組織移植產生的精子成功生出小猴子，給患癌男孩未來生育帶來曙光

原文作者：Heidi Ledford

這一技術使那些因為癌症治療而無法生育的男孩在成年後仍有做父親的機會。

在美國俄勒岡國家靈長類動物研究中心，一隻獨一無二的獼猴——Grady——正在大家的密切關注下成長。它擁有不同尋常的血統：Grady父親幼年時，研究人員收集了其部分睾丸組織，然後在其成年後將這部分組織重新移植到體內以產生精子，最後通過體外受精誕生了Grady。如果Grady一切順利的話，這項技術未來可能會被用來治療那些因接受癌症治療而喪失生育能力的男孩。

Grady兩周大時的照片；它是第一隻利用組織移植技術產生的精子所誕下的靈長類動物。

Grady的出生標誌著一種里程碑式的成功，它意味著那些尚未成熟到能夠產生可供冷凍以備未來使用的精子、但需要接受癌症治療的男孩在成年後仍有可能成為父親。開創這一方法的生殖生物學家現在正密切觀察這隻近一歲的獼猴Grady是否發育正常。相關研究發表在了3月21日的《科學》雜誌上【1】。

研究的通訊作者、匹茲堡大學醫學院的生殖生物學家Kyle Orwig表示，之前研究人員曾使用該技術產生了小鼠和豬的幼崽。如果Grady的成長完全沒有異常，那麼這種方法就有可能在人類身上進行測試。

前景無限的組織移植

Orwig的團隊收集了五隻猴子的睾丸組織，其中包括Grady的父親的。當時它們尚且年幼，因此還無法產生精子。研究人員將組織樣本凍結，當這些猴子臨近青春期時將組織解凍並縫在猴子背部和陰囊的皮膚下。

植入不到一年，這些組織碎片就開始產生睾丸素，而且從這兩個移植部位回收的所有組織都能夠產生精子。Orwig的團隊獲取了Grady父親的精子，通過體外受精產生了胚胎，也就是Grady。

其他研究小組正嘗試將類似的方法應用於農場動物，他們將「精英」牲畜體內能夠產生精子的乾細胞移植到不那麼精英的個體中，希望使後者的精液中含有儘可能多的「精英」精子，這樣就增加了可以產生優質後代的雄性數量，從而加速繁殖優化。

2012年，Orwig的團隊報導了類似的乾細胞移植技術在猴子體內初步取得成功的結果【2】。但研究人員當時沒有使用獲得的精子孕育幼崽，因為當時他們無法確定用這種方法產生的小猴子是否來自移植細胞製造的精子，又或是雄性猴子的受損生殖器官在一段時間後已經恢復了部分功能。

儘管如此，這一實驗結果已足以讓Orwig相信未來十到二十年之內，這種方法可能就可以用於人類治療，因此他開始收集一些男孩的睾丸組織——這些男孩所接受的醫學治療會影響生育能力。Orwig的團隊與其他醫療中心的合作者一起收集了200多名男孩的組織。倘若Orwig能夠證明類似方法在人類中也行得通的話，那麼這類組織就可以用於Orwig的任何一種方法——乾細胞移植或最新報告中提到的組織移植。

巨大的飛躍

德國明斯特大學的生殖生物學家Stefan Schlatt表示，Orwig在組織移植方面的成功足以為臨床試驗鋪平道路。「我認為，該論文的發表將促使世界各地的倫理委員批準相關臨床研究的展開。」他說。

但是，布魯塞爾自由大學的生殖生物學家Ellen Goossens則警告說，癌症患者的組織移植物可能含有惡性細胞，可導致腫瘤發生新的種植。她說研究人員需要探索適宜的方法，確保移植物內無任何惡性腫瘤細胞。

Goossens表示，不論怎樣，在猴子體內取得成功對於該領域來說仍具有十分重要的意義。她指出，之前的研究在嚙齒類動物中展開，移植後的組織確實能夠產生精子，但嚙齒類動物和靈長類動物（如猴子和人等）在精子生成方面存在差異。「因此，在靈長類動物中取得成功可以說是巨大的飛躍了。」她說。

參考資料：

1. Fayomi, A. P. et al. Science 363, 1314–1319 (2019).

2. Hermann, B. P., et al. Cell Stem Cell11, 715-726 (2012).

原文以Baby monkey is first primate created using sperm from tissue transplanted into dad為標題

發布在2019年3月21日《自然》新聞上

Nature|doi:10.1038/d41586-019-00938-9

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