克氏综合征患者的助孕治疗研究进展

刘容菊(综述)，李志凌，周永翠(审校)

(汕头大学医学院第一附属医院生殖医学科，广东 汕头 515041)

克氏综合征(Klinefelter syndrome，KS)是人类常见的染色体疾病之一，也是男性无精症常见病因，主要表现为X染色体的多体型，最常见的核型为47，XXY，约占KS的80%，其次为46，XY/47，XXY嵌合型；其余为罕见核型，包括48，XXYY、48，XXXY、49，XXXXY等。预计发病率为1/1000～1/500，但是由于KS症状多样，需要依赖染色体检查确诊，常被漏诊，仅有大概1/4的病例能够确诊。由于无精子症或严重弱精症，以往KS男性不能生育后代，随着辅助生殖技术的发展，他们有了生育后代的可能。虽然大多数KS患者希望成为孩子的遗传学父亲，但是他们仍然对使用睾丸切开取精术和卵胞质内单精子显微注射技术存在安全上的顾虑，担心在他们的后代出现染色体或发育异常。医师在面对KS患者时，同样也会有一些疑惑，包括对患者临床症状的认识，并发症的预防，取精前的评估和助孕方式的选择等。该文对这些问题作一综述。

1 KS患者的临床表现

典型的KS表现为身材高大,乳房发育，脂肪和体毛呈女性分布，身高由于腿长增加而略有增加，勃起功能障碍及性欲低下,不育,轻-中度智力障碍，检查发现小阴茎，睾丸体积<10 mL且质地较硬，卵泡刺激素和黄体生成素升高，睾酮降低，无精或严重少弱精，染色体检查是金标准。但是这些关于KS的描述并不精确,因为KS患者可以有多种多样的表型，不同的年龄阶段也有不同的表现。

1.1运动、认知和行为障碍 KS患者常合并轻-中度的运动、认知和行为障碍。很多KS患儿因为学习障碍、行为困难和运动技能差，上学存在困难[1]。粗大运动和精细运动技能、协调能力、操作能力和奔跑能力降低，肌肉强度和张力减弱，联带运动和震颤，这些症状通常在儿童早期发现并可能会持续到成年期。KS患者注意力不集中，可能会造成以语言为基础的学习缺陷。高分辨率磁共振成像研究发现[2]，KS患者的神经认知功能障碍可能与大脑血流灌注异常有关，异常灌注的顶叶脑区，正是语言处理区域。雄激素受体基因外显子1包含一个多态的CAG重复序列，重复序列的长度受体与活性成反比，并影响对雄激素的生理反应。Zitzmann等[3]回顾性分析77例新诊断未经治疗的KS患者的临床特征和表型，包括染色体核型，CAG重复序列长度和X染色体失活，发现CAG重复序列长度较短的患者更容易从事高技能的工作。激素的影响和遗传因素，实际上也影响KS患者的认知、行为和运动技能，更多的病理生理机制仍不明确。

1.2肿瘤

1.2.1纵隔肿瘤 KS患者的纵隔生殖细胞肿瘤发生率增加。纵隔生殖细胞肿瘤是一种非常罕见的肿瘤，美国国家防癌机构所支持的流行病监督及最终结果表明，1975～2006年0～9岁男孩发病率为1.13/100万，10～19岁男孩发病率为1.53/100万[4]。KS患者发病率显著增加，Hasle等[5]在1992年报道的患病率为8%。其他研究也得出了类似的结论[6]。

1.2.2乳腺癌 KS患者乳腺癌发病率是否增加仍有争议。早期研究通过丹麦的癌症登记机构并未发现乳腺癌发病率增加。随后在苏格兰和英格兰进行的646例KS患者的队列研究显示，乳腺癌患病率显著增加[7]。在后续研究中，3518例KS男性标准化发病率增加了19.2%，显著高于一般男性人口的发病率，但低于一般女性人口的发病率[8]。Brinton等[9]通过美国退伍军人事务部医疗系统研究了450万男性超过30年的医疗记录，确认335 118例乳腺癌患者，其中KS男性642例，乳腺癌发病风险比16.83。KS患者乳腺癌发病率增加，可能与本身内分泌改变有关系。

