【男性不妊】精液検査と精子検査の違い、やり方、費用は?結果の見方や注意点を専門医が解説

黒田優佳子 医師
この記事の執筆者 医師・医学博士 黒田 優佳子
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慶應義塾大学医学部卒業後、同大学大学院にて医学博士号を取得。
その後、東京大学医科学研究所 生殖医療研究チームの研究員として、男性不妊に関する基礎・臨床研究に従事。
臨床精子学の第一人者としての専門性を活かし、男性不妊に特化したクリニック「黒田IMR(International Medical Reproduction)」を開院。
診察から精子検査・選別処理、技術提供に至るまで、すべてを一人の医師として担う体制を確立。専門性の高い診療を少数精鋭で提供しつつ、啓発・講演活動にも取り組んでいる。

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【不妊治療】精液検査の方法_一般精液検査との違いを徹底解説

【この記事のまとめ】男性不妊の精液検査とは?精子検査との違いは?

目的を認識すること:重要!
精液検査と精子検査の目的は大きく異なります。精液検査は、主に精子濃度・運動率・正常形態率をカウントするという、見た目だけの簡易検査ですので、精子妊孕性(妊娠させる力)を調べることはできません。一方で精子検査は、治療成果と出生児リスクに直結する精子の中に隠れ潜んでいるDNA損傷をはじめとする精子機能異常や内部構造異常(これらを隠れ精子異常という)を分子生物学的な手法で解析する精密検査になりますので、精子妊孕性を明確化させることができます。つまり、男性不妊の有無を正確に診断することができます。

どこで受ける?
精液検査は一般的な泌尿器科や不妊治療クリニック等、どこでも受けられますが、高精度精子検査に関しては実施できる施設が限定されます。

採取法
3〜5日程度の禁欲期間を確保した上で、院内採精室、または自宅でマスターベーションにより精液を採取します。

結果
精液検査は当日(30〜60分)結果が出ますが、高精度精子検査は調べる項目数も多いため1週間程かかります。

費用
精液検査は保険適用で1,000円〜3,000円程度ですが、高精度精子検査は特殊検査になりますので、保険適用外(自費)で数万~になります。

注意点
精液検査では、治療成果と出生児リスクに直結する隠れ精子異常を調べることはできません。隠れ異常を調べて治療の見通しを予測するためには、高精度精子検査を受ける必要があります。

目次

精液検査でわかること【男性不妊の第一歩】

男性不妊の検査は、主に精液検査になります。その他、必要に応じて血液検査や超音波検査等を実施します。

精液検査は迅速に低コストで実施できる点にメリットがありますが、普通の顕微鏡で精液を見ただけの簡易的な検査です。あくまでも「精子が造られているのか」「元気に泳いでいるのか」を見ているに過ぎず、精子妊孕性を判定できる検査精度ではありません。つまり、男性不妊の有無を正確に診断することはできません。

DOCTOR COMMENT ─黒田院長コメント

【男性不妊の精液検査で見るべきポイント】普通の顕微鏡では見えない精子の中に隠れ潜んでいる異常(隠れ精子異常)があると治療は難航します。また最も怖い点は、隠れ異常精子が受精に関わり、妊娠、出産に至った際には、生まれてくる子どもの健康に悪影響を及ぼすという点です。ですから、事前に隠れ異常の有無を調べておくことが極めて重要になりますが、精液検査では治療成果と出生児リスクに直結する、DNA損傷をはじめとする隠れ精子異常を発見できません。

隠れ異常の存在・種類・程度を正確に調べることにより、その方の精子妊孕性が明確化するだけではなく、精子側からの出生児へのリスクまでを見据えて「最適で安全な治療法」を決定できることが可能になります。しかし、隠れ異常を検知するためには、分子生物学的な手法で高精度に解析できる精子検査をする必要があります。

精液検査が正常であったが、不妊治療を繰り返しても なかなか成果にならないご夫婦は、隠れ精子異常が見逃されている可能性があります。隠れ精子異常を検知できる『高精度精子検査』を受けて科学的根拠に基づいた精子詳細情報を取得されることをお勧めします。次の一手が見えてきます。

精液検査の方法

① 採取された精液1滴をガラス板の上に滴下します。

② 位相差顕微鏡を用いて200~400倍の倍率で観察し、以下の項目をカウントします。

③ 主な検査項目は、精子濃度(1ml中の精子数)、運動率(運動している精子の割合)、正常形態率(大まかな頭部の形)等になります。

④世界保健機構WHO診断基準に従って判定します(後述)。

精液検査の世界保健機構WHO診断基準値(検査項目・判定基準)

