19岁的153例KS患者中，最常见的并发症为神经认知功能障碍，包括学习障碍（67%）、心理障碍（33%）和注意力缺陷（29%）[10]。因此，密切关注孩子的发育情况和神经认知功能有助于早期诊断KS。

（三）术前用药

1. 睾酮替代治疗（testosterone replacement therapy, TRT）：KS可因原发性睾丸功能衰竭导致体内血睾酮（testosterone, T）水平降低，据统计，在KS患者中血睾酮水平降低的发生率为63%～85%[1]。TRT可促进和维持第二性征，提高精神状态及生活适应能力，降低了代谢相关并发症的发生风险。TRT在一定程度上可以改善KS患者的勃起功能、神经认知功能、骨质疏松及自身免疫性疾病等并发症。Condorelli等报道KS患者的勃起功能障碍国际指数评分经过6个月TRT后有明显改善，TRT改善勃起功能并不是通过减少内皮细胞凋亡来实现的，具体机制有待进一步研究[11]。在神经认知功能方面，Samango-Sprouse等表明雄激素在早期大脑发育中具有重要作用，通过对34例KS患儿短期使用睾酮，实验组相比对照组在36和72个月时语言、智力和神经运动功能有明显的提高[12]。在KS并发症方面，TRT联合骨化二醇治疗相比单用TRT能更有效增加KS患者的骨密度[13]。此外，TRT还可以改善KS患者的自身免疫性疾病和腿部溃疡[14]。

临床上，为改善第二性征和性功能，许多KS患者行TESE前长期使用外源性睾酮，术前是否需要暂停TRT，TRT是否会影响取精成功率仍存在一定争议。Schiff等发现术前TRT对KS患者的生育力有不良影响，5例KS患者术前使用睾酮，仅有20%（1/5）KS患者行显微睾丸取精术后可发现精子[15]。还有研究报道8例KS患者术前接受TRT，行显微睾丸取精术后取精成功率为25%[7]。作者考虑到外源性睾酮可能会抑制下丘脑-垂体-性腺轴，进一步抑制卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）的分泌和内源性睾酮的产生，最终损害精子发生。因此作者认为KS患者行TESE前需要停止使用睾酮一段时间，可能有助于KS患者生精功能的恢复[15]。与之相反，Plotton等研究了术前TRT对41例KS患者生精功能的影响，其中17例KS患者术前使用了＞6个月的睾酮，24例KS患者术前未使用睾酮，两者的取精成功率并没有明显差异（52.9% vs 59.1%），因此作者认为术前TRT可能不会影响KS患者的取精成功率[16]。但该研究存在一定局限性， 17例KS患者是在停止使用睾酮9个月后再行TESE，是不是停止使用睾酮导致了外源性睾酮对生精功能的抑制作用消失？所以本研究并不能有力证明术前TRT对取精成功率无不良影响。目前，关于KS患者术前TRT的文献报道有限，其对取精成功率的影响有待进一步研究。

2. 芳香化酶抑制剂：芳香化酶抑制剂可抑制雄激素向雌激素的转化，提高睾酮/雌二醇的比值（T/ E2），通过负反馈调节增加促性腺激素释放及内源性睾酮生成，从而促进精子发生。目前，临床上应用最广泛的为第3代芳香化酶抑制剂，如来曲唑、阿那曲唑等。Ramasamy等研究表明，在对T＜300 ng/dl的56例KS患者给予芳香化酶抑制剂和芳香化酶抑制剂联合其他药物后，经过至少2～3个月治疗，对治疗有反应（T＞250ng/dl）的KS患者的取精成功率明显高于对治疗无反应（T＜250ng/dl）的KS患者，取精成功率分别为77%和55%[7]。Mehta等研究表明同时给予KS患者芳香化酶抑制剂和TRT，可以实现KS患者的成功取精，对10例KS患者给予睾酮凝胶和1mg的阿那曲唑联合治疗1～5年，取精成功率可达70%（7/10）[17]。Schiff等发现5例KS患者术前给予阿那曲唑改善激素水平，行显微睾丸取精术皆可成功取精，取精成功率为100%（5/5）[15]。还有研究发现术前使用阿那曲唑相比人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin, HCG）+克罗米芬，KS患者取精成功率更高，取精成功率分别为50%（5/10）和16.7%（1/6）， 阿那曲唑组的术前T/E2比值明显增高，差异具有统计学意义[18]。综上所述，术前单独应用芳香化酶抑制剂或者联合应用芳香化酶抑制剂和TRT，都可实现KS患者的成功取精，提高部分KS患者的取精成功率，但仍存在一定争议，有待大样本、前瞻性和随机对照临床试验进一步研究。

