口服低剂量醋酸棉酚对男性抗生育效果的临床研究

梁小薇 卢文红 谷翊群 李 鸿 吴志刚 陈振文

国家人口计生委科学技术研究所(北京，100081)

棉酚作为男性口服避孕药在中国曾进行过大样本研究［1］，抗生育效果肯定，但研究中少数受试者出现低血钾麻痹，部分受试者生精不能恢复，限制了其进一步的临床抗生育研究和应用。为减轻棉酚的毒副作用，本研究降低了口服醋酸棉酚的起效剂量，对其男性抗生育效果的安全性和可逆性进行评估。

1 材料与方法

1.1 研究对象

30例男性志愿者作为研究对象，年龄26～42岁，完整家庭，生育子女≥2个;精液检查:精液量≥2.0ml，精子浓度≥20 × 106/ml，前向运动精子≥30%［2］;血清卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)和睾酮(T)水平正常，血钾≥3.8mmol/L，血生化指标正常，心电图正常;研究对象均能接受抗生育不起效、生育能力可逆或不可逆情况的发生，经过充分知情同意后签订知情同意书。另有10例健康男性志愿者不服用棉酚，作为血钾指标的对照组。

1.2 研究方法

研究分为对照期(研究前4周内筛查2次)、用药期(起效阶段及维持阶段，52周，随访13次)以及恢复期(52周，随访3次)。抗生育效果以精液检查的精子总数及前向运动精子百分率评价:起效阶段查精液中无精子或精子总数≤2×106且无前向运动，视为生精抑制完全，抗生育起效;恢复期精液检查精子浓度≥20×106/ml及前向运动精子≥30%(入选时标准)，视为生精功能完全恢复，抗生育效果可逆。

研究对象在对照期筛选合格后被随机分为A、B两组进入用药期的起效阶段，两组均口服醋酸棉酚15mg/d，用药至20周末。精液检查未达到起效标准者，视为生精抑制不佳，停药直接进入恢复期(随访资料未列入恢复期统计分析)。起效者进入维持阶段，A 组口服醋酸棉酚7.5mg/d，B 组10.0mg/d，直至用药期结束;期间每次随访精液检查均达到抗生育起效标准者，视为生精抑制维持良好，否则为精子反跳。恢复期停药观察，精液检查达到入选时标准，视为生精功能完全恢复，抗生育效果可逆;反之则视为生精功能未恢复(无精子)或未完全恢复(精子浓度＜20×106/ml，或前向运动精子＜30%)。对照组不用任何药物，作为研究组的血钾对照。研究历时104周，共随访18次，除进行精液常规指标及血钾检测外，还进行临床体检、血生化指标、生殖激素等检测。整批醋酸棉酚片剂(7.5mg/片，10.0mg/片)由上海制药公司提供。

1.3 统计学处理

研究数据SPSS 18.0软件进行统计分析，精子浓度、血FSH、LH和T数据在分析之前进行对数转换。

2 结果

2.1 一般情况

对照期30例研究对象精液常规、生化检测指标均在可接收范围内，体检无精索静脉曲张者(表1);血FSH、LH及T值A、B两组之间t检验无统计学差异(P＞0.05);对照组与A、B两组血钾值方差分析无统计学差异(P＞0.05)(表2)。

表1 两组研究对象个人特征及临床体检均值的比较(±s)

表1 两组研究对象个人特征及临床体检均值的比较(±s)

指 标 A组(n=15) B组(n=15)年龄(岁)28.27 ±3.31 29.00 ±4.93身高(cm) 167.87 ±3.93 166.87 ±4.82体重(kg) 61.80 ±5.39 60.53 ±4.21性交频率(次/月) 7.87 ±2.07 7.73 ±1.33总睾丸体积(ml)40.67 ±6.78 36.33 ±7.67

表2 各组研究对象血钾值比较(mmol/L)