治療現場では、精液検査の結果がWHO診断基準値に達していなければ、即 男性不妊と診断されます。しかし前述しましたように、あくまでも簡易的な検査であり、精子妊孕性を調べている検査ではありませんので、男性不妊を正確に診断できる訳ではありません。結果に一喜一憂しないでください。

精液所見に対しての下限基準値(5%タイルと95%の信頼範囲)

 パラメーター下限基準値
2021年
精液量(mL)1.4(1.3-1.5)
精子濃度(百万/mL)16(15-18)
総精子数(百万/精液中)39(35-40)
運動率(%)42(40-43)
前進運動率(%)30(29-31)
生存率(%)54(50-56)
正常形態率(%)4(3.9-4.0)

※参考:WHOラボマニュアル第6版2021年7月27日

精液検査はどこで受けるの?泌尿器科と不妊治療クリニックの違い

「自分が男性不妊かもしれない」と思ったとき、どこを受診すべきか迷う方も多いでしょう。精液検査は主に以下の2つの医療機関で受けられます。

  • 泌尿器科(男性不妊外来)

精索静脈瘤やED(勃起不全)など、男性の身体的なトラブルの診察・治療を専門とします。男性一人で受診しやすいメリットがあります。

  • 不妊治療クリニック

ご夫婦で一緒に通院でき、精液検査の結果を踏まえて、人工授精や体外受精、顕微授精など「妊娠に向けた総合的な治療」に移行できるメリットがあります。

DOCTOR COMMENT ─黒田院長コメント

男性不妊の精液検査で用いる普通の顕微鏡では検知できない、治療成果と出生児リスクに直結する隠れ精子異常の有無を調べるためには、分子生物学的な特殊な手法で高精度に精子を解析しなければなりません。この高精度精子検査を実施できる施設は極めて少なく、限定されます(後述)。

精液検査の手順・費用

精液検査の手順・流れは?

  1. 自宅採精(持ち込み)の場合は、医療機関から事前に精液を採取する滅菌容器を預かります。
  2. 3~5日程度の禁欲期間を考慮して検査日を予約します。
  3. 持ち込みではなく院内採精の場合には、採精室でマスターベーションにより滅菌容器に採取し、精液を提出していただきます。

医療機関によっては「自宅で採精して持参する方法」を許可していますが、個人的には「院内の採精室で採取する方法」をお勧めします。詳細は「精液検査を受ける時の注意事項2つ」で解説しています。

精液検査の結果は「いつ」出るのか?

精液検査は迅速に低コストで簡易的な検査になりますので、当日精液を提出後 30~60分で結果が出ます。

DOCTOR COMMENT ─黒田院長コメント

隠れ精子異常を検知できる高精度精子検査は、調べる項目数も多く、また熟練と手間を要する検査ですので1週間程かかります。

精液検査の費用は?

精液検査のみであれば、健康保険が適用されるケースが多く、自己負担額は1,000円〜3,000円程度(3割負担の場合)が目安です。ただし、初診料や感染症などの血液検査が追加されますと、合計額として5,000〜10,000円前後になります。

DOCTOR COMMENT ─黒田院長コメント

DNA損傷をはじめとする精子機能や内部構造の隠れ異常を詳細に解析できる高精度精子検査は、自費診療(保険適用外)になります。全項目の実施には10万円程度を要します。

精液検査を受ける時の注意事項2つ

精液検査の注意事項について

(1) 精液の搬送条件が適正でないと、精子に悪影響が及ぶ

医療機関によっては、自宅で採精した精液を自己搬送することを許可しています。自宅の方がリラックスして採精できるかと思いますが、問題点もあります。それは、精子は大変デリケートな細胞ですので、採取してから時間が経過したり、搬送する環境条件が悪いことにより、精子の状態が著しく変化することです。

具体的にお話しますと、精液中には常在菌がいますので、夏場は自己搬送中に菌の繁殖が進みます。一方で寒すぎてもよくないので、冬場の自己搬送においても最適な温度管理は難しくなります。

ですから例えば、精液検査の結果が良くなかった場合、搬送条件(時間経過、温度管理など)が適正でなかった可能性も考慮に入れて判断しなくてはなりません。なるべく医療機関で採取されることをお勧めします。

(2) 適正な禁欲期間には個人差が大きい

精巣で上手く造られた精子でも禁欲期間が長くなると、精巣上体で射精を待つ間に精子を包み込んでいる膜(細胞膜)に傷がつき、また精子頭部に収納されているDNAが損傷され、さらには運動も失われてきます。逆に、毎日射精するように禁欲期間が短いと、精子濃度は極端に下がり、また精液中に未成熟な精子が目立つようになります。

