348例無精子癥睪丸穿刺活檢的病理學分析

李佩佩 王永霞 徐珊珊 周冰燚 李銘臻

廣東省生殖科學研究所//廣東省生殖醫(yī)院//國家衛(wèi)生健康委員會男性生殖與遺傳重點實驗室 廣東廣州 510600

不孕不育已經(jīng)成為一個世界性生殖健康問題，據(jù)不完全統(tǒng)計，約有20%～25%的育齡期的夫婦受此困擾, 其中男性因素約占其中的50%，而無精子癥是導致男性不育最常見的病因[1]。如何準確地評價無精子癥患者睪丸的生精功能是治療的前提。睪丸活檢可對無精子癥患者睪丸的生精功能狀態(tài)和生精障礙程度進行直接評價分析，對于男性不育癥的病因、分類、診斷、治療和預后評估都具有很重要的意義，也是研究男性不育癥的重要方法。但是現(xiàn)階段評價睪丸生精功能的標準不一，對臨床指導性不足。本研究通過對348例無精子癥患者睪丸活檢的病理資料進行回顧性分析，觀察其睪丸組織病理學改變及生精功能狀態(tài)，對其生精功能進行詳盡的病理分型，并分析其臨床意義及其對男性不育癥診斷治療的指導價值。

1 對象和方法

1.1 研究對象

選取2017年1月—2019年12月在廣東省生殖醫(yī)院就診的無精子癥患者，納入標準：①無精子癥，至少進行3次常規(guī)精液化驗并離心沉淀后顯微鏡下檢查均未找到精子；②內(nèi)分泌檢查未見異常；③雙側(cè)睪丸大小、質(zhì)地未見明確異常；④無腫瘤、隱睪病史；⑤患者行睪丸穿刺活檢病理檢查。本組共348例，年齡23～49歲，平均年齡32.4歲。

1.2 方法

睪丸穿刺組織取出后，立即放入Bouin氏液固定，組織脫水、浸蠟，包埋, 制成蠟塊后，切成3 μm的石蠟切片，蘇木素-伊紅(HE)染色。鏡下觀察：①曲細精管的數(shù)量、形狀、管徑的大小、基底膜厚度，曲細精管與間質(zhì)的比例；②各級生精細胞數(shù)量、形態(tài)、排列分布及各級生精細胞之間的比例，成熟精子的數(shù)量；③支持細胞的數(shù)量、形態(tài)、分布；④間質(zhì)和間質(zhì)細胞的數(shù)量、分布、形態(tài)。

2 結(jié)果

無精子癥睪丸病理活檢組織，取材滿意為鏡下曲細精管橫斷面數(shù)量≥30 個，入組病例全部取材滿意。根據(jù)其主要組織病理學特征及有無成熟精子，無精子癥睪丸活檢可分為2種類型：梗阻性無精子癥(obstructed azoospermia,OA)和非梗阻性無精子癥(non-obstructed azoospermia,NOA)。

2.1 梗阻性無精子癥(OA)

梗阻性無精子癥166例，占47.70%，病理形態(tài)學特點主要是曲細精管內(nèi)生精細胞形態(tài)及各級生精細胞的比例基本正常，曲細精管內(nèi)可見成熟精子，基底膜厚度、間質(zhì)細胞數(shù)量及分布基本正常。根據(jù)曲細精管內(nèi)生精細胞和成熟精子的數(shù)量不同，可進一步分為生精功能基本正常，平均每個曲細精管橫斷面成熟精子數(shù)量≥20 個；輕度生精功能低下，平均每個曲細精管橫斷面成熟精子數(shù)量≥10 個且<20 個；中度生精功能低下，平均每個曲細精管橫斷面成熟精子數(shù)量≥5個且<10 個；重度生精功能低下，平均每個曲細精管橫斷面成熟精子數(shù)量<5個，見表1、圖1。

