卵子と精子を入手し、実験室でうまく組み合わせて胚を発生させ、一見健康に分裂した胚を子宮に入れているのに、なぜ体外受精が成功しないのかを理解することは、患者にとって難しい場合が多いのです。 ほとんどの生物学的事象と同様に、妊娠は非常に複雑なプロセスです。
それでも、体外受精の失敗の原因として、私たちが特定したいくつかの要因があります。
体外受精の成功に関わる最も重要な変数は、健康な卵子、正常で機能する精子、赤ちゃんの成長を育むことができる子宮です。 これらの問題に加えて、体外受精による妊娠のチャンスに影響を与える可能性のある他の多くの要因があります。
卵子の異常
人間の卵子は、非常に複雑な構造をしています。 そのため、ダメージを受けると機能しなくなる可能性があります。 高校の生物で思い出したかもしれませんが、細胞が分裂するとき、染色体 (自分と相手の遺伝子を含む DNA の束) が複製され、細胞の中央に並びます。 細胞分裂の際、染色体の半分は一方向に、もう半分は正反対に移動し、2つの同じ細胞ができあがります。 これらの染色体が動くのは、細胞分裂に必要な染色体の分離を担う紡錘装置と呼ばれる構造物に付着しているためです。 この紡錘体は細胞分裂に必要な染色体の分離を担っています。卵子が老化すると、紡錘体が壊れやすくなり、染色体の分布に異常が生じ、染色体異常、すなわち生存不能な胚になる可能性があります。 また、卵母細胞は、加齢に伴い卵巣内で発生するフリーラジカルや活性酸素などの代謝産物によるダメージを受けています。 最近の多くの研究により、全卵母細胞の25％から40％が染色体異常であることが証明されています。
異常精子
異常精子は、体外受精サイクルの成功に影響を与える要因としてはあまり一般的ではないようですが、それでも重要なサポート役を担っているのです。 精子は、単に卵子にぶつかって受精するわけではありません。 受精のプロセスそのものが非常に複雑なのです。 精子が卵子まで移動するためには、精子の尾が女性の生殖器官を通過して卵子まで移動できる運動性が必要である。 精子の頭部表面には、卵の外膜にある特定の受容体と結合する受容体があり、精子と卵の相互作用を可能にしている。 このとき、精子頭部から酵素が放出され、卵の外膜にあいた穴を消化することができる。 精子はやがて卵を貫通し、精子の核が開いて精子のDNAが放出される。 このとき、精子の染色体と卵子の染色体が結合し、受精卵（実際にはごく初期の胚である）が作られる。 精子の染色体異常の発生率は、卵子のそれよりもはるかに高いことが研究により示唆されています。
顕微授精（ICSI）は、精子の数が非常に少ない、運動率が低い、あるいは正常な精子がほとんどいない男性でも、受精と妊娠ができるようにするために開発されました。 ここ数年、ICSIは進化を遂げ、現在では重度の男性因子がある場合に日常的に行われ、正常な精子を用いた場合と同等の受精率が得られるようになりました。
胚選択法
最終的に女性の子宮に移植される胚は、胚培養士によって選択されます。 残念ながら、染色体的に正常な胚と染色体的に異常な胚を区別する能力は、まだ非常に限られています。 基本的に、胚培養士は、細胞期、胚のグレード、細胞分裂の速度という3つの基本的な基準に基づいて移植用の胚を選択します。
同様に、グレードの高い胚 (グレード 1、2、あるいは 2.5) は、グレードの低い胚 (3、4) よりも着床する可能性が高いと、私たちは考えています。 また、定期的に胚を観察することで、胚培養士は細胞分裂の速度を判断することができます。
体外受精の要因
体外受精ラボは、精子、卵、胚が女性の生殖管の中で経験することをシミュレートしようとする、非常に厳密に制御された環境です。 具体的には、酸素濃度、二酸化炭素濃度、その他、湿度、PH、温度、光などの要素を厳しく管理しています。
私たちの胚培養士は、変化する文献を常に把握し、必要に応じて研究室に変更を加え、配偶子や胚がさらされる環境を常に最適化するよう努めています。 また、設備が常に最適に機能していることを確認するため、日々、品質評価と管理を行っています。 また、手術室や検査室の天井に複数種類のフィルターを設置するなど、検査室の建設自体にも細心の注意を払い、最適な検査環境を保証しています。
採卵と胚移植の問題
採卵と胚移植という手術そのものが、体外受精の成功にとって非常に重要なのです。 採卵数が予想より少なかったり、最悪1つも採卵できなかったりすると、悪い結果につながる可能性があります。 また、体外受精の中でも最も重要なステップである胚移植では、胚を正しい位置に移植しなければなりません。 私たちのプログラムでは、胚移植の最適な場所を事前に決定するために、試験的な胚移植を行っています。 また、胚を移植する前に、医師は移植用カテーテルに詰まる可能性のある頸管粘液やその他の細胞の残骸を取り除くために細心の注意を払います。
上記のような課題があるにもかかわらず、体外受精は非常に成功しています。 当院の医師が主導し、米国内の54のプログラムから55,000以上の体外受精サイクルに参加した大規模な全国的研究により、体外受精の最初の3サイクルで出産する確率は同じであることが明らかになりました。 つまり、最初の2回の体外受精で妊娠しなかった場合でも、3回目の体外受精で妊娠する確率は1回目、2回目と同じなのです。 しかし、体外受精を3回行っても妊娠しなかった場合、次の体外受精で妊娠する確率は激減します。 その時点で、他の施設での治療や配偶子提供など、他の選択肢を検討する必要があります。
多くの患者さんが、他の施設での治療がうまくいかず、TFCに紹介されます。
多くの患者さんが、他院での治療がうまくいかず、TFCに紹介されます。カルテを拝見した上で、別の刺激法、別の体外受精プロトコル、顕微授精、あるいは着床前遺伝子スクリーニング、ドナー配偶子への移行などを提案させていただくことがあります。 体外受精の施設によって、同じ患者さんでもアプローチの仕方が異なるということを理解しておくことが大切です。