1.3心血管疾病 KS患者血管疾病发病率增加。来自丹麦的数据表明，412例KS患者静脉曲张性溃疡患病率为6%，比一般人群高20～50倍；在30～70岁的研究对象中发现深静脉血栓发生率为22.8/10 000，与一般人群相比，每万例增加4例；肺栓塞的发病率为16/10 000，而非KS患者为(0.9～3.0)/10 000[6]。凝血功能异常，纤维蛋白溶酶激活物抑制物1和肥胖可能是病因[10]，而肥胖等代谢综合征的发生，与KS患者性腺功能低下有关。

1.4内分泌、代谢性疾病和自身免疫性疾病 KS男性除性腺功能低下和相关的骨质疏松外，糖尿病、肥胖、代谢综合征、甲状腺功能减退症、干燥综合征、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮的发病率也显著增加。队列研究数据表明，KS患者的糖尿病、肺栓塞和周围血管疾病标准化病死率显著升高[6,8]。在一项横断面研究中，Bojesen等[11]评估了71例KS患者，其中35例接受了雄激素治疗，与71例非KS患者做了对比，根据美国国家胆固醇教育计划/成人治疗组Ⅱ标准(3个或3个以上的下列标准：空腹血浆葡萄糖，三酰甘油，胆固醇，腰围，血压升高，高密度脂蛋白降低)，患代谢综合征的KS组有16例，非KS组有7例，KS男性胰岛素敏感性下降，经睾酮替代治疗的KS男性和未经睾酮治疗的比较差异无统计学意义。虽然长期雌激素刺激和睾酮缺陷被认为是代谢机制异常和自身免疫性疾病的发病基础，但仍未有确凿证据证实。需要进行更进一步的前瞻性随机研究，以评估雄激素/雌激素比例异常与KS并发症间的关联，以及雄激素替代治疗的疗效。

2 KS患者的辅助生殖助孕治疗

2.1手术取精前评估 因为手术取精对睾丸有创伤，不可能反复取精，因此取精前对是否取到精子进行评估显得十分重要。有文献对既往发表的相关文章做了统计:既往睾酮替代治疗降低获精率，可能因为睾酮替代治疗抑制了已经缺陷的睾丸功能；年龄越小，获得精子的可能性越大，年龄<35岁是一项阳性预测指标；雄激素水平也可能与获精率相关，雄激素降低，获精率也低，或者正常的雄激素/雌激素比值与获精率呈正相关，但很多文献认为两者相关性不大；较多文献结果表明获精率与睾丸体积相关性不大，但是Madgar的研究显示获精率与睾丸体积呈正相关；几乎所有研究都显示黄体生成素、卵泡刺激素与获精率无显著相关性；绒毛膜促性腺激素刺激反应可能是阳性预测指标，抑制素B与获精率相关性不大[12]。因为受发病率限制，每项研究病例数都不大，影响结果的可靠性，但仍然有一定启示，有必要开展多中心大样本的研究。

2.2精子的获得方法 因为KS患者睾丸功能下降是一个渐进的过程，在年轻患者中还可能从射出精液中获得精子。对于无精症患者，使用睾丸切开取精术或显微切割睾丸切开取精术取精，50%～70%的KS患者能获得精子。使用新鲜精子行卵胞质内单精子注射治疗，妊娠率较冷冻精子显著增加[13]。因为KS患者获得的精子数量通常极少，对辅助生殖机构的精液冷冻技术是很大的挑战。超低温保存含有成熟精子的睾丸组织是一个合适的选择[14]。生殖细胞也可以制作成细胞悬液冷冻保存到曲细精管，但因为KS睾丸广泛纤维化和玻璃样变的特点，不一定能获取到合适的曲细精管。对于预防取卵当天手术取精失败而言，提前冷冻精子仍然是有意义的，特别是检查KS患者是否具有生精功能时，取到精子后同时冷冻，可以最大限度地利用有限的精子，同时减少患者的损伤。

因为生殖细胞的显著耗竭开始于青春期，有研究者建议，在青春期早期先将KS男孩包含少量精子的精液样本进行冷冻，再启动睾酮替代，因为开始补充睾酮之前进行早期睾丸组织提取，比在成年期更有可能搜集到配子细胞[15]。X染色体活化发生在XXY鼠生殖细胞发育过程中，推测在成熟睾丸生殖细胞的发育过程中适当的X染色体剂量是至关重要的。因此，可以通过分子诱导机制改变睾丸细胞中X-编码基因的剂量，阻断青春期KS男孩睾丸功能退化[16]。