表1 166例梗阻性無精子癥(OA)病理分級

注：A，生精功能大致正常：曲細精管管腔大小正常，生精細胞數(shù)量、形態(tài)、比例基本正常，成熟精子數(shù)量平均≥20個/管；B，輕度生精功能低下：曲細精管管腔大小基本正常，生精細胞形態(tài)、比例基本正常，數(shù)量略減少，成熟精子數(shù)量平均≥10個/管，但是<20個/管；C，中度生精功能低下：生精細胞數(shù)量繼續(xù)減少，精子細胞和成熟精子數(shù)量也明顯減少，成熟精子數(shù)量5≥個/管，但是<10個/管；D，重度生精功能低下：生精細胞數(shù)量重度減少，成熟精子數(shù)量<5個/管

2.2 非梗阻性無精子癥(NOA)

非梗阻性無精子癥182例，占52.30%，根據(jù)生精細胞的數(shù)量和形態(tài)特征，可以進一步分為精子成熟阻滯、唯支持細胞綜合征(sertoli cell only syndrome，SCOS)、生精小管透明變性，見表2、圖2。

2.2.1 精子成熟阻滯 有92例，病理特征為曲細精管管腔大小及其分布大致正常，但曲細精管內(nèi)生精上皮層次減少，生精細胞數(shù)量減少或者正常，生精細胞發(fā)育停滯在精子發(fā)育的某一階段，沒有發(fā)育完全成熟的精子。根據(jù)其精子發(fā)育過程中細胞停滯在不同的階段，可以分為精原細胞階段5例(5.43%)、精母細胞階段38例(41.30%)和精子細胞階段49例(53.26%)。

2.2.2 唯支持細胞綜合癥 有77例，其病理學改變是曲細精管萎縮、纖維化，管徑不同程度減小，部分管腔閉塞。管腔內(nèi)未見生精細胞，只余支持細胞，大部分病例曲細精管基底膜彌漫增厚、玻璃樣變性。支持細胞不同程度的增生。少部分病例可見間質(zhì)和間質(zhì)細胞增生。

2.2.3 生精小管透明變性 有13例，其組織病理學特點是曲細精管萎縮、纖維化，管徑縮小閉塞，基底膜增厚玻璃樣變性，管腔內(nèi)未見殘留細胞，部分病例間質(zhì)和間質(zhì)細胞增生。

表2 182例非梗阻性無精子癥(NOA)病理分型

注：A，精子成熟阻滯(精母細胞階段):曲細精管管腔大小和形態(tài)基本正常，生精上皮層次減少，生精細胞數(shù)量明顯減少，生精細胞發(fā)育阻滯在精母細胞階段，未見精子細胞及成熟精子；B，精子成熟阻滯(精子細胞階段)：生精細胞數(shù)量減少，生精細胞發(fā)育阻滯在精子細胞階段，可見較多精子細胞，但是未見明確成熟精子；C，唯支持細胞綜合癥：曲細精管管腔縮小或正常，管腔內(nèi)未見生精細胞殘留，僅余支持細胞；D，生精小管透明變性：曲細精管萎縮、纖維化，管徑縮小閉塞，基底膜增厚玻璃樣變性，管腔內(nèi)未見殘留細胞，間質(zhì)和間質(zhì)細胞增生

3 討論

睪丸穿刺病理活檢可以直接評價無精子癥患者睪丸的生精功能，明確生精功能障礙的類型及病變程度，是無精子癥患者的重要檢查手段之一，為無精子癥患者診療措施的選擇和預后判斷提供直接的依據(jù)[2]。隨著輔助生育技術(shù)的發(fā)展，卵細胞胞質(zhì)內(nèi)單精子注射技術(shù)(intracytoplasmic sperm injection，ICSI)的誕生及推廣應用，對無精子癥患者睪丸生精功能的病理學評價分析就越發(fā)重要。

