StudyMed医師国家試験

精液に精子ゼロでも諦めない―FSH高値・精巣萎縮が示す非閉塞性無精子症と顕微授精

第109回医師国家試験 I問題 第59問

国試問題にチャレンジ

第109回 I問題 第59問

30歳の男性。挙児希望を主訴に来院した。結婚後2年間,排卵日に性交渉をもったが妻は妊娠しなかった。28歳の妻は産婦人科を受診し異常を指摘されていない。腹部の視診と触診で異常を認めない。外陰部の触診で両側精管に異常を認めない。血液生化学所見:LH 3.2 mIU/mL(基準1.8~5.0),FSH 23.3 mIU/mL(基準2.0~8.0),テストステロン285 ng/dL(基準201~750)。染色体検査は46,XYであった。精巣容積は両側ともに6 mL(基準10~14)。精液検査で精液中に精子を認めない。精巣生検において精巣内に運動精子をわずかに認める。  この患者について正しいのはどれか。

  1. a.乏精子症に分類される。
  2. b.Klinefelter症候群である。
  3. c.精管の閉塞の可能性が高い。
  4. d.体外受精・胚移植の適応がある。
  5. e.ゴナドトロピン補充療法が奏功する。

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は男性不妊の問題だ。精液中に精子がいない、つまり無精子症の患者さんについて、原因がどこにあるのか、そして挙児のために何ができるかを考える。注目してほしいのはホルモン値、とくにFSHと、精巣の大きさ、そして精巣生検の結果だ。
医学生医学生
精子がいないので、乏精子症というより無精子症ですよね。
ドクタードクター
その通り。乏精子症は射出精液中に精子はいるけれど数が少ない状態。WHOの最新の基準では精子濃度の下限は16×10^6/mLとされている。精子がまったくいない今回は無精子症だ。では無精子症を考えるとき、最初に何を分ける?
医学生医学生
泌尿器科の講義で、閉塞性と非閉塞性に分けると習いました。
ドクタードクター
そう。閉塞性は精巣では精子が正常につくられているのに、精巣上体や精管などの通り道が詰まっている状態。非閉塞性は精巣そのものの精子をつくる力、造精機能が落ちている状態だ。この患者さんはどちらだと思う?
医学生医学生
FSHがかなり高いです。でも、なぜFSHが高いと精巣の問題になるのかが、まだすっきりしません。
ドクタードクター
そこが一番大事なところだね。FSHは精巣のセルトリ細胞に作用して精子形成を支えるホルモンで、セルトリ細胞が出すインヒビンBによって負のフィードバックを受けている。精子をつくる力が落ちるとインヒビンBが減り、ブレーキが外れて下垂体からFSHがどんどん出る。つまりFSH高値は「下垂体は頑張って刺激しているのに、精巣が応えられない」というサインなんだ。
医学生医学生
生理学の内分泌の講義で、甲状腺のTSHと同じ考え方だと習いました。原発性の障害だと上位ホルモンが上がるんですね。
ドクタードクター
いい対応づけだ。さらに精巣容積が両側とも小さく、萎縮している。精巣の体積の大部分は精細管が占めるから、精子形成が乏しいと精巣は小さくなる。FSH高値と精巣萎縮がそろえば、非閉塞性、つまり精巣性の造精機能障害と考えられる。
医学生医学生
だとすると、精管の閉塞は考えにくいですね。触診でも精管に異常はなかったですし。
ドクタードクター
そうだね。閉塞性なら精巣容積もFSHも通常は正常範囲にとどまる。では、精巣萎縮とFSH高値で思い浮かぶ代表的な疾患は?
医学生医学生
Klinefelter症候群です。小さく硬い精巣と女性化乳房、高身長が特徴だとCBTの勉強で覚えました。
ドクタードクター
よく覚えているね。ただ、Klinefelter症候群は47,XXYに代表されるX染色体の過剰で、今回は46,XYと正常核型だから否定される。また典型的にはLHも高くテストステロンが低いけれど、この方はLHもテストステロンも基準内。テストステロンをつくるライディッヒ細胞の機能は比較的保たれていると読める。原因のはっきりしない、特発性の造精機能障害と考えるのが妥当だ。
医学生医学生
ゴナドトロピンを補えば精子がつくられるようになる、ということはありませんか。
ドクタードクター
そこはよく出る落とし穴だ。ゴナドトロピン補充療法が効くのは、Kallmann症候群や下垂体腫瘍術後のように、視床下部や下垂体の障害でFSHやLHが足りない低ゴナドトロピン性の場合。この患者さんはFSHがすでに高く、刺激は十分なのに精巣が反応できない。いくら上から足しても改善は期待できないんだ。
医学生医学生
なるほど。でも精巣生検で運動精子がわずかに見つかっていますね。
ドクタードクター
そう、ここが希望の持てるところだ。非閉塞性無精子症でも、精巣内のどこかで少しだけ精子がつくられていることがある。その精子を精巣内精子採取術、TESEで直接取り出し、卵細胞質内精子注入法、ICSIで卵子に一つずつ注入して受精させる。得られた胚を子宮に戻すことで妊娠を目指せる。精液中に精子がいない以上、人工授精では妊娠は望めないから、体外受精・胚移植の枠組みでの生殖補助医療が適応になるわけだ。
医学生医学生
原因を閉塞性か非閉塞性かで分けて、さらにFSHの高低で精巣性か下垂体性かを見て、治療を選ぶという流れですね。
ドクタードクター
その通り。発展として覚えておきたいのは、非閉塞性無精子症では顕微鏡で精子をつくっていそうな精細管を探して採取するmicro-TESEがよく行われること。また原因検索として、染色体検査に加えてY染色体のAZF領域の微小欠失を調べることがある。欠失の部位によっては精子回収がほとんど期待できない場合もあるし、男児に遺伝する可能性もあるので、カウンセリングが大切だ。
医学生医学生
閉塞性のほうでは、先天性両側精管欠損が嚢胞性線維症の遺伝子と関連すると聞いたことがあります。
ドクタードクター
よく知っているね。閉塞性なら精路再建や、精巣上体・精巣からの精子採取が選ばれる。それからもう一つ、臨床で注意したいのは、挙児希望の男性にテストステロンを補充しないこと。外から補うと下垂体のゴナドトロピンが抑えられて、かえって精子形成が落ちてしまう。不妊は夫婦の問題だから、女性側だけでなく男性側の評価も並行して行う姿勢が大切だよ。

