出産は危険ですか？赤ちゃんの健康状態が悪いのではないかと心配ですか?卵子を凍結することはお勧めですか? 「高齢」女性の不妊問題の解決

昨日、芸能界で突如発生した有名人のゴシップにより、「代理出産」という言葉が話題となり、女性の不妊に対する不安が再び呼び起こされた。 1970年代以降、中国政府は晩婚と晩産を推奨し始めた。今日、女性の出産年齢構成は大きな変化を遂げています。都市に住む女性の多くは、自分の「年齢」や出産が危険かどうか、子どもが健康かどうかを心配しています。女性が不妊の問題に直面したとき、自然の成り行きに任せるべきか、それとも「運命を変える」ために生殖補助医療を利用するべきか？今日の記事では、遺伝学の観点からこれについて説明します。

著者 |アラレイ（同済大学医学部内科修士）、シャオルイ（上海交通大学医学部産婦人科博士）

近年、女性の出産年齢の繰り上げは、特に大都市において比較的一般的な現象となっている。一方では、社会の発展に伴い、女性の社会的地位は継続的に向上し、教育を受け、家庭の外で働く女性の割合が大幅に増加し、それに応じて生殖能力の概念も変化しました。一方、同国の「二人っ子」政策は全面的に自由化され、1980年代、1990年代生まれの女性の間で「第二子」の需要が高まり、出産年齢構造は大きな変化を遂げている。同時に、「高齢」女性の生殖能力とその子孫の健康も大きな注目を集めています。今日の話題は実際の事例から始まります。

王さんは結婚後2度妊娠したが、どちらの場合も赤ちゃんは3ヶ月も経たないうちに不可解にも「流産」した。彼女は治療のために病院の生殖医療センターに来ましたが、彼女の病歴には次のような記載がありました。

36歳の王さんは結婚3年目で、2回自然妊娠している。しかし、妊娠70日目にB超音波検査で胎児の心拍が確認されなかったため、掻爬手術により妊娠を中絶しました。 2度目の妊娠中に絨毛膜絨毛採取検査を実施したところ、16トリソミー症候群（注：16番染色体が1本余分にあり、胎児の発育異常や自然流産につながる状態）であることが判明しました。女性の染色体、男性の染色体、精液検査はすべて正常範囲内でした。

36歳の王さんは結婚3年目で、2回自然妊娠している。しかし、妊娠70日目にB超音波検査で胎児の心拍が確認されなかったため、掻爬手術により妊娠を中絶しました。 2度目の妊娠中に絨毛膜絨毛採取検査を実施したところ、16トリソミー症候群（注：16番染色体が1本余分にあることを意味し、胎児の発育異常や自然流産を引き起こす可能性がある）であることが判明しました。女性の染色体、男性の染色体、精液検査はすべて正常範囲内でした。

医師は徹底的な分析を行った後、王さんに「第3世代試験管」技術を実施した。まず、患者は排卵誘発治療を受けます。これは、性ホルモンのレベルに影響を与える薬剤を使用して、もともと退化しようとしていた卵母細胞を発育・成熟させ、より成熟した卵母細胞を得る治療です。卵子採取後、体外受精および体外培養を実施し、合計4個の正常と思われる胚が得られました。着床前遺伝子検査のために胚からいくつかの細胞が採取され、検査の結果、2つの胚が移植に推奨されることが示されました。その後、正常な胚の1つが患者の子宮に移植され、妊娠が成功しました。

このケースは、一部の「高齢」女性の生殖問題の縮図と見ることができ、そこには「36歳」、「胎児の染色体異常」、「第三世代の試験管」といったいくつかの重要な点が含まれています。これらの重要なポイントの背後にはどのような情報が隠されているのでしょうか?一つずつ分析してみましょう。

卵子の質が重要

ポイント1：高齢化

「高齢出産」は誰もがよく耳にする言葉であり、「早く出産しないと高齢になりすぎて子どもに影響が出る」というのも多くの方の悩みや相談です。しかし、既存の文献では高齢の定義に関してコンセンサスが得られていません。

産科において、高齢出産とは出産時に妊婦の年齢が35歳以上の場合と定義されます。彼女の生殖能力は著しく低下し、胎児の発育不全や子孫の出生異常のリスクが大幅に増加します。女性の出産年齢が妊娠力に与える影響に関する報告書によると、20～24歳の既婚女性の不妊症発生率は6％、25～29歳では9％、30～34歳では15％、35～39歳では30％、40～44歳では64％であった。