2.2 抗生育效果及可逆性

接收的30例研究对象中18例最终完成对照期、用药期和恢复期全部研究过程。随访结果显示，用药期的起效阶段，随着服药时间增加精子总数明显下降(图1)，到起效阶段末(20周末)时76%(19/25)对象生精抑制完全，kaplan－meier生存分析平均起效时间为17.05 ±0.62周;有24%(6/25)对象生精抑制不完全，未达到抗生育起效标准;有5例中止(1例厌倦、4例不能坚持每天用药)。进入维持阶段的19例，除B组1例退出(配偶意外死亡)外，余者中13例生精抑制维持良好;5例发生精子反跳(图1)，精确概率法统计分析，A、B两组之间发生精子反跳的概率无统计学差异(P＞0.05)。

图1 不同研究阶段精子总数(均值)对数值变化

18例研究对象完成用药期研究进入恢复期随访，至研究终末其中16例生精功能完全恢复，抗生育效果可逆;13例(A组7例，B组6例)停药20周随访完全恢复;3例(A组1例，B组2例)停药52周随访完全恢复;2例至停药52周随访时生精功能仍未完全恢复(1例精子浓度5×106/ml，前向运动精子60%，另1例精子浓度25×106/ml，无前向运动精子)，生精抑制的可逆性A、B两组间无差异。随访报告两组睾丸体积、性交频度均值在服药期和恢复期与自身对照期比较无变化，组间比较也无差异。对进入恢复期的18例对象分别于停药20周和52周进行两次血清抗精子抗体测定(间接免疫珠试验)［2］，两组均无阳性者出现。

2.3 血钾变化

A组在研究的第8、24和28周时，B组在研究的第8、16、20、24、28 和32 周时，血钾均值与自身对照期基线值比较下降(表3)，单因素方差分析有统计学意义，而对照组则无此变化。精确概率法统计，血钾下降的概率在A、B两组间无差异(P＞0.05)。研究中虽然研究对象血钾水平有明显降低，但仍在正常参考值(3.5～5.5 mmol/L)范围内，且未发现连续≥2次检测血钾均＜3.8mmol/L(入选时标准)者，没有低血钾的临床症状报告，也无人因严重低血钾而退出研究。

表3 不同研究时相血钾浓度变化(mmol/L)

2.4 生殖激素变化

研究的3个阶段中，研究对象的用药期血FSH值比自身对照期基线值和恢复期显著升高，对数转换后方差分析有统计学意义(表4);T/LH值无统计学变化(表5)。

表4 不同研究时相血清FSH变化(IU/L)

表5 不同研究时相血清T/LH比值变化

2.5 血生化指标检测

与自身对照期相比，A、B两组血清谷草转氨酶(SGOT)、碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(SGPT)与总胆红素(STB)有一过性波动，但这一变化无统计学意义。

2.6 可接受性

研究中有16.67%(5/30)研究对象因可接受性方面原因在用药期的起效阶段退出研究，其中1例因厌倦申请退出，4例因屡次不能按时服药被中止，其时5例均未达到生精抑制。没有与用药相关的临床不良事件报告。

3 讨论

我国自20世纪70年代初开始进行棉酚的男性抗生育研究，全国男用节育药棉酚临床科研协作组进行的一项包括8 806例的大样本研究［1］结果显示:棉酚是一个潜在的男性避孕药，其抗生育效果是肯定的;起效剂量为20mg/d，75天显效，有效率达98.48%;维持剂量为 50mg/周，维持率达 99.07%。但研究中1%的受试者出现低血钾性瘫痪，约10%的受试者精子发生不能恢复，这些严重毒副作用成为棉酚后来被排除作为男用节育药推广应用的主要原因［3］，导致从90年代以后棉酚的研究陷入低谷。但有研究者认为低血钾的发生与棉酚的服用剂量有关，并继续进行低剂量棉酚的抗生育研究［4］。本研究为南南合作多中心课题的一部分，通过减低棉酚的起效剂量和维持剂量观察棉酚抗生育效果、血钾变化以及效果的可逆性。

3.1 棉酚的抗生育作用

研究结果正如预期的那样，棉酚有比较好的抗生育效果，不抑制T的产生，可有效控制男性生育力。但与早前的研究相比，由于起效剂量的减少，平均生精抑制时间为17周，生精抑制起效时间有所延长;有效率和效果维持率(76%、72.22%)与以往研究［1］相比也稍低。尽管临床随访时没有报告，也不排除是由于偶有药物漏服导致，研究中就有16.67%的对象难以坚持严格的每天一次服药而退出，提示如果棉酚抗生育应用于临床，延长药物作用时间、减少用药次数，也是维持药效，提高可接受性的因素之一。

