李新揚博士
台北榮總婦產部生殖內分泌科主治醫師
中華民國生育醫學會秘書長
精子和胚胎成功冷凍，早已不是鮮事。由於有了這方面知識和經驗的累積，冷凍卵子，提供生育的另類選擇，已指日可待。
冷凍卵子解凍後成功懷孕的第一例案例在1986年發表，之後的十年內鮮少有成功案例報導。追究其原因，發現冷凍保存會造成卵子外層透明層的硬化，精子受阻，使得受精成功率極低。這種情況到了精蟲細胞內顯微注射技術於1992年發展出來之後才有了改觀。目前冷凍卵子均會配合後續精蟲顯微注射的技術，以提高受精成功率及懷孕率。近年來隨著冷凍卵子的技術的進步，不論是解凍後卵子存活率、受精成功率及懷孕率都有大幅的進步。從2001年約解凍100個卵子才能有一個成功懷孕，進步到現在約解凍10-20個卵子就能有一個成功懷孕。
冷凍卵子在近年來技術上有突破性進展。保存在-196°C的液態氮之下的冷凍卵子，不會有任何的生物反應。細胞在此環境下可以存活幾百年甚至幾千年。唯一的潛在危險是背景輻射每年約0.1 cGy對DNA的傷害。冷凍卵子最危險的時機是發生在冷凍及解凍的兩個過程。最主要造成冷凍傷害的原因在於細胞內冰晶的形成對細胞造成的傷害。為避免冰晶的產生，冷凍的過程須使用冷凍保護劑。冷凍保護劑分為可通透及不可通透兩種：可通透性冷凍保護劑可穿過細胞膜，和水分子形成氫鍵結合以預防冰晶產生，低濃度時可降低結凍溫度，高濃度時可抑制冰晶形成而促進玻璃化，使水分形成像玻璃般的固態而非冰塊；不可通透性冷凍保護劑則只能留在細胞外，使細胞脫水，有助於提高可通透性冷凍保護劑的濃度，及避免解凍過程中滲透壓變化造成的細胞死亡。目前使用的冷凍方式又有慢速冷凍及快速冷凍（也稱為玻璃化）兩種方式。慢速冷凍操作時先在卵子標本加入低濃度冷凍保護劑，然後將標本放入電腦程序冷凍機，以預先設定的程式分階段逐漸降低溫度；快速冷凍則須加入高濃度冷凍保護劑，在幾秒的極短時間內將標本直接置入液態氮中。解凍過程則採取快速解凍，以避免解凍過程中水分的再結晶化對卵子細胞造成的傷害。
隨著環境污染等因素的影響，癌症的發生率有日漸增加的趨勢，美國的統計資料顯示癌症的發生率自1987年至1999年以每年增加0.3%的速度上升；但隨著醫療技術的進步，癌症治療後的存活率逐年提高，自1992年至1999年癌症死亡率每年減少0.6%；其中有8%的女性病患是小於40歲的，她們可能會面臨癌症治療過程中手術、化學治療或是放射治療對於生殖系統造成的不可逆傷害，因此醫界已面臨越來越多罹癌婦女對於保留生育能力的渴求。
癌症治療影響生育能力包括手術，放療和化療三方面：
(1) 手術治療：某些婦科癌症有可能必須切除子宮或卵巢，例如子宮頸癌、卵巢癌、及子宮內膜癌。
(2) 放射治療：罹患子宮頸癌、子宮內膜癌、直腸癌或淋巴癌而須要接受腹部及骨盆腔放射治療時，游離輻射會對卵巢造成傷害，進而失去部分或全部的卵巢功能。一般而言，病患年齡越大、照射範圍包含骨盆腔及照射劑量越高，引起卵巢功能的喪失越大。
(3) 化學治療：化療很普遍，影響最廣。許多癌症的治療須要使用單一或多種化學藥物，這些藥物除了對於快速進行有絲分裂的癌細胞會產生毒性外，也可能危及卵子及卵子周圍的顆粒細胞。依照對於卵巢傷害程度，化學藥物可分為高中低三大類：(1) 高傷害性：例如cyclophosphamide、chlorambucil、melphalan、busulfan、nitrogen mustard及procarbazin，(2) 中度傷害：cisplatin、adriamycin，(3) 低度或無傷害性：bleomycin、actinomycin D、vincristine、methotrexate及5-fluorouracil。
