不孕不育己成為影響我國人口發展戰略的重大問題。根據國家衛健委相關部門的最新統計，我國育齡人群的不孕不育率為8%-12%，已成為僅次於腫瘤和心血管疾病的第三大疾病。其中，由男性原因引起的不育約占40%-50%。非梗阻性無精子症（Nonobstructiveazoospermia, NOA）是最為嚴重的一種男性不育症[1]。
盡管在精液中無法找到精子，但部分NOA患者仍可通過睾丸取精手術獲取睾丸內精子結合輔助生殖技術滿足生育需求[2]。然而，現有技術卻難以術前預測取精結局，導致NOA患者得不到最優臨床處理，即篩選出真正適合手術並進行輔助生殖的NOA患者。因此，建立術前精準預測NOA患者取精結局的新方法是目前亟需解決的科學問題。
近日，中山大學附屬第一醫院男科鄧春華教授課題組在Human reproduction（生殖領域Top期刊）發表題為A panel of extracellularvesicle long noncoding RNAs in seminal plasma for predicting testicular spermatozoain nonobstructive azoospermia patients的文章[3]，構建了一個基於精漿來源的外泌體長鏈非編碼RNA（Long noncoding RNA, LncRNA），可術前精準預測NOA患者取精結局的模型。
該研究遵循了生物標誌物篩選驗證的基本實驗流程，即實驗設計-篩選-驗證-確認-臨床評價（圖1）。作者首先對6例精液正常的男性（因女方因素而進行IVF者）和5例NOA患者（睾丸顯微取精手術證實睾丸內無精且術後病理為唯支持細胞綜合征者）來源的精漿外泌體進行了長鏈RNA測序，並重點分析了與精子發生密切相關的LncRNA。在33489個測得的結果中，共有88個差異表達倍數大於2的LncRNA。進一步通過查詢NCBI數據庫，作者篩選出19個睾丸特異性表達LncRNA，並進行了外泌體富集效果鑒定、外泌體表達鑒定以及睾丸組織表達鑒定，最終篩選出16個與測序結果趨勢一致的精漿外泌體LncRNA作為候選標誌物。
在此基礎上，該研究納入96個NOA患者精漿外泌體樣本作為訓練集與驗證集，並對16個候選LncRNA進行建模並驗證，最終構建了9-lncRNA標誌物組合，並展現了良好的預測效果（AUC = 0.960），且明顯優於傳統的激素預測模型（AUC, 0.970 vs 0.723; 0.959 vs 0.687）。基於上述結果，該研究形成了初步的臨床決策，即當預測模型評分＞0.532時，提示NOA患者具有較高的精子獲得率，可嚐試睾丸穿刺術或顯微取精術獲取精子；當預測模型評分＜0.532時，提示NOA患者具有較低的精子獲得率，建議患者進一步接受遺傳谘詢或接受供精（圖2）。臨床醫生可根據該預測模型的評分，結合NOA患者的生化檢測結果，為NOA患者提出更為個體化的診療建議。
中山大學附屬第一醫院男科謝雲博士、姚嘉慧科研助理為該論文的並列第一作者。中山大學附屬第一醫院男科鄧春華教授和中山大學附屬第六醫院生殖醫學中心劉貴華副教授為該論文的共同通訊作者。
NOA患者睾丸生精功能普遍偏差，睾丸內是否有精相差甚微，這也導致睾丸超聲和血清激素等敏感性不高的方法預測效能有限。此外，NOA患(huan)者(zhe)睾(gao)丸(wan)曲(qu)細(xi)精(jing)管(guan)內(nei)的(de)精(jing)子(zi)發(fa)生(sheng)具(ju)有(you)不(bu)均(jun)一(yi)性(xing)，因(yin)此(ci)睾(gao)丸(wan)穿(chuan)刺(ci)活(huo)檢(jian)等(deng)有(you)創(chuang)操(cao)作(zuo)常(chang)難(nan)以(yi)反(fan)映(ying)整(zheng)個(ge)睾(gao)丸(wan)的(de)生(sheng)精(jing)狀(zhuang)態(tai)，導(dao)致(zhi)其(qi)臨(lin)床(chuang)應(ying)用(yong)受(shou)限(xian)。如(ru)何(he)無(wu)創(chuang)、精準且全麵地反映睾丸生精狀態以預測NOA患者取精結局是NOA領域的一大難題。圍繞這一難題，該研究以精液作為研究樣本，實現無創[4]；精子發生伴隨著睾丸細胞分泌外泌體的釋放，作者通過檢測精漿外泌體內睾丸特異性表達的LncRNA以全麵反映整個睾丸的生精狀態；結合外泌體富集效應，對精漿外泌體進行長鏈RNA隨機擴增，並對目的LncRNA進行qRT-PCR檢測，實現對NOA患者睾丸內信號的三級放大。此研究采用了我司產品Epi™ longRNA Ampli Kit，成功對外泌體lncRNA進行模板擴增及qPCR驗證；采用了我司胞外囊泡RNA疾病診斷評估模型分析算法，展現了良好的預測結果。歡迎廣大研究者谘詢設計外泌體研究方案！
原文鏈接：https://doi.org/10.1093/humrep/deaa184
【參考文獻】
1. Practice Committee of the American Societyfor Reproductive Medicine in collaboration with the Society for Male R,Urology. Evaluation of the azoospermic male: a committee opinion. FertilSteril. 2018; 109: 777-82.
2. Practice Committee of the American Societyfor Reproductive Medicine. Electronic address aao. Management of nonobstructiveazoospermia: a committee opinion. Fertil Steril. 2018; 110: 1239-45.
3. Xie Y, Yao J, Zhang X, Chen J, Gao Y, ZhangC, et al. A panel of extracellular vesicle long noncoding RNAs in seminalplasma for predicting testicular spermatozoa in nonobstructive azoospermiapatients. Hum Reprod. 2020.
4. Drabovich AP, Saraon P, Jarvi K, DiamandisEP. Seminal plasma as a diagnostic fluid for male reproductive systemdisorders. Nat Rev Urol. 2014; 11: 278-88.
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