本研究分析的348例無精子癥病例中OA有166例，占無精子癥病例的47.70%。OA根據(jù)其睪丸生精功能以及曲細精管內(nèi)生精細胞和成熟精子的數(shù)量，可進一步分為生精功能大致正常、輕度生精功能低下、中度生精功能低下和重度生精功能低下。其中生精功能大致正常的病例并不多見，多數(shù)是由于后段輸精管道阻塞引起的，此種患者睪丸體積大致正常，通過睪丸取精術(shù)或附睪取精術(shù)可以達到生育下一代的目的。經(jīng)直腸超聲可以確定OA的梗阻部位，能夠顯著增加取精的成功率[3]，具有重要的臨床價值。不同程度的生精功能低下，與睪丸取精的成功率密切相關(guān)，所以區(qū)分出睪丸生精功能的不同程度，對臨床具有指導性意義。有文獻將生精功能低下與輸精管道梗阻分別列為不同類型無精子癥[4]，其實嚴格意義來講，生精功能低下的無精子癥也是存在輸精管道梗阻，才導致精子輸出障礙，本文將其統(tǒng)一列為OA。OA必須觀察到成熟精子的存在，部分病例即使見大量精子細胞，而沒有“梭形頭”的成熟精子，也應該歸入精子不完全性成熟阻滯或者精子成熟阻滯于精子細胞階段。OA曾是難以攻克的男性不育癥難題，隨著睪丸取精術(shù)(testicular sperm extraction,TESE)外科獲取精子技術(shù)和ICSI的誕生與臨床應用，其治療也取得重大進展[5-6]。ICSI應用于梗阻性無精子癥患者睪丸取精術(shù)或附睪取精術(shù)后，取得了較好的效果[7]。目前梗阻性無精子癥的診療取得了很多重大的突破性進展，大多數(shù)OA患者能夠擁有自己的后代。有學者研究發(fā)現(xiàn)，對于行輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive technology，ART)治療的OA患者，梗阻的病因、精子獲取的方法對于ICSI結(jié)局并沒有明顯相關(guān)性[8-9]。TESE的成功率與生精功能低下的程度密切相關(guān)。睪丸中成熟精子的數(shù)量越多，生精功能越好，睪丸取精的成功率越高。輕-中度的生精功能低下，取精成功率較高，而重度生精功能低下，取精成功率較低。因此，睪丸生精功能的評價就顯得十分重要，但是生精功能低下與精液細胞學、精子形態(tài)、活力相關(guān)性不明。

本研究納入的NOA有182例，占52.30%。根據(jù)生精細胞的數(shù)量和形態(tài)特征，可以進一步分為精子成熟阻滯、SCOS和生精小管透明變性。其中根據(jù)生精細胞發(fā)育過程阻滯的不同階段，可以細分為精原細胞階段、精母細胞階段和精子細胞階段。本研究統(tǒng)計的結(jié)果中精子成熟阻滯于精子細胞階段病例較多，多伴有不成熟的精子或精子細胞，又稱之為不完全性成熟阻滯，在病理形態(tài)學層面上，不完全性的成熟阻滯與重度精子發(fā)生低下需要仔細鑒別，鑒別要點是否可見成熟精子。1995年，F(xiàn)ishel等[10]與Tesarik等[11]分別用精子成熟阻滯的患者長形及圓形精子細胞行卵細胞胞質(zhì)內(nèi)顯微注射，都獲得成功，說明不成熟的生精細胞也可以使卵子受精并發(fā)育成胚胎，從而實現(xiàn)生育的目的，使得對精子成熟阻滯在精子細胞階段的無精子癥的治療出現(xiàn)了突破性的進展[12]。精準的對無精子癥患者的睪丸生精功能狀況進行病理學評價分析，為臨床醫(yī)生提供準確的信息，對治療無精子癥至關(guān)重要。部分精子成熟阻滯在精子細胞階段的病例被劃分在生精功能低下中，其實成熟精子的存在才是區(qū)別二者的主要標準，對臨床的診斷和療效有著關(guān)鍵的作用。