罹患癌症的婦女若想保留生育能力，有以下幾種可能的選擇：
(1) 保守性手術：早期婦科癌症可考慮只切除病灶，而保留正常的子宮及卵巢組織。例如在病灶2公分以下的子宮頸癌，可考慮子宮頸根除手術（radical trachectomy），保留子宮。
(2) 卵巢移位：為避免放射治療對卵巢的傷害，可考慮在放射治療前動手術將卵巢固定在預定照射範圍之外。
(3)性腺刺激素分泌荷爾蒙類劑：在進行化學治療的同時，這種荷爾蒙類似劑，使卵巢暫時處於休止狀態，以減少化學藥物的毒性，但是其功效目前仍未確定。
(4) 冷凍胚胎：罹癌婦女若有配偶，可考慮採取類似「試管嬰兒」的步驟，即先用給予病患藥物使多個卵巢濾泡成熟，然後在超音波導引下將濾泡中成熟卵子取出，在體外與精子受精，接著將所得到的胚胎予以冷凍保存；待病患癌症痊癒後，再將胚胎解凍並植入其子宮。冷凍胚胎的技術目前已達成熟階段，胚胎解凍後存活率很高。只是此法只能應用在有配偶的病患，而且因為誘導濾泡成熟須要約10到30天，所以癌症治療須因此延後。
(5) 冷凍卵子：對於尚未有配偶的罹癌婦女，冷凍卵子是一個不錯的選擇，此方法也須要給予病患藥物誘導濾泡成熟，再將成熟卵子取出，予以冷凍保存；待病患癌症痊癒且結婚後，再解凍卵子，以先生的精子使其在體外受精，最後將所得到的胚胎植入子宮。卵子的冷凍有其技術上的困難，因為卵子細胞較大且水分較多，使其在冷凍過程中不易脫水，而且成熟卵子的紡綞體也容易受到冷凍傷害；但是最近幾年冷凍卵子技術的進展快速，大幅降低了卵子冷凍過程中的傷害，是單身罹癌婦女保留生育能力不錯的選擇。
(6) 冷凍卵巢組織：若病患的情況須要儘快開始癌症的治療，沒有足夠的時間誘導濾泡成熟，可考慮冷凍卵巢組織，此方法直接以手術方式取得卵巢組織，予以冷凍保存。待病患痊癒後想懷孕時，再解凍卵巢組織，移植到原來卵巢位置（原位移植）或其他部位（異位移植，例如手臂上），原位移植有自然受孕的可能，異位移植則須要靠試管嬰兒技術。目前此項技術仍在實驗階段。僅有零星成功案例報導（冷凍胚胎、卵子及卵巢組織的流程及比較請參考圖一及表1）。
乳癌是目前育齡婦女最常見之癌症，有25%的病人在停經前發病，治療以手術為主，術後若須要化學治療一般在六星期後開始，因此有足夠時間進行冷凍卵子。然而傳統的誘導排卵藥物，FSH，會刺激濾泡分泌雌激素，進而使血清中雌激素大幅上升，有增加乳癌復發風險之疑慮，因此可考慮改用也具有誘導排卵作用的抑制乳癌藥物，tamoxifen及letrozole。Tamoxifen是一種選擇性雌激素受器調節因子，在月經週期第二天或第三天開始使用連續五天，每天40毫克，視濾泡成長情況可酌量增加至每日60毫克。有研究顯示乳癌病患使用tamoxifen比不使用可取得較多之成熟卵子，而在術後追蹤15個月發現使用tamoxifen誘導排卵的乳癌病患復發率並未上升。
Letrozole是第三代芳香酶抑制劑，可以抑制雌激素的生成，是目前新一代治療乳癌的藥物。應用在誘導排卵時，從月經週期第二天或第三天開始使用，每天5毫克，連續使用五天，也可以和低劑量濾泡刺激素FSH合併使用，如此一來FSH刺激卵巢產生的雌激素較低，研究顯示乳癌病患使用letrozole合併FSH日後乳癌復發率也未見升高。子宮內膜癌是另ㄧ個會受到雌激素刺激的癌症，罹患子宮內膜癌婦女若想要冷凍卵子，可考慮使用letrozole，而不用tamoxifen。因為tamoxifen對子宮內膜有刺激作用而有增加子宮內膜癌風險的疑慮。