すなわち、成熟精子をある程度の数、射精するには一定の禁欲期間が必要になるということです。一般的に 3~5日程度の禁欲期間が推奨されていますが、最適な禁欲期間には個人差が大きく、一概に何日の禁欲期間がよいと言い切ることはできません。正確に言えば、各個人の精子の品質に見合った適正な禁欲期間があります。

精液検査の問題点2つ

(1)採精のコンディションにより、精子濃度は大きく変動する

検査をされた方であれば、その都度「精子が増えた」「減った」と一喜一憂されることと思います。ただ、ここで注意点があります。

精液は、射精時に前立腺やその後ろにある精嚢腺の分泌液が、精巣上体で成熟を進めている精子を含む分泌物を押し出し、それらが混ざり合ってできた白濁液ですので、採精時のマスターベーションが上手くできたか否かにより、精巣上体の分泌物を押し出す前立腺や精嚢腺の分泌液の量が大きく増減します。その結果として、精液量は大きく変動しますので、精子濃度は薄まったり濃くなったりします。

(2) 精液検査では、隠れ精子異常を検知できない

男性不妊治療の現場では「楕円頭部の運動精子=良好精子」という認識が定着していますので、運動精子が治療に用いられています。しかし運動精子の中に、DNAや細胞膜の損傷、先体障害、中片部や尾部の異常など、隠れ異常をもった精子が混在しています。前述していますが、隠れ精子異常があると治療は難航し、さらには出生児への健康リスクに繋がりますので、治療開始前に隠れ異常の「存在」「種類」「程度」を正確に把握しておくこと、かつ事前に隠れ異常精子を積極的に排除しておくことが必要不可欠になります。しかし精液検査で用いる普通の顕微鏡では隠れ精子異常を検知できませんので見逃してしまいます。ここに精液検査の最大の問題点があります。

精子研究中の画像

【画像解説】黒田IMRの具体的な高精度精子検査の詳細

DOCTOR COMMENT ─黒田IMRの精子検査は、精液検査と何が違うの?

当院で実施している男性不妊の高精度精子検査は、治療成果や出生児の健康に影響を及ぼす『隠れ精子異常』の有無、種類、程度までの科学的根拠に基づいた詳細情報を取得できる分子生物学的な解析手法による精密検査です。

結果からは、正確な精子妊孕性を見極めた治療の見通しや出生児へのリスクを予測でき、最適かつ安全な受精法を考案できるようになります。

以下の高精度精子検査の一部を紹介しますが、詳細は黒田IMRのホームページをご参照ください。

① 精子頭部・中片部・尾部の形態検査

これまで「頭部の外周形状が楕円」であることが「正常性の指標」として重要視されてきましたので、「楕円頭部の精子=良好精子」と考えられ、頭部形態だけを観察することを目的とした染色法が広く用いられてきました。しかし私たち研究チームで開発した、頭部のみならず尾部や中片部の形態までを高精度に染色できる方法により、頭部が楕円形でも大小不同があり、また中片部や尾部にも多様な形態異常があることが明らかになりました(以下、写真参照)。

頭部・中片部・尾部異常精子

異常精子の画像

頭部・中片部・尾部異常精子

② 精子頭部の空胞検査:頭部の中の空胞(穴)の観察

精子は、精巣で造られた時は未成熟な状態にあり、隣の精巣上体という臓器に移動してから成熟を進めます。最終的に成熟が完了する段階になると、精子頭部に収納されたDNAを保護している核タンパク質はヒストンからプロタミンに置換され、さらにプロタミン同士が架橋して(手をつないで)圧縮され、結果として頭部が楕円形になります。

私たち研究チームは、精子に特有な核タンパク質のプロタミンを特異的に染色する方法を確立し、一見 良好精子と思われる楕円頭部の運動精子の中にも内部に多数の空胞を認める「頭部空胞精子」が含まれていることを明らかとしました(以下、写真参照)。空胞は染色されませんので、白く抜けて見えます。

③ 精子先体の形態と機能検査:卵子侵入に関わる先体の観察

「先体」はヘルメットのように精子頭部の前半分を覆っている袋状の小器官です。先体の中には卵子に侵入して受精する時に卵子を覆う殻(透明帯)を溶かすために必要な酵素が入っています。ちょうど良いタイミングで卵子に到達した精子だけが、先体から酵素を放出して透明帯に小さな穴を開けて卵子に侵入して受精することができます。この一連の仕組みを「先体反応」といいます。