生殖の分野では、さまざまな区別方法があります。統計によると、女性の閉経年齢は40歳から60歳の間で、平均年齢は51歳です。しかし、卵巣の老化速度は個人によって異なり、生理年齢と卵巣年齢は同じではありません。 「高齢」とは、卵巣予備機能*の観点から定義されるべきであり、実年齢に限定されるべきではありません。

* 卵巣予備機能を評価する方法は多数ありますが、主に臨床指標、基礎ホルモンレベル、卵巣画像、卵巣刺激実験などがあります。

卵巣予備能は卵子の数に直接関係します。女性が一生の間に持つ卵子の数は限られていると聞いたことがある人も多いと思いますが、正確にはいくつあるのでしょうか？

女性の卵子は卵巣内で原始卵胞→一次卵胞→二次卵胞→成熟卵胞という長い発育過程を経ます。生まれたばかりの女の子の卵巣の両側には、70万～200万個の原始卵胞が存在します。原始卵胞は7～9歳の時点で約30万～50万個あり、思春期には約4万個、閉経時にはわずか数百個しか残っていません。思春期以降、毎月約 15 ～ 20 個の原始卵胞が同時に成長し、発育し始めますが、成熟して排卵できるのは通常 1 ～ 2 個だけです。最終的に、女性は生涯で 400 ～ 500 個の卵胞を排卵し、残りの卵胞は発育過程で退化します。

ただし、原因不明の不妊症の場合、「高齢」は 30 歳以上と定義されます。片卵巣、卵巣嚢胞摘出、喫煙、早発卵巣不全（POF）の家族歴など、不妊症の高リスク要因を持つ女性の場合、「高齢」も 30 歳以上と定義する必要があります。

ポイント2：染色体異常

染色体は遺伝物質遺伝子の運搬体です。遺伝子は染色体の伝達とともに細胞分裂を通じて受け継がれます。染色体の数や構造が変化するなど、染色体に異常があると遺伝子の追加や欠失が起こり、染色体疾患につながります。染色体異常のある胎児のほとんどは流産または死産となります。生き残った患者には、多発性先天奇形、知的発達障害、成長遅延などの臨床的特徴が見られることが多い。

人間の生殖細胞は成熟すると、減数分裂という特別な分裂を起こすことが分かっています。いわゆる減少とは、分裂後の生殖細胞内の染色体の数が半分になることを意味します。つまり、DNA は 1 回複製され、細胞は連続して 2 回分裂し、最終的に形成される娘細胞は母細胞の染色体の数の半分しか持たなくなります。

減数分裂は、大きく分けて減数分裂Iと減数分裂IIの2つの段階に分けられます。女性の卵細胞（卵子）は、2 回の減数分裂を経て卵母細胞から生成されます。染色体は卵母細胞内の 46 個 (2n で表され、二倍体と呼ばれる) から 23 個 (n で表され、一倍体と呼ばれる) に変化し、性染色体も XX から単一の X に変化します。

卵胞発育の最終段階では、成熟した卵胞は排卵の 36 ～ 48 時間前に最初の減数分裂を完了し、1 つの二次卵母細胞を生成します。卵胞が成熟卵胞に成長すると卵巣の表面に移動し、成熟卵胞の壁が破裂して二次卵母細胞などが卵巣から​​排出されます。これは排卵です。

排卵後、二次卵母細胞の運命は2つのタイプに分けられます。 24 時間以内に受精しないと、二次卵母細胞は退化します。二次卵母細胞と精子が出会って受精すると、二次卵母細胞は第2減数分裂を完了し、成熟した卵細胞（卵子とも呼ばれる）を形成します。

女性の卵巣の老化は生殖能力の低下につながる可能性があり、卵巣の老化の主な兆候は卵母細胞数の減少だけでなく、細胞質の低下でもあります。これに伴って、卵母細胞染色体異数性の発生率も増加します。異数性とは、細胞内の染色体の数が 1 つ以上増加または減少することを意味します。たとえば、1 つの染色体が欠けている場合は、半数体 (2n-1) と呼ばれます。 1本の染色体が余分にある場合は、トリソミー（2n+1）と呼ばれます。卵母細胞異数性の原因はまだ完全には解明されていません。既存の研究によると[1]、女性の卵母細胞形成における減数分裂II期に、加齢に伴う染色体凝集の弱化と喪失、姉妹染色分体の早期発生、紡錘体微小管の変位と不一致が染色体分離エラーにつながり、これが異数性の主な原因であることが示されています。

統計によると、35歳の女性の卵母細胞における染色体異数性の発生率は約10％ですが、40歳の女性では30％、43歳の女性では40％に急上昇します。45歳以上の女性の卵母細胞はほぼすべて異数性です。そのため、年齢が上がるにつれて、ダウン症候群（21トリソミー）、18トリソミー、13トリソミーなどの染色体異常の発生率や流産率もそれに応じて増加します。 38歳以上の女性の流産率は30%から40%に達することがあります。

ここで話題を少し広げてみましょう。卵母細胞異数性の発生は、高齢女性の生殖能力に影響を与える重要な要因です。このような状況は若い女性にも起こるのでしょうか?