3.2 棉酚导致低血钾

棉酚诱发低血钾的机制虽已作了大量研究，但未被阐明。有研究认为棉酚可能引起近端肾小管损害，还有人提出棉酚引起肾脏中糖皮质激素的过量分泌导致肾性失钾，继而诱发低血钾的假说，并认为降低棉酚起效剂量或许是一个防止发生低血钾症的途径［5～7］。本研究中血钾出现正常范围内的波动(最低值3.53mmol/L)，无异常低血钾或低钾血症的临床报告，与棉酚初始起效剂量较以前低有关，另外也不排除本研究只选取血钾≥3.8mmol/L者作为研究对象的因素。有研究称中国健康男性不用任何药物者，低血钾也较普遍［8］。本研究对象全部为体力劳动者，研究中血钾出现有统计学意义的波动阶段正值夏季(6～8月)，可能与暑热汗多失钾不无关系。研究数据中10.0mg/d组血钾降低的概率更高，但经分析与7.5mg/d组比较并无统计学意义，也许是样本量小使差异没有显现。

3.3 服用棉酚导致生精抑制的可逆性

早前的研究报告，棉酚所致永久无精子症者，睾丸细胞受到严重损害，垂体－睾丸轴系功能调节发生紊乱，而暂时无精子症者生精功能恢复以后，睾丸内分泌一般正常，棉酚对男性生精功能的损害程度，与用药总剂量和用药持续时间有关［9，10］。本研究中用药期血FSH显著升高，停药后逐渐恢复，T/LH在研究各期均未明显变化，表明在本研究的用药剂量及用药时间内，在抑制生精同时尚未对睾丸间质细胞及下丘脑－垂体－性腺轴系造成不可代偿的功能损害。研究中生精抑制未能完全恢复的2例，在停药后半年随访时，精子浓度均为0，1年随访时1例的精子浓度为5×106/ml，前向运动精子占60%;另1例的精子浓度为25×106/ml，无前向运动精子，体检睾丸体积及质地较对照期无改变，纵观在研究各期2例血生殖激素水平，未发现脱离同组群体趋势的特殊变化，如果假以时日，2例的生精功能有进一步恢复的可能。

3.4 棉酚对再生育的影响

未查到棉酚对人血睾屏障影响的报告，动物实验［11］尚无定论。有研究表明，棉酚可导致大鼠血睾屏障功能障碍从而破坏精子发育环境［12］。本研究中生精抑制进入恢复期的18例对象，在停药20周及52周两次随访，血清抗精子抗体测定均无阳性者出现，提示在本研究的用药剂量和用药时间内，未发现棉酚导致血睾屏障破坏引起机体免疫反应的证据，因此也不能确定这一因素对再生育的影响。

3.5 棉酚作为抗生育药的应用前景

从1978年我国公开报道棉酚可以作为男性口服避孕药后，转眼30余年过去了，棉酚到底前途如何，将来能否作为男用避孕药推广应用，一直是人们所关心的问题。棉酚虽不是当今世界研究热点，对其遗传毒性、作用机理等诸多方面中国曾进行过多项基础和临床研究，结果表明棉酚的抗生育作用是可靠的，口服没有明显的诱癌和促癌作用，不引起细胞遗传学改变［13］。针对口服棉酚避孕起效时间长、有可能导致低钾血症，以及不可逆的生精抑制，有人尝试低剂量棉酚与甾体激素的协同用药，借助雄激素抗精子发生作用起效快，且对精原干细胞有保护作用，结合低剂量棉酚长期服用无明显副作用的特点，有望减轻有抗生育活性棉酚的副作用，缩短起效时间，保证有效性和可复性，发展棉酚成为男性避孕药。动物实验表明口服低剂量棉酚组合甾体激素，抗生育起效后单独以低剂量棉酚维持药效的用药方案，是一种起效快、可维持、安全可逆的雄性抗生育方案［14～18］。对棉酚及其化合物的体外杀精作用也进行了研究并得到应用，有报告当棉酚浓度达到13～51.9mg/L时，人精子迅速失活，在人宫颈黏液中棉酚同样也可使精子迅速失活，而对人阴道黏液葡萄糖利用没有影响［19］，可考虑作为女性阴道避孕药。