生殖補助医療において、精子の何%に「先体がついているか」「卵子に侵入する準備ができるか」「先体反応を起こすことができるか」を精密に調べることは極めて重要です。その点を踏まえて、私たち研究チームは「先体が存在するのか」「先体の膜が正常か」「先体反応を誘起できるのか」を正確に確認できる高精度な染色法を確立しました(以下、写真参照)。その結果、「先体の能力」に見合った最適な治療法を選択することが可能になりました。

先体欠損精子の画像

先体正常精子

先体欠損精子

洗体膜精子の画像

緑色:先体膜正常精子

赤色:先体膜損傷精子

④ 精子DNA損傷検査:DNA fiberの切断(DNA断片化)の進行程度の観察

体を構成する細胞(体細胞)には、DNAに傷がつくとすぐに修復される仕組み(DNA修復機構)があります。修復に成功すれば生き延びますが、失敗すれば死んでしまいます。一方で、特殊な細胞である精子は形成過程でDNAを修復する力を失ってしまい、様々な原因によってできDNAの傷は修復されず、そのまま残ってしまいます。その結果、運動精子の中にDNA損傷精子が混在してきます。

DNAがひどく傷ついた精子の多くは受精しません。たとえ受精しても胚の発生が継続しませんので命の誕生にまで至りません。一方で僅かなDNAの傷をもった精子ならば、受精、妊娠、出産を可能にします。運良く受精後に卵子側のDNA修復機構が、精子DNAの傷を完全に修復してくれれば問題ありませんが、ほんの僅かの傷を治すのが精一杯です。修復が不完全に終了した場合には、出生児の健康に何らかの影響を及ぶすリスクが残ります。

ここで最も注意すべき点は、不妊治療で生まれてくる子どもの健康という観点からは、現場で良好精子と考えられている運動精子の中に隠れているDNAの僅かな傷こそがリスクを招くという点です。

私たち研究チームで開発した高精度精子DNA損傷検査は、世間一般に出回っている色素で精子を染めてDNAの傷を判定する簡易式検査キットによるものではありません。電気泳動という手法(電気の力)を用いて1匹ずつ精子の頭の中に収納されているDNA 鎖の1本1本を引き伸ばして、何パーセントの精子に、どのような「種類」のDNAの傷(DNA fiberの切断:DNA断片化)が、どの「程度」あるかを正確に調べることができる精密検査です。 正直なところ大変に手間はかかりますし、精子DNAの細かい傷をを正確に再現性高く調べられる技術を安定させるには熟練を要しますが、黒田IMRでは、精密に調べた精子の詳細情報を 一組一組のご夫婦に時間をかけて科学的な根拠(数々の精子の写真)を丁寧にご説明することは、その後の適正な治療指針を決定する上で極めて重要であると考えて実践しております。

⑤ 精子頭部の細胞膜損傷検査

これまで「精子が泳いでいれば、精子頭部から尾部まで全ての細胞膜は正常である」と考えられてきましたが、実はそうではありません。以下に解りやすくご説明します。

体を構成する体細胞では、細胞膜の直下には細胞質(小器官を含む溶液)があり、その下にあるDNAを取り囲んでいます。つまりDNAは細胞質に包まれているため、細胞膜の損傷がDNAに直結しません。一方で成熟精子は体細胞と異なり、細胞質を持たない特殊な構造になっていますので、精子頭部細胞膜の直下にはDNAが存在しています。すなわち細胞質がないことにより、細胞膜損傷直下にあるDNAの傷害に直結します。 私たち研究チームは、精子DNAに特異的に結合する色素を使い分けて頭部細胞膜の「傷」を観察する染色法を開発しました(以下、写真参照)。

青色:頭部細胞膜正常精子

赤色:頭部細胞膜損傷精子

コラム:DNA損傷精子と顕微授精の関係性は?

⑥ 凍結保存における精子耐凍力検査

精液の精子濃度が低くて受精に必要な精子が足らない場合、つまり「精子数が少ない」場合には一般的には「即 顕微授精を実施」する傾向にあります。しかし顕微授精のリスクを踏まえますと、極力顕微授精を回避すべきということは言うまでもありません。そこで高度に選別した運動精子を凍結備蓄することにより「精子の備蓄」が可能になります。しかしここで問題となるのは、凍結精子を融解した時に運動性を失う精子の割合に個人差があることです。

精子耐凍力検査は「選別した高品質精子が凍結保存後に どの程度生き返るか」、つまり、精子の凍結保存に耐える力を調べる検査ですので、精子の厳選という観点から考えると「凍結保存技術は細胞膜が弱い運動精子を排除する手段」になります。