答えは「はい」です。

1か月前、アメリカ人類遺伝学ジャーナルに掲載された研究によると、卵母細胞の7％以上に少なくとも1対の「非交換」染色体があり、この状況は母親の年齢に影響されないことがわかりました[2]。交換されていない染色体を含む卵母細胞が減数分裂を起こすと、異数体の子孫が生まれるリスクが大幅に増加します。

「私たちのカウンセリング経験では、流産を経験したカップルや、染色体が余分または欠けている子どもを産んだカップルの中には、罪悪感を感じているカップルがしばしばいます」と、この論文の筆頭著者であるテリー・ハッソルド氏はインタビューで語った。 「私たちの研究結果は、その逆が真実であることを示しており、染色体のこうしたエラーの多くは人間の生物学に固有のものである。」

生殖補助医療

ポイント3：第3世代試験管

以前は着床前遺伝子診断 (PGD) および着床前遺伝子スクリーニング (PGS) と呼ばれていた第 3 世代の試験管は、現在では総称して「着床前遺伝子検査」を意味する「着床前遺伝子検査 (PGT)」と呼ばれています。 「第3世代」というからには、「第1世代」や「第2世代」よりも進化しているのだろうか？と疑問に思う人もいるかもしれません。全くない！第一世代（体外受精・胚移植、IVF-ET）、第二世代（卵細胞質内精子注入法、ICSI）、第三世代の試験管内という名称は、それぞれ異なる原因による不妊症を対象とした3つの異なる生殖補助技術を表しています。 3つの間に優劣はありません。

第 3 世代の試験管である PGT は、適応症に応じて 3 つのカテゴリに分類できます。最初のカテゴリーである PGT-A、A は異数性を指し、記事の冒頭で示したような高齢女性、原因不明の反復性自然流産、原因不明の反復性着床不全などに適しています。 2 番目のカテゴリである PGT-SR では、SR は構造再編成を指し、どちらか一方または両方の配偶者が転座、逆位などの染色体構造異常を抱えている場合に適しています。 3 番目のカテゴリーである PGT-M は、単一遺伝子欠損を指し、重篤な疾患の遺伝的感受性遺伝子に病原性変異を有する患者や、ヒト白血球抗原 (HLA) の適合が必要な状況に適しています。 PGT は、胚の染色体を検査して異常な胚を排除することで、流産や異常な子孫の出産のリスクを軽減します。

PGT は、複合医療と現代のバイオテクノロジーを組み合わせたプロジェクトです。操作プロセスには以下が含まれます。

1. 卵母細胞を得るためのホルモン誘発性排卵誘発法

2. 従来の体外受精または卵細胞質内精子注入法と体外培養法を使用する。

3. いくつかの胚細胞を採取し、分子生物学的手法を用いて対応するテストを実施する。

4. 正常な胚を子宮に移植します。

1968 年、生理学者の R.L. ガードナーと R.G.英国ケンブリッジ大学のエドワーズ氏は、PGT技術を初めてウサギに適用した。彼らは性染色体によって胚の性別を特定し、後にそれが雌の胚であると判断した。彼らはその胚を受容雌ウサギの子宮に移植し、一群の雌ウサギの出産に成功した[3]。 1990 年、英国ロンドンの王立医学大学院ハマースミス病院産婦人科の AH ハンディサイド チームによって、ヒトの胚に適用された世界初の PGT が実施されました。患者はX連鎖劣性遺伝病を抱えるカップルだった。研究者らは、単一細胞ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を用いて着床前胚の性別を特定し、移植用に雌の胚を選択し、最終的に健康な双子の女の子を出産することに成功した[4]。 2000年5月、わが国の中山大学第一付属病院生殖センターは、血友病キャリアに対するPGTを成功させ、PGT技術によって生まれた中国初の健康な赤ちゃんを出産した[5]。 20年後、楊城晩報WeChatは当時「新しいことに挑戦する勇気があった」母親にインタビューした。少女の成長過程は順調で、他の子供たちと何ら変わらなかったことが分かる。彼女はスポーツはあまり好きではなかったが、記憶力は良く、現在は大学に通っていた。[6]

