精子の凍結保存（精子凍結）のメリットやデメリット

精子凍結保存とは

精子凍結保存とは、精子の備蓄を目的として、マイナス196℃の液体窒素タンク内に保存することをいいます。主に不妊治療の一環として用いられる技術ですが、この記事では、その意義や目的、精子凍結保存のメリットとデメリット・問題点・リスク等を解りやすく解説します。精子凍結保存をご検討しておられる方は、是非参考にしてください。

精子凍結保存の意義・目的：どのような方に勧められるか

精子凍結保存の意義・目的は、大きく分けると２つあります。

１．不妊治療の一環として利用

不妊治療中に、夫が海外駐在などで、卵子のベストなタイミング（排卵の時期）に帰国できる保証がない場合には、精子凍結保存は必須になります。また夫の急な出張や体調不良など、色々な状況を想定して予め精子を保存しておくことも重要です。
さらに不妊治療の現場では、精子の数が少なく、一回の射精では受精に必要な精子数が得られないケースもあります。そのような場合にも、治療前に精子を備蓄する目的で凍結保存技術が生かされます。

２．未婚男性も含めて悪性腫瘍「がん」が見つかり、手術や放射線・化学療法をする場合に、それらの影響が及ぶ前（治療開始前）に健康な精子を保存するために利用

悪性腫瘍「がん」の治療において、手術や放射線・化学療法は癌細胞を殺すことが目的ですが、同時に精巣における精子形成機能（造精機能）を強く傷害する可能性があります。そのため、必要に応じて治療を開始する前に精子を凍結保存するという手段が取られます。

【当院としての試み】
黒田IMRでは、精子を凍結する前に「細胞膜（精子を包む膜）が強い精子で、凍結保存に向いているタイプなのか否か」を見極める精密検査をします。つまり、マイナス196℃の液体窒素内の環境に耐えうる精子の力を高精度に調べます。なぜならば、凍結に向いている精子のタイプでなければ、凍結保存しても融解後に死滅精子となり、保存する意義が失われてしまうからです。
黒田IMRでは、精液の中から高品質精子を選別した上で、精子の「細胞膜の強さ」を検査して凍結に向いている精子あることを確認し、それから凍結保存するという、高精度な精子分離・凍結を実施しています。

実際のところ、射精毎に精子数は大きく変動しますし、採卵当日に緊張の余り射精できなくなる方や、上手に射出できず精子数が極端に少なくなる方もおられます。黒田IMRでは、そのような場合も想定し、全ての男性に治療開始前に凍結精子によるback upをしております。

精子の質を高精度に評価する技術 (精子精密検査)

質の高い精子を選別する技術

精子凍結保存のメリット

上述しましたが、精子を凍結保存しておくことにより、不妊治療において夫が不在でも妻の排卵期に治療を実施（同調）できるメリットがあります。つまり、射精と排卵の同調が不要になります。また、不妊治療において乏精子症（精子数が少ない）や上手に採精できなかった場合においても、治療前に精子を凍結保存することにより充分な精子数が得られるメリットがあります。

さらに未婚男性も含めて、手術や放射線・化学療法の治療により造精機能が障害される可能性がある場合には、治療前に精子凍結保存できることは治療後のquality of lifeの観点からも極めて重要です。

その他、逆行性射精、精路閉塞（とくに人工精液瘤設置例）、脊髄損傷による射精障害などの精液採取困難例に対しましても、各々の症例に適した方法で精液を採取することにより、精子の凍結保存が可能になります。

【注意点】このような数々のメリットがありますので、精子凍結保存に対する臨床的な要望は高まる傾向にありますが、精子の品質を低下させることなく凍結融解できる高精度な技術を持っている施設は極めて少ないという現状にあります。

精子凍結保存のデメリット・問題点・リスク

人間の一般的な細胞は、「細胞膜」という袋の中にある「細胞質」という溶液に色々な器官が浮いているイメージで構成されています。一方で、精子という細胞は極めて特殊な構造をしており、全体の大半を頭部が占めており、その頭部の中には DNAがぎっしり詰まっている核が収納されており、細胞質（溶液）は殆ど含まれていません。

この精子の構造は、マイナス196℃の液体窒素内の保存環境に向いていますが、精子の「細胞膜の強さ」には個人差が大きいため、精子のタイプに見合った最適な凍結融解を可能にする技術を提供しなくてはなりません。しかし、精子凍結に関わる一連の技術には施設格差があり、デメリットは凍結融解の過程において精子の妊孕能（精子の品質）が低下する点にあります。