3.6 结语

随着经济的发展和社会的进步，更多的男性愿意与其配偶共同承担计划生育的义务，但迄今尚无一种能被广泛使用的、理想的男性抗生育药。多项研究都支持在目前研制的药物中，棉酚是迄今为止除雄激素外又一高效抗生精药物，是一种有希望进入临床的男性避孕药。应用本研究的摄入剂量，20周76%男性起效，没有可归咎于药物的严重副作用;有88.89%对象停药1年内生精功能恢复。这一研究结果提示除输精管结扎术及屏障法外，棉酚为男性避孕可能增加了一种可供选择的方法。研究棉酚其他给药途径的抗生育作用，探讨棉酚及其化合物的抗生育作用机理，尝试与甾体激素的协同用药等，都有可能是使棉酚作为男性抗生育药物而应用于临床的突破点。

1 男用节育药全国协作组.一种新的男性节育药——棉酚［J］.中华医学杂志，1978，58(8):455－458.

2 世界卫生组织.人类精液及精子－宫颈粘液相互作用实验室检验手册［M］.第3版.1994.

3 Waites GM H，Wang C，Griffin PD.Gossypol:reasons for its failure to be accepted as a safe ，reversible male antifertility drug［J］.Int J Androl，1998，21:8－12.

4 顾芝萍，章仁安，王益鑫，等.低剂量棉酚男性避孕效果和副作用的临床观察［J］.生殖与避孕，1994，14(1):13－18.

5 毕晓峰，叶益新，杨慧芬，等.醋酸棉酚引起低钾症的初步研究［J］.中国医学科学院学报，1981，3(3):175－178.

6 王益鑫，陈振兴.棉酚所致低血钾及其与棉酚剂量关系的可能机理［J］.生殖与避孕，1990，11(2):34－38.

7 王茂山.棉酚诱发低血钾机制［J］.中国计划生育学杂志，2001，9(5):310－311.

8 Reidenberg MM，Gu ZP，Lorenzo B，et al.Differences in serum potassium concentrations in normal men in different geographic locations［J］.Clin Chem，1993，39:72－75.

9 张桂元，周学沄，高素敏，等.服棉酚者和其他原因所致的无精症患者血中促性腺激素与甾体激素的变化［J］.生殖与避孕，1983，3(2):31－35.

10 王兴海，马鼎志，张晓琳，等.醋酸棉酚对男子垂体—性腺轴功能的影响［J］.实用男科杂志，1996，2(3):141－145.

11 杨育州，吴东，王乃英，等.棉酚对大鼠血睾屏障影响的研究［J］.生殖与避孕，1982，2(2):52－55.

12 吴燕婉，佟大山，袁冬，等.棉酚对大鼠血睾屏障的影响［J］.中国科学B辑，1984，(7):630－636.

13 张忠恕，潘咸新，王民明，等.醋酸棉酚对大鼠雄性生殖细胞的细胞遗传学效应和血液中淋巴细胞微核测定的比较研究［J］.生殖与避孕，1981，1(1):33－36.

14 许烨，顾芝萍，童建孙，等.十一酸睾酮与棉酚合用对雄大鼠生育力的影响［J］.生殖与避孕，1993，13(4):272－276.

15 常青，邵金辉，许增禄，等.低剂量棉酚与甾体激素联合用药抗男性生育协同作用［J］.解剖学报，2009，40(2):312－316.

16 王岚，叶惟三，刘霄，等.合并应用甾体激素与低剂量棉酚对雄性大鼠的抗生育效果及其作用机制［J］.中国医学科学院学报，2000，22(3):214－219.

17 叶维三，但凌，郭燕，等.棉酚、睾酮、雌二醇合用的雄性抗生育作用及安全性［J］.药学学报，1996，31(4):313－315.

18 薛社普.棉酚作为安全有效和可逆男用节育药的一线新曙光——低剂量棉酚组合甾体激素用药抗生育作用［J］.中国医学科学院学报，2000，22(3):211－213.

19 邵仕香，董庆洁，郭星，等.棉酚及其衍生物的医药研究进展［J］.天津理工学院学报，2002，18(1):87－92.