まとめ

精液中に精子がまったく認められない無精子症は、通り道が詰まる閉塞性と、精巣の造精機能そのものが低下した非閉塞性に大別されます。FSHはセルトリ細胞からのインヒビンBによる負のフィードバックを受けるため、FSH高値と精巣萎縮の組み合わせは精巣性の造精機能障害、すなわち非閉塞性無精子症を示唆します。46,XYであればKlinefelter症候群は否定され、FSHがすでに高値の精巣性障害ではゴナドトロピン補充療法の効果は期待できません。ゴナドトロピン補充が有効なのは低ゴナドトロピン性性腺機能低下症の場合です。一方、精巣内に精子が残っていればTESE(micro-TESE)で採取し、ICSIを用いた体外受精・胚移植で挙児を目指せます。ホルモンのフィードバックから障害部位を推定し、治療選択につなげる考え方は、男性不妊に限らず内分泌疾患全般の理解に役立ちます。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・30歳男性。避妊せず排卵日に合わせて2年間性交渉をもっても妻が妊娠しない。妻(28歳)は産婦人科で異常なし。→ 不妊症であり、原因は男性側にあると考えられる(男性因子不妊)。 ・腹部・外陰部の触診で異常なし、両側の精管も触知でき異常なし。→ 精管欠損や精索静脈瘤などの明らかな解剖学的異常はない。 ・ホルモン:FSH(卵胞刺激ホルモン)23.3 mIU/mLと著明高値、LH(黄体形成ホルモン)3.2 mIU/mLは基準内、テストステロン285 ng/dLは基準内(低め)。 ・染色体46,XY(正常男性核型)。 ・精巣容積は両側6 mLと萎縮(基準10〜14 mL)。 ・精液中に精子なし(無精子症)。しかし精巣生検では精巣内に運動精子がわずかに存在する。

診断へのプロセス

精液中に精子が全くいない状態を無精子症という。無精子症は大きく2つに分けて考える。 ① 閉塞性無精子症:精巣での精子形成は正常だが、精巣上体・精管・射精管などの通路が詰まって精子が射出されない。精巣容積やFSHは通常正常である。 ② 非閉塞性無精子症:精巣そのものの精子をつくる力(造精機能)が低下している。 本例では精巣が萎縮し、FSHが高値である。FSHは精巣のセルトリ細胞に作用して精子形成を支えるホルモンで、セルトリ細胞が分泌するインヒビンBによって負のフィードバックを受けている。造精機能が障害されるとインヒビンBが低下し、下垂体からのFSH分泌が増える。つまり「FSH高値+精巣萎縮」は精巣自体に原因がある(原発性=高ゴナドトロピン性)造精機能障害を示す所見である。一方、LHとテストステロンが基準内であることから、テストステロンを産生するライディッヒ細胞の機能は比較的保たれている。染色体は正常で、Klinefelter症候群などの染色体異常はない。以上から、特発性の造精機能障害による非閉塞性無精子症と診断される。

設問の考え方

非閉塞性無精子症でも精巣内のどこかで精子がわずかに作られていることがあり、本例でも精巣生検で運動精子が確認されている。この精子を精巣から直接採取し(精巣内精子採取術、TESE)、卵細胞質内精子注入法(ICSI、いわゆる顕微授精)で受精させて胚を子宮に戻す、という体外受精・胚移植の枠組みで挙児が期待できる。精子数が不足して自然妊娠や人工授精では妊娠が見込めない以上、生殖補助医療(ART)の適応となる。