若冷冻保存的睾丸组织中仅仅含有精原细胞，而不含有成熟精子，治疗不孕症的一种可能是将精原细胞体外培养至成熟精子或长形精子阶段。人类睾丸组织可以体外培养至少3周而不损失培养精原干细胞，在改善培养条件后，减数分裂和精子发生能够继续进行，并且产生具有受精潜能正常的精子[17]。据报道，使用一种三维软琼脂培养系统，小鼠精原干细胞可以在体外分化到减数分裂后精子[18]。未来的研究需要确定精子的体外培养能否维持DNA的完整性及正常的基因甲基化水平，是否产生其他长期影响后代健康的变化。

2.3子代性染色体异常风险 KS染色体异常是否通过精子传递给下一代，是生殖科医师非常关注的问题。不同文献对共计36例XXY核型的KS患者精子的性染色体进行了分析，异常核型(XX，XY和YY)的比例为0%～30%，其中分析精子数量较多的(每例>100个精子)六项研究显示异常核型(XX，XY和YY)比例15例患者1.4%～4.2%，3例患者13.4%～21.7%[19]。可以发现，虽然性染色体异常的精子比例个体之间存在差别，但是大多数患者的性染色体异常的精子占5%以下，远远低于理论上推测产生50%性染色体异常精子的比例，意味着配子产生可能通过某种机制来纠正异常性染色体的精子发生。

目前有两种争论比较大的假设来解释KS患者精子发生[19]。一种假说认为KS男性睾丸中的47，XYY生殖细胞能完成减数分裂，并能产生正常性染色体精子，及24，XX和24，XY核型精子。一些研究发现，XXY核型占精原干细胞、精原细胞和初级精母细胞的50%～100%[20-21]，因此Yamamoto等[22]推测47，XYY有能力完成减数分裂。动物实验将正常小鼠46，XY核型的生殖细胞移植到XYY核型小鼠模型的睾丸环境中，能发育成单倍体生殖细胞，意味着睾丸环境可能并不重要，重要的是生殖细胞的染色体核型[23]。另一种假设为“睾丸环境”假设，认为KS男性睾丸中有少许46，XY核型生殖细胞，由于睾丸环境异常，部分减数分裂发生错误(主要是染色体不分离)，产生正常性染色体精子，及24，XX、24，YY和24，XY核型精子。研究发现，46，XY核型占减数分裂细胞的100%，故推测47，XYY生殖细胞不能完成减数分裂[20,24-25]。如果第一种假设是正确的，那么从理论上推测，24，XY与24，XX精子的数量比应该为2∶1，同时也没有24，YY核型精子和缺少性染色体精子的发生。根据减数分裂的终产物精子的荧光原位杂交检测性染色体的结果来看，很多研究都显示了24，YY核型精子的存在[19]，而以上所说2∶1的比例似乎并不存在。但是所有的研究很难完全用某一种假设阐释，也许这两种机制同时在发挥作用。如果“睾丸环境假设”机制是存在的，必须警惕另外一种可能，即不仅性染色体不分离的概率增加，常染色体不分离的概率也应该增加。而目前精子的荧光原位杂交研究仅显示性染色体的数量，没有显示单细胞完整的染色体核型，常染色体非整倍体可能仍未被发现。

即便KS患者性染色体异常的精子比例占0～30%，但使用睾丸切开取精术/卵胞质内单精子注射技术出生的子代性染色体发生比例更低。有研究对100多例KS患者出生的后代进行追踪，仅1例出现性染色体异常(47,XXY)[26]。KS患者性染色体异常子代的发生率显著低于根据性染色体异常精子比例推测的可能发病率，其原因可能是异常染色体胚胎的着床潜能显著降低。

3 结 语

KS后代性染色体异常发生率极低，而且植入前遗传学诊断治疗可能带来其他的一些潜在风险，并且能进行植入前遗传学诊断检测的机构并不普遍，从风险-收益角度考虑，植入前遗传学诊断的治疗似乎不是必须的。因为不育是KS患者的主要表现，所以无法从家系研究中得到数据，到目前为止，母亲高龄和异常染色体重组是子代出现KS的唯一高危因素。对于高龄孕妇或KS丈夫，妊娠后的胎儿产前诊断十分必要。从母体血液中提取少量胎儿有核红细胞DNA碎片进行无创性胎儿产前检查技术是产前检查发展的一个新趋势，国内已有机构开展此项技术，从技术上讲，47，XXY染色体异常的胎儿是能被发现的，为产前诊断开辟了一条新的途径。

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