黒田IMRでは、精子の「高度な選別」と「丁寧な凍結保存」の両者の技術を組み合わせることにより、ひたすら品質の高い精子の備蓄に励み、顕微授精を回避できる高度化した体外受精法『人工卵管法』に展開し、治療の安全性と有効性を向上させる技術努力をしています。人工卵管法の詳細に関しましては、黒田IMRのホームページを参照ください。

⑦ 精子中片部ミトコンドリアの形態と酸化ストレス機能検査

精子頭部と尾部を連結する部分の中片部には、エネルギー産生に関わるミトコンドリアという小器官と胚分割に重要な役割を果たす中心体が局在しますので、私たちの研究チームは このミトコンドリアを染色して中片部の機能(酸化ストレス)と形態を調べることは重要であると考えて、中片部の正常性を見極める染色法を確立しました(以下、写真参照)。

精子中片部の画像
精子中片部の画像②
精子中片部の画像③
精子中片部の画像④

まとめ

顕微授精を繰り返した後で一般精液検査では検知できなかった「隠れ精子異常」が判明し、夫婦が混乱するような事態を避けるためにも、黒田IMRでは治療開始前に隠れ異常を検知できる高度精子検査を行っていただき、男性不妊のステージングを正確に診断します。科学的根拠に基づいた「精子妊孕性」を正確に把握した上で、治療の見通しと出生児リスクを予測し、その方の精子の特性に最も相応しい「適正かつ安全な男性不妊個別治療法」を設計した『効率的な生殖医療戦略』をご提供しております。ここに『黒田IMRの男性不妊治療の真価』があります。

男性不妊の精液検査の方法・手段についてのFAQ

一般的な精液検査ではどのような「項目」を調べますか?また、その「基準値」は?

一般精液検査では、主に精子の「濃度」「運動率」「正常形態率」の3点を調べます。 WHO(世界保健機関)が定める基準に従って判定しています。2021年の基準値は以下の通りです。

  • 精子濃度: 1,600万/mL以上
  • 総精子数: 3,900万以上
  • 運動率: 42%以上
  • 正常形態率: 4%以上

注意点は、これらの数値がWHO診断基準を満たしていても「妊孕性や出生児リスク」に直結する、DNA損傷や機能異常等の精子の「質」までを把握できないという点です。一般精液検査の結果は、あくまでも「精巣で精子が造られているのか」「元気に泳いでいるのか」だけを見るための「最低限の目安」にしかなりません。

精液検査を受ける際の「禁欲期間」や「注意点」はありますか?

一般的に「3〜5日間」の禁欲期間を設けることが推奨されます。 検査を受けるにあたり、正確な結果を得るためには以下の点に注意をしてください。

  1. 禁欲期間の調整: 短すぎると精子濃度が下がり、長すぎると精子DNA損傷や運動率低下を招く恐れがあります。
  2. 院内採精の推奨: 自宅採精(持ち込み)は、冬の低温や夏の雑菌繁殖など、季節に伴う温度変化や搬送時間の影響が精子の品質を低下させるリスクがあります。
  3. コンディションの考慮: 精子濃度は体調やマスターベーションの具合で大きく変動しますので、一回の検査結果だけで一喜一憂せず、慎重に評価することが大切です。

コラム:妊活の適切な禁欲期間とは?

一般的な精液検査で「異常なし」ならば男性不妊は否定され、精子は問題ないですか?

いいえ、一般的な精液検査では検知できない「隠れ精子異常」が不妊原因である可能性があります。普通の顕微鏡で精子の外見(数や形)を見るだけの一般精液検査では、精子内部に隠れている機能異常を検知できません。

  • 精子DNAの損傷: 外見が正常でも遺伝情報DNAが断片化していることがある。
  • 空胞や膜の損傷: 精子頭部に空胞(穴)があったり、細胞膜が傷ついたりしている。
  • 先体の異常:精子が卵子に侵入して受精する機能が障害されていることがある。
  • ミトコンドリアの異常: 精子エネルギー源となる部分に酸化ストレスを受けている。

これらの異常は一般精液検査で用いる顕微鏡では見えませんので見逃されてしまいます。隠れ異常精子の存在は不妊治療を長期化させる原因になり、出生児へのリスクにもなりますので、早めに高精度精子検査で詳細に調べておくことが推奨されます。

記事:黒田IMRの『隠れ異常を検知できる高精度な精子検査』とは?

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黒田インターナショナル メディカル リプロダクション院長。不妊治療で生まれてくる子ども達の健常性向上を目指して「高品質な精子の精製法および精製精子の機能評価法の標準化」と共に「次世代の不妊治療法」を提唱し、日々の診療と講演活動に力を注いでいる。

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