選択肢考察

  1. ×a.  乏精子症に分類される。

    乏精子症は射出精液中に精子は存在するが、その数が少ない状態を指す。WHOの精液検査マニュアル第6版(2021年)では精子濃度の下限基準値を16×10^6/mL(第5版〈2010年〉では15×10^6/mL)としており、これを下回るものが乏精子症である。本例は射出精液中に精子を全く認めないので、乏精子症ではなく無精子症に分類される。

  2. ×b.  Klinefelter症候群である。

    Klinefelter症候群は47,XXYを代表とする、X染色体が過剰な性染色体異常である。小さく硬い精巣、FSH・LHの高値、テストステロン低値、無精子症、高身長や女性化乳房などを特徴とする。本例は精巣萎縮とFSH高値という点では似ているが、染色体検査が46,XYと正常であり、Klinefelter症候群は否定される。

  3. ×c.  精管の閉塞の可能性が高い。

    閉塞性無精子症では、精巣での精子形成自体は保たれているため精巣容積は正常で、FSHも通常は基準内にとどまる。本例は精巣容積が6 mLと萎縮し、FSHが著明に高値であることから、精巣の造精機能そのものが障害された非閉塞性無精子症と考えられる。さらに触診で両側精管に異常はなく、先天性精管欠損などを示唆する所見もない。精管閉塞の可能性は低い。

  4. ○d.  体外受精・胚移植の適応がある。

    射出精液中には精子がなく、自然妊娠や人工授精(AIH)では妊娠は期待できない。しかし精巣生検で精巣内に運動精子が存在することが確認されている。精巣内精子採取術(TESE)で精子を回収し、卵細胞質内精子注入法(ICSI)で卵子に直接注入して受精させ、得られた胚を子宮に移植すれば妊娠が可能である。妻に不妊の原因がない点も合わせ、体外受精・胚移植(顕微授精を含む生殖補助医療)の適応となる。

  5. ×e.  ゴナドトロピン補充療法が奏功する。

    ゴナドトロピン(hCG製剤とFSH製剤など)の補充療法が有効なのは、視床下部・下垂体の障害でゴナドトロピンが不足している低ゴナドトロピン性性腺機能低下症(Kallmann症候群や下垂体腫瘍術後など)である。本例はFSHがすでに高値で、下垂体からの刺激は十分にあるのに精巣が反応できない状態(精巣性の障害)であるため、ゴナドトロピンを追加しても造精機能の改善は期待できない。

男性不妊の原因の分類

・造精機能障害(最多):特発性(原因不明)、精索静脈瘤、停留精巣の既往、ムンプス精巣炎後、抗癌薬・放射線治療後、染色体異常(Klinefelter症候群)、Y染色体微小欠失(AZF領域欠失)など。 ・精路通過障害:先天性両側精管欠損(嚢胞性線維症遺伝子との関連)、精管結紮術(パイプカット)後、鼠径ヘルニア術後、精巣上体炎後など。 ・性機能障害:勃起障害、射精障害(逆行性射精を含む)。 ・内分泌異常:低ゴナドトロピン性性腺機能低下症(Kallmann症候群、下垂体腫瘍など)、高プロラクチン血症。

無精子症の鑑別の要点

・閉塞性:精巣容積正常、FSH正常。精路再建術(精管精管吻合術など)や、精巣上体・精巣からの精子採取が選択される。 ・非閉塞性(精巣性):精巣萎縮、FSH高値。精巣内に精子が残っていれば、顕微鏡下精巣内精子採取術(micro-TESE)で探索・採取し、ICSIを行う。 ・低ゴナドトロピン性:FSH・LH・テストステロンがいずれも低値。hCG・FSH製剤によるゴナドトロピン補充療法で精子形成が誘導されうる。テストステロン単独の補充は、かえって精子形成を抑制するため挙児目的には用いない。

精液検査の主な基準(WHO第6版、2021年の下限基準値)

精液量1.4 mL、精子濃度16×10^6/mL、総精子数39×10^6、総運動率42%、前進運動率30%、正常形態率4%。 用語:乏精子症(精子数が少ない)、精子無力症(運動率が低い)、奇形精子症(正常形態率が低い)、無精子症(精液中に精子なし)。

生殖補助医療の選択

軽度の精液所見不良では人工授精(AIH)、中等度では体外受精(IVF、卵子と精子を培養液中で受精させる)、高度の乏精子症や無精子症(精巣内精子を用いる場合)ではICSIが選択される。

POINT

・無精子症はまず閉塞性か非閉塞性かを鑑別する。 ・FSH高値+精巣萎縮 → 精巣自体の造精機能障害(非閉塞性無精子症)。 ・46,XYであればKlinefelter症候群(47,XXY)は否定される。 ・FSHが高値の精巣性障害にゴナドトロピン補充は無効。有効なのは低ゴナドトロピン性の場合。 ・精巣内に精子があれば、TESE+ICSI(顕微授精)による体外受精・胚移植で挙児が可能。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。