總之，罹癌婦女保留生育能力方式的選擇，必須考量到病患的病情、治療方式、年齡及婚姻狀態的不同，而有個別差異。冷凍卵子目前仍在實驗階段，但是最近進展快速，若是患者尚無配偶，又有足夠的時間安排誘導排卵的療程時，可以考慮此一方式；若已有配偶則冷凍胚胎是較理想的選擇。因為乳癌及子宮內膜癌會受到雌激素的刺激，所以其誘導排卵藥物的選擇和其他病患不同，乳癌患者可以選擇使用tamoxifen及letrozole，而子宮內膜癌患者則建議使用letrozole。
名詞中英對照
卵子外層透明層 zona pellucida
精蟲細胞內顯微注射 intracytoplasmic sperm injection
冰晶 ice crystal
玻璃化 vitrification
再結晶化 re-crystalization
性腺刺激素分泌荷爾蒙類劑 gonadotropin releasing hormone analog
誘導排卵藥物 follicle stimulating hormone, FSH
參考資料
1.Marhhom, E. & Cohen, I. Fertility preservation options for women with malignancies. Obstet Gynecol Surv 2007; 62: 58-72.
2.Jain, J. K. & Paulson, R. J. Oocyte cryopreservation. Fertil Steril 86 Suppl 4, 2006; 1037-46.
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台北榮總婦產部生殖內分泌科主治醫師
中華民國生育醫學會秘書長
精子和胚胎成功冷凍，早已不是鮮事。由於有了這方面知識和經驗的累積，冷凍卵子，提供生育的另類選擇，已指日可待。
冷凍卵子解凍後成功懷孕的第一例案例在1986年發表，之後的十年內鮮少有成功案例報導。追究其原因，發現冷凍保存會造成卵子外層透明層的硬化，精子受阻，使得受精成功率極低。這種情況到了精蟲細胞內顯微注射技術於1992年發展出來之後才有了改觀。目前冷凍卵子均會配合後續精蟲顯微注射的技術，以提高受精成功率及懷孕率。近年來隨著冷凍卵子的技術的進步，不論是解凍後卵子存活率、受精成功率及懷孕率都有大幅的進步。從2001年約解凍100個卵子才能有一個成功懷孕，進步到現在約解凍10-20個卵子就能有一個成功懷孕。
冷凍卵子在近年來技術上有突破性進展。保存在-196°C的液態氮之下的冷凍卵子，不會有任何的生物反應。細胞在此環境下可以存活幾百年甚至幾千年。唯一的潛在危險是背景輻射每年約0.1 cGy對DNA的傷害。冷凍卵子最危險的時機是發生在冷凍及解凍的兩個過程。最主要造成冷凍傷害的原因在於細胞內冰晶的形成對細胞造成的傷害。為避免冰晶的產生，冷凍的過程須使用冷凍保護劑。冷凍保護劑分為可通透及不可通透兩種：可通透性冷凍保護劑可穿過細胞膜，和水分子形成氫鍵結合以預防冰晶產生，低濃度時可降低結凍溫度，高濃度時可抑制冰晶形成而促進玻璃化，使水分形成像玻璃般的固態而非冰塊；不可通透性冷凍保護劑則只能留在細胞外，使細胞脫水，有助於提高可通透性冷凍保護劑的濃度，及避免解凍過程中滲透壓變化造成的細胞死亡。目前使用的冷凍方式又有慢速冷凍及快速冷凍（也稱為玻璃化）兩種方式。慢速冷凍操作時先在卵子標本加入低濃度冷凍保護劑，然後將標本放入電腦程序冷凍機，以預先設定的程式分階段逐漸降低溫度；快速冷凍則須加入高濃度冷凍保護劑，在幾秒的極短時間內將標本直接置入液態氮中。解凍過程則採取快速解凍，以避免解凍過程中水分的再結晶化對卵子細胞造成的傷害。