SCOS是臨床無精子癥常見的一種病理類型，本研究統(tǒng)計有77例，病理形態(tài)學上其曲細精管基底膜增厚玻璃樣變，管腔內(nèi)僅見支持細胞增生，未見生精細胞，臨床常伴有激素水平的變化[13]。在正常情況下，曲細精管管壁肌樣細胞收縮，使管腔內(nèi)維持一定的壓力，促使精子向附睪方向輸送，所以，即使在少數(shù)曲細精管管腔中查見極少數(shù)精子，因為基底膜玻璃樣變伴肌樣細胞腫脹變性，精液檢查仍表現(xiàn)為無精子癥，提示組織學上基底膜透明變性會引起基底膜增厚并導致曲細精管內(nèi)外部物質(zhì)交換障礙，而支持細胞功能發(fā)生改變及肌樣細胞的變性引起的基底膜病變都有可能是導致生精障礙的發(fā)病機制[14-15]。SCOS的基底膜病變是如何發(fā)生目前尚無定論，有學者研究提出由垂體功能不足引起的SCOS，可以通過向體外培養(yǎng)系統(tǒng)中加入促性腺激素，可能有助于精子發(fā)育成熟[16],但在體外培養(yǎng)系統(tǒng)去除了基底膜病變所造成的物質(zhì)轉(zhuǎn)運障礙，因此極少數(shù)SCOS患者從理論上有通過ICSI生育后代的可能。但大多學者認為，以體外培養(yǎng)和使用激素來恢復生育是不可取的，所以SCOS的治療目前尚有較大爭議[17]。

生精小管透明變性病例少見，本研究統(tǒng)計有13例，病理形態(tài)學可見曲細精管萎縮閉塞、纖維化，基底膜增厚玻璃樣變性，生精細胞、支持細胞完全消失，可見殘留少量間質(zhì)細胞。部分伴明顯間質(zhì)細胞增生，臨床大多存在染色體異常。不伴有間質(zhì)細胞增生，多為毒物、射線、藥物或精索靜脈曲張。目前條件下此種類型的無精子癥患者不能獲得自己的遺傳學后代[18]，只能通過供精達到生育的目的。但是，生精小管透明變性多與其他類型的生精障礙并存，因此臨床采取多點穿刺取材非常必要，根據(jù)送檢的全部曲細精管的生精狀態(tài)綜合進行判斷，并結(jié)合臨床其他檢查結(jié)果，給出病理診斷。具體情況還應結(jié)合臨床其他檢查結(jié)果分析。

綜上所述，睪丸組織中生精細胞、支持細胞、間質(zhì)細胞、基底膜在結(jié)構(gòu)和功能上是密切相關(guān)的一個整體，它們相互影響，互為因果，因此，無精子癥患者睪丸的病理改變非常復雜[19]，在同一病例中不同病理病變類型?；旌洗嬖凇１狙芯克捎玫姆诸惙椒ㄊ歉鶕?jù)其主要的、特征性的病理特點進行分型?？傊G丸活檢組織病理學評價作為不育癥男性的重要檢査之一，也是臨床生精功能評價的“金標準”，客觀準確地評價曲細精管內(nèi)生精細胞的數(shù)量、發(fā)育狀態(tài)、精子形態(tài)、精子發(fā)生的階段，進而對患者的生殖能力進行精確評估，指導臨床選取最優(yōu)的治療方法。但是不同的病理醫(yī)師對睪丸活檢組織中精子發(fā)生發(fā)育狀態(tài)的描述及診斷報告有差異性，導致了27%的無精子癥患者在選擇治療方法上會有不同[20]。因此，建立一個準確、統(tǒng)一的睪丸活檢組織學評價系統(tǒng)，明確各病變亞型的定義，獲得量化參數(shù)，是睪丸活檢病理學評價必須解決的難題，尚需進一步的探討。