PGT の最初の症例は、分子生物学技術 PCR を使用して 1990 年に治療されました。科学技術の継続的な発展に伴い、蛍光in situハイブリダイゼーション技術（FISH）、全ゲノムSNPマイクロアレイチップ（SNPアレイ）、第二世代シーケンシング技術（NGS）など、より多くの細胞遺伝学技術がPGTに応用され、PGTの精度と効率が大幅に向上しました。

PGT は急速に発展していますが、「絶対確実」ではないことに留意する必要があります。一方、人間には2万以上の遺伝性疾患が知られており、染色体の数や構造の異常は多種多様です。既存の技術では問題のほんの一部しか解決できません。一方、胚は検査後も発育を続け、環境、薬物、その他の要因の影響を受け、遺伝物質が再び変化する可能性があります。上記のケースで述べたように、PGT 治療を受ける患者は、胎児の遺伝的状態を判断するために、妊娠中期に再度羊水穿刺または絨毛膜絨毛採取を受ける必要があります。上海交通大学医学部付属仁済病院生殖センターのデータを例にとると、PGT移植サイクルの成功率は60％から70％の間です。

事件の要点が基本的に説明されました。これを見てため息をつく人もいるかもしれません。「PGT ってこんな感じなんだね！」生殖能力を維持しながらキャリアに集中したい女性にとって、もっと良い解決策はあるのでしょうか?近年、欧米諸国の独身女性による卵子凍結が世間の注目を集めている。女性有名人による「個人的な実証」により、卵子凍結は生殖能力を温存するための「後悔の薬」として宣伝さえされている。 2019年12月、31歳の未婚女性が北京朝陽区裁判所に、北京婦人小児病院生殖センターが自分の卵子の凍結を拒否したとして訴訟を起こし、卵子の凍結が注目を浴びることになった。[7]

卵子凍結：十分に安全ではない安全策

いわゆる卵子凍結とは、その名の通り「卵子を凍結する」ことを意味します。現在、卵子の凍結に用いられる方法には、主に緩慢プログラム凍結法とガラス化法があります。低速プログラム冷凍は初期に使用された方法でした。卵母細胞は低濃度の保護剤で保護され、プログラムされた冷凍庫の制御下でゆっくりと冷却され、最終的に液体窒素で保存されました。凍結方法が継続的に改善されるにつれて、プログラム凍結は徐々にガラス化に置き換えられてきました。後者は、高濃度の凍結保護剤を使用して卵母細胞を急速に冷却し、細胞内液を非結晶性のガラスのような状態に直接変換し、最終的に液体窒素で保存することで、卵母細胞の内部構造への損傷を減らし、成功率を高めます。

精子凍結（注：精子凍結は1953年に人工授精に成功裏に使用されていました）や胚凍結と比較すると、卵母細胞凍結保存技術の開発は遅いです。 1986年、オーストラリアの科学者が、凍結卵子（当時はゆっくりとしたプログラム凍結が使用されていた）と体外受精技術を組み合わせて妊娠に成功したことを初めて報告しました[8]。 2004年、わが国初の「凍結」（注：緩慢なプログラム凍結が使用された）赤ちゃんが北京大学第一病院で誕生しました[9]。 2013年、米国生殖医学会（ASRM）は凍結卵子の「実験的」というラベルを公式に削除し[10]、臨床現場で広く使用できるようになり、「女性の生殖権を強化する時代の到来」とみなされた。卵子凍結に関する特定の技術的、社会的、倫理的、その他の問題については、ここでは議論しません。卵子凍結の遺伝的問題に焦点を当ててみましょう。

遺伝学的観点から、卵子の凍結は安全であると考えられてきました。しかし、関連する研究が進むにつれて、この結論は再検討される必要があります。 2019年、米国医師会雑誌（JAMA）は、デンマーク癌協会研究センターが主導し、1996年から2012年の間に地元で生まれた1,085,172人の乳児の成長と発達を分析した後ろ向きコホート研究[11]を発表しました。その結果、小児期の癌リスクは、凍結卵子を使用して生まれた乳児では10万人あたり44.4人、自然妊娠で生まれた乳児では10万人あたり17.5人であることが示されました。つまり、前者は後者よりも癌になるリスクが2倍以上あるということです。その中で、白血病と交感神経系腫瘍のリスクが大幅に増加しました。しかし、体外受精や卵細胞質内精子注入法など、他の生殖補助技術との関連性は見つかりませんでした。考察のセクションでは、著者らは、凍結保存技術が胚の発達に変化を引き起こし、子宮内での成長に影響を及ぼす可能性があり、エピジェネティックな変化がその説明の可能性があると指摘している。