【注意点】以下のような問題点・リスクがあることを認識した上で、精子凍結保存のメリットを生かして有効活用することが望まれます。

１．未婚者が精子凍結保存を希望した場合

未婚者の場合には、現時点では結婚して妊活をする予定がなく、今のうちに（若いうちに）自身の精子を凍結して保存しておき、将来的に必要に応じて不妊治療に用いることを目的としているケースが多い傾向にあります。

しかし現実問題として、積極的に結婚相手を探すよう努力しなくてはならず、また結婚したパ－トナ－から不妊治療の同意を得られるのか等、色々な側面からの負担を考えると難しい問題もあります。

結果として、未婚者の場合の多くは凍結中止となることから、「精子凍結保存は既婚者に限る」という意見もあり、課題が残されています。

２．未成年者が精子凍結保存を希望した場合

未成年の場合、個人の権利を考えると「精子凍結保存の契約」は避けられないのが現状ですが、大半のケースが両親の意向で行われています。当然のことですが、将来的に成人した後に、本人の意思を明確化した再契約の必要性が生じます。

３．高齢者が精子凍結保存を希望した場合

60歳以上の高齢者の場合には、精子凍結保存する意義・必要性を一層明確化しなくてはなりません。多くは本人の強い希望で凍結保存をすることになりますが、結果として凍結中止になるケースが殆どです。

４．契約者死後の精子の取り扱いの問題

死後精子を用いた不妊治療で子供が誕生したことによりトラブルが生じる可能性もあり、そのリスクを回避するためにも「死後精子の不妊治療への使用は禁止すべき」であり、契約に「精子凍結保存は本人の生存中に限る」という条項がありますが、現状では法制化されるには至っていません。

精子凍結の凍結方法について

精子を凍結保存する際には、事前に「凍結保存に向いている精子のタイプなのか否か」を見極める精密検査をすることが前提になります。その結果、向いていない場合は、臨床応用の意義が低くなります。一方で、向いているタイプならば、あらかじめマイナス196℃の液体窒素内の環境に耐えうる高品質な精子を選別した上で、精子凍結保存の技術成果が得られます。

一般的に、細胞を凍結する際に細胞内に氷の結晶ができてしまうと、細胞は壊れてしまいます。例えば、水を凍らせる場合でも、中に結晶を作らずに、ひび割れもさせないためには高度な技術が必要です。同じように、精子を凍結させる際にも、細胞保護剤を用いて精子を壊さないように脱水、氷晶形成を抑制させる技術が必須になります。また同時に、蘇生率を向上させるために、精子細胞表面を被覆して細胞膜の障害を防ぐ配慮も必要になります。

もちろん、精子凍結が上手くできても、治療に用いる際には凍結した精子を解凍しなければなりません。精子は凍結時と融解時の至適温度の変化率が異なっておりますので、精子融解技術も凍結と同様に細胞膜障害に配慮した高精度な技術が要求されます。

【注意点】正確な知識がないと「凍結した精子を治療に使えば妊娠できて当たり前」と思ってしまいますが、精子の品質を低下させることなく、高品質を保持した状態で凍結、解凍することができなければ、その技術の臨床的な意義は失われてしまいます。

精子凍結の保存期間

精子を凍結保存する期間は施設によって異なります。世界保健機関 WHOや日本産科婦人科学会で明確な基準を設けているわけではありません。

保存できる液体窒素タンクの容量にも限りがありますので、保存期間を1年間に限定している施設もありますが、希望に応じて期間延長の更新手続きをしている施設も多いかと思います。

まとめ

黒田IMRで最初に（治療開始前に）実施する精子精密検査では、「選別した高品質精子が凍結して解凍した後に、どの程度生き返るか」、つまり「凍結保存に耐える力」を精密に調べます。逆に言えば、凍結保存技術は、凍結保存に耐えられない細胞膜が弱い精子を排除する手段になりますので、黒田IMRの高度な精子選別技術と組み合わせることにより、融解後に生き残る精子が例え僅かでも、ひたすら備蓄することを可能にしています。結果として、受精に用いる精子の数を節約できる高効率体外受精法（人工卵管法）に展開できますので、顕微授精のリスクを回避することに繋がります。

しかし、解凍後に全ての精子が運動性を失って死滅精子になってしまう場合には、現状では採卵当日に採取した精子の中から品質管理できた精子（顕微授精に用いても安全な精子）を選別して顕微授精に展開せざるを得ません。

【重要ポイント】精子凍結保存の実施に際しては、
　◎「精子の細胞膜の強さ」を見極めることができる『高精度な検査技術』があること
　◎「精子の品質を損なわない」で凍結融解できる『高度な凍結技術』があること
が大前提になります。