隨著環境污染等因素的影響，癌症的發生率有日漸增加的趨勢，美國的統計資料顯示癌症的發生率自1987年至1999年以每年增加0.3%的速度上升；但隨著醫療技術的進步，癌症治療後的存活率逐年提高，自1992年至1999年癌症死亡率每年減少0.6%；其中有8%的女性病患是小於40歲的，她們可能會面臨癌症治療過程中手術、化學治療或是放射治療對於生殖系統造成的不可逆傷害，因此醫界已面臨越來越多罹癌婦女對於保留生育能力的渴求。
癌症治療影響生育能力包括手術，放療和化療三方面：
(1) 手術治療：某些婦科癌症有可能必須切除子宮或卵巢，例如子宮頸癌、卵巢癌、及子宮內膜癌。
(2) 放射治療：罹患子宮頸癌、子宮內膜癌、直腸癌或淋巴癌而須要接受腹部及骨盆腔放射治療時，游離輻射會對卵巢造成傷害，進而失去部分或全部的卵巢功能。一般而言，病患年齡越大、照射範圍包含骨盆腔及照射劑量越高，引起卵巢功能的喪失越大。
(3) 化學治療：化療很普遍，影響最廣。許多癌症的治療須要使用單一或多種化學藥物，這些藥物除了對於快速進行有絲分裂的癌細胞會產生毒性外，也可能危及卵子及卵子周圍的顆粒細胞。依照對於卵巢傷害程度，化學藥物可分為高中低三大類：(1) 高傷害性：例如cyclophosphamide、chlorambucil、melphalan、busulfan、nitrogen mustard及procarbazin，(2) 中度傷害：cisplatin、adriamycin，(3) 低度或無傷害性：bleomycin、actinomycin D、vincristine、methotrexate及5-fluorouracil。
罹患癌症的婦女若想保留生育能力，有以下幾種可能的選擇：
(1) 保守性手術：早期婦科癌症可考慮只切除病灶，而保留正常的子宮及卵巢組織。例如在病灶2公分以下的子宮頸癌，可考慮子宮頸根除手術（radical trachectomy），保留子宮。
(2) 卵巢移位：為避免放射治療對卵巢的傷害，可考慮在放射治療前動手術將卵巢固定在預定照射範圍之外。
(3)性腺刺激素分泌荷爾蒙類劑：在進行化學治療的同時，這種荷爾蒙類似劑，使卵巢暫時處於休止狀態，以減少化學藥物的毒性，但是其功效目前仍未確定。
(4) 冷凍胚胎：罹癌婦女若有配偶，可考慮採取類似「試管嬰兒」的步驟，即先用給予病患藥物使多個卵巢濾泡成熟，然後在超音波導引下將濾泡中成熟卵子取出，在體外與精子受精，接著將所得到的胚胎予以冷凍保存；待病患癌症痊癒後，再將胚胎解凍並植入其子宮。冷凍胚胎的技術目前已達成熟階段，胚胎解凍後存活率很高。只是此法只能應用在有配偶的病患，而且因為誘導濾泡成熟須要約10到30天，所以癌症治療須因此延後。
(5) 冷凍卵子：對於尚未有配偶的罹癌婦女，冷凍卵子是一個不錯的選擇，此方法也須要給予病患藥物誘導濾泡成熟，再將成熟卵子取出，予以冷凍保存；待病患癌症痊癒且結婚後，再解凍卵子，以先生的精子使其在體外受精，最後將所得到的胚胎植入子宮。卵子的冷凍有其技術上的困難，因為卵子細胞較大且水分較多，使其在冷凍過程中不易脫水，而且成熟卵子的紡綞體也容易受到冷凍傷害；但是最近幾年冷凍卵子技術的進展快速，大幅降低了卵子冷凍過程中的傷害，是單身罹癌婦女保留生育能力不錯的選擇。