「父に似て母に似る」というのは、「遺伝」に対する私たちの最も直感的な理解です。しかし、「龍が9人の息子を産み、それぞれが違う」という現象は、遺伝の過程で遺伝子に加えて他の生物学的メカニズムも役割を果たしていることを示唆しています。エピジェネティクスとは、DNA 修飾や翻訳後修飾など、DNA 配列を変えずに遺伝子発現に起こるさまざまな変化を指します。このような変化は安定的に継承されます。しかし、凍結保存技術は胚にエピジェネティックな変化を引き起こし、赤ちゃんの将来の成長にリスクをもたらす可能性があります。

2020年8月、Clin Epigenetics誌に卵母細胞ガラス化がエピジェネティクスと遺伝子発現に及ぼす影響に関するレビューが掲載されました[12]。分析の結果、エピジェネティック制御の観点から、動物実験では卵子の凍結が DNA メチル化、miRNA、ヒストン修飾に影響を及ぼすことが判明しました。遺伝子発現に関しては、ヒト研究では卵子を凍結すると卵母細胞発達に関連する転写レベルが低下する可能性があることが判明し、動物研究では転写調節、細胞分化と有糸分裂、アクチン細胞骨格調節、アポトーシス経路に変化が見られました。このことから、卵子凍結技術の歴史は30年余りに過ぎないことから、凍結卵子の遺伝的安全性は今後さらに研究を重ねて向上させる必要があり、凍結卵子は「生殖能力が安全」というわけではないことがわかります。

要約する

伝統的な概念では、「適切な年齢で適切な行動をとる」ことに重点が置かれます。しかし、社会のペースが加速するにつれ、多くの女性とその家族は「高齢化」の問題に直面し、現代医学に助けを求めなければなりません。女性の生殖能力に影響を与える要因は数多くあり、今日お話ししているのはそのうちのほんの一部です。

カナダ王立協会会員のピーター・リョン教授は、『実践的人間補助生殖技術』（黄和鋒編著、人民医学出版社2018年刊）の序文で次のように書いている。「医学知識と技術の進歩は、人間の生命と健康に喜ばしい成果をもたらしました。補助生殖技術は日々変化しており、生命の創造に新たな章を開いています。」しかし、医師の立場から、医療の「不完全さ」についても、皆様に十分お伝えしていきたいと考えております。客観的かつ合理的であり続けると、自然は適者生存の最良の結果を与えてくれるでしょう。

参考文献

[1] マリア・ションパー、クリスティーナ・ラッパ、グレッグ・フィッツハリス。老齢マウスの卵母細胞では動原体微小管の確立に欠陥がある。細胞周期。 2014;13(7):1171-9.

[2] テリー・ハッソルド、ヘザー・メイラー・ハーゲン、アンナ・ウッド、他組み換えの失敗は、ヒトの卵子形成における一般的な特徴です。 Am J Hum Genet です。 2021;108(1):16-24.

[3] RLGardner、RGEdwards。性別を判別した胚盤胞を移植することにより、ウサギの満期時の性比を制御します。自然。 1968;218(5139):346-9.

[4] AHハンディサイド、EHコントジャンニ、K.ハーディらY特異的DNA増幅により性別判定された生検されたヒト着床前胚からの妊娠。自然。 1990;344(6268):768-70.

[5] Xu Yanwen、Zhuang Guanglun、Shu Yimin、他。着床前性別診断における蛍光in situハイブリダイゼーションの応用。中国医学雑誌（英語版）。 2002;115(6):874-877.

[6] 楊城晩報2020.07.14.中国初の第三世代試験管ベビーが今年20歳となり、広州で誕生しました。

[7] 北京デイリークライアント。 2019.12.23.病院が卵子凍結の申請を次々と拒否したため、女性が病院を訴えた。

[8] C・チェンヒト卵母細胞凍結保存後の妊娠。ランセット。 1986;1(8486):884-6.

[9] 李暁紅ヒト卵母細胞の凍結と解凍の研究と応用。北京大学ジャーナル（医学版）。 2004;36(6):664-667.

[10] アメリカ生殖医学会、生殖補助技術学会の実践委員会。成熟卵母細胞の凍結保存：ガイドライン。フェルティル ステリル、2013;99(1):37-43。

[11] マリー・ハーグリーブ、アラン・ジェンセン、メレテ・ケアー・ハンセン、他。不妊治療と小児がんリスクの関連性。ジャマ。 2019;322(22):2203-2210.

[12] ジュリー・バーベレット、ファティマ・バリー、セシル・シューほか。卵母細胞のガラス化はエピジェネティクスと遺伝子発現にどのような影響を与えますか?臨床エピジェネティクス。 2020;12(1):121.