3. 其他药物：除芳香化酶抑制剂外，术前给予HCG、克罗米芬等药物，对部分KS患者取精成功率具有一定积极作用。Rohayem等发现KS患者术前使用HCG后，若黄体生成素（Luteinizing hormone, LH）≤17.5 U/L和T≥7.5 nmol/L，取精成功率是最高的，LH高于该水平或者T低于该水平，都会导致取精成功率的下降[8]。Schiff等发现3例KS患者行TESE前使用克罗米芬，取精成功率为100%（3/3）[15]。然而由于研究数量和样本量有限，HCG、克罗米芬等药物对取精成功率的改善作用有待进一步研究。

（四）手术方式

睾丸取精手术是从睾丸组织中获取精子，可用于冷冻保存或ICSI，手术方式可分为传统的睾丸取精术和显微睾丸取精术（micro-TESE）。显微睾丸取精术是在显微镜下寻找可能存在的局部生精灶，范围涵盖广，相比传统的睾丸取精术，有利于提高取精成功率。Aksglaede等调查了741例KS患者的取精情况，总取精成功率为50%，其中传统的睾丸取精术成功率为42%，显微睾丸取精术成功率为57%[19]。此外，在2015年，Fedder等报道了丹麦的欧登塞大学医院采用了一种新的手术方式进行取精，通过白膜下切除单侧睾丸并剪碎成2mm×2mm×2mm的碎片组织，寻找到的精子用于体外受精，多余的睾丸组织碎片进行冷冻保存，该研究共招募14例KS患者，取精成功率为36%（5/14），若排除前期使用TRT的KS患者，取精成功率为50%（5/10），认为单侧白膜下睾丸切除术是一种安全快速的手术方式，可实现KS患者的成功取精[20]。然而，该手术方式在临床上和伦理上争议较大，单侧白膜下睾丸切除不仅给KS患者术后的雄激素分泌及储备带来极大风险，患者及家属在心理上也难以接受，其取精优势相比于其他术式并不明显，具体可行性有待考量。

此外，KS患者行一次micro-TESE后未发现精子，再次行micro-TESE仍有可能发现精子。有研究对前期取精失败的18例KS患者，间隔5年后再次行micro-TESE取精，有3例KS患者发现精子[21]。

二、KS的遗传与伦理问题

（一）遗传风险

通过检测KS患者的精子核型，常发现存在更高概率的染色体异倍体现象，特别是13、18、21号染色体，可能导致流产、死胎，甚至染色体异常的后代[22]。有研究发现，KS患者相比梗阻性无精子症患者和正常人，精子染色体异倍体率明显增高（5.3% vs 0.6%）[23]。目前，有2种学说解释KS患者精子异倍体率较高的原因。一种学说认为睾丸内核型47,XXY的精原细胞可通过减数分裂产生非整倍体精子，另一种学说认为睾丸内存在局部少量的核型46,XY的精原细胞，在变性的睾丸环境下，该细胞在减数分裂中易发生染色体不分离而形成非整倍体精子[24]。Staessen等报道通过胚胎植入前遗传学诊断可发现，KS患者行ICSI时其胚胎的染色体异常的风险明显高于对照组胚胎，KS患者胚胎的染色体正常的概率为54.0%，对照组胚胎染色体正常的概率为77.2%[25]。但是，KS患者的后代出现遗传风险的概率与非梗阻性无精子症患者的后代没有明显差异[26]。目前，报道的KS后代中绝大多数都是正常核型，仅有1例核型47, XXY胎儿的报道[27]。推测其原因可能是，在受精卵形成的过程中，整倍体精子相比非整倍体精子更有优势使卵子受孕[24]。需注意ICSI本身可增加后代的遗传风险，因此行ICSI后，仍需进行胚胎植入前和出生前的遗传学诊断。

（二）伦理问题

产前诊断发现KS胎儿后，是否终止妊娠是一个饱受争议的伦理问题。有文献报道在5个欧洲国家11年内有111位胎儿被诊断为KS，仅44%在遗传学家指导下终止妊娠，其余未终止妊娠，但也有报道KS胎儿实际终止妊娠率更高并＞70%，是否终止妊娠不仅受父母的文化差异、家庭情况、异常B超征象影响，还与遗传咨询密切相关[2,28]。因此，给予妊娠夫妇详细的遗传咨询非常重要，使他们充分了解该疾病，最终决定是否终止妊娠。

三、总结与展望

KS是男性最常见的性染色体异常疾病，虽然辅助生殖技术的发展解决了部分KS患者的生育问题，但取精成功率受到多种因素的影响，不同核型、取精时机、术前用药和手术方式等，仍需要多中心、前瞻性、随机对照临床试验加以验证。目前，细胞体外成熟技术迅速发展，在体外鼠源精原干细胞分化为成熟的精子成为可能[29]，但人源精原干细胞体外成熟技术的安全性和有效性尚未被证实，若该项技术能够取得突破性进展，距离彻底解决KS患者的生育问题将不再遥远。

Klinefelter综合征; 取精术; 睾酮; 芳香酶抑制剂

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（2017-04-01收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2017.03.014

R 596.12