(6) 冷凍卵巢組織：若病患的情況須要儘快開始癌症的治療，沒有足夠的時間誘導濾泡成熟，可考慮冷凍卵巢組織，此方法直接以手術方式取得卵巢組織，予以冷凍保存。待病患痊癒後想懷孕時，再解凍卵巢組織，移植到原來卵巢位置（原位移植）或其他部位（異位移植，例如手臂上），原位移植有自然受孕的可能，異位移植則須要靠試管嬰兒技術。目前此項技術仍在實驗階段。僅有零星成功案例報導（冷凍胚胎、卵子及卵巢組織的流程及比較請參考圖一及表1）。
乳癌是目前育齡婦女最常見之癌症，有25%的病人在停經前發病，治療以手術為主，術後若須要化學治療一般在六星期後開始，因此有足夠時間進行冷凍卵子。然而傳統的誘導排卵藥物，FSH，會刺激濾泡分泌雌激素，進而使血清中雌激素大幅上升，有增加乳癌復發風險之疑慮，因此可考慮改用也具有誘導排卵作用的抑制乳癌藥物，tamoxifen及letrozole。Tamoxifen是一種選擇性雌激素受器調節因子，在月經週期第二天或第三天開始使用連續五天，每天40毫克，視濾泡成長情況可酌量增加至每日60毫克。有研究顯示乳癌病患使用tamoxifen比不使用可取得較多之成熟卵子，而在術後追蹤15個月發現使用tamoxifen誘導排卵的乳癌病患復發率並未上升。
Letrozole是第三代芳香酶抑制劑，可以抑制雌激素的生成，是目前新一代治療乳癌的藥物。應用在誘導排卵時，從月經週期第二天或第三天開始使用，每天5毫克，連續使用五天，也可以和低劑量濾泡刺激素FSH合併使用，如此一來FSH刺激卵巢產生的雌激素較低，研究顯示乳癌病患使用letrozole合併FSH日後乳癌復發率也未見升高。子宮內膜癌是另ㄧ個會受到雌激素刺激的癌症，罹患子宮內膜癌婦女若想要冷凍卵子，可考慮使用letrozole，而不用tamoxifen。因為tamoxifen對子宮內膜有刺激作用而有增加子宮內膜癌風險的疑慮。
總之，罹癌婦女保留生育能力方式的選擇，必須考量到病患的病情、治療方式、年齡及婚姻狀態的不同，而有個別差異。冷凍卵子目前仍在實驗階段，但是最近進展快速，若是患者尚無配偶，又有足夠的時間安排誘導排卵的療程時，可以考慮此一方式；若已有配偶則冷凍胚胎是較理想的選擇。因為乳癌及子宮內膜癌會受到雌激素的刺激，所以其誘導排卵藥物的選擇和其他病患不同，乳癌患者可以選擇使用tamoxifen及letrozole，而子宮內膜癌患者則建議使用letrozole。
名詞中英對照
卵子外層透明層 zona pellucida
精蟲細胞內顯微注射 intracytoplasmic sperm injection
冰晶 ice crystal
玻璃化 vitrification
再結晶化 re-crystalization
性腺刺激素分泌荷爾蒙類劑 gonadotropin releasing hormone analog
誘導排卵藥物 follicle stimulating hormone, FSH
參考資料
1.Marhhom, E. & Cohen, I. Fertility preservation options for women with malignancies. Obstet Gynecol Surv 2007; 62: 58-72.
2.Jain, J. K. & Paulson, R. J. Oocyte cryopreservation. Fertil Steril 86 Suppl 4, 2006; 1037-46.