보조생식술
: Assisted reproductive technology, ART
불임의 원인 중에는 교정이 불가능하거나 현실적으로 어려운 경우가 많으므로, 보조생식술의 도움을 받는 경우가 많다. 불임의 원인, 정액검사 결과에 따라 IVF와 ICSI 중 무엇을 선택할지 묻는 문제들이 가끔 출제된다. 또한, 과배란 유도 과정의 합병증으로 발생할 수 있는 난소과자극증후군에 대해서도 출제되며, 항암치료를 앞둔 상황에서 가임력 보존을 위한 처치 등을 묻는 세부적인 문제들도 출제된 바 있다.
1. 개요
1) 정의: 생식능력 개선을 위한 방법 중 난자를 체외로 채취하는 술기가 포함된 시술
* 따라서 난자 채취 과정 없이 정자를 자궁강 내부로 넣어주는 인공수정(IUI 등)은 엄밀히 말해서 ART로 분류되지 않는다. 단, 정자 주입 전 난소 자극 및 과배란 유도를 시행하는 경우가 흔하므로, 하술할 OHSS 등 ART의 일부 합병증이 발생할 수 있다.
2) 인공수정(artificial insemination)
(1) 원리: 정액에서 분리되어 정제된 정자를 단순히 자궁 내부로 삽입함
① 자궁내 정자주입(intrauterine insemination, IUI)
② 자궁경부내 정자주입(intracervical insemination, ICI)
* 난자 채취 과정 없이 정자를 자궁강 내부로 넣어주는 시술이므로 인공수정은 엄밀히 말해서 ART로 분류되지 않으나, 편의상 본 단원에서 서술한다. 단, 정자 주입 전 난소 자극 및 과배란 유도를 시행하는 경우가 흔하므로, 하술할 다태임신, OHSS 등 ART의 일부 합병증이 발생할 수 있다.
(2) 장점: 낮은 가격, 과배란 없이 진행될 경우 여성에게 가해지는 신체적 부담이 적음
(3) 필요조건
① 활동성정자수(TMSC) ≥ 5백만: 정자가 자궁 내에서 난관까지 이동해 난자와 만나 수정될 수 있어야 함
② 기타 유의미한 불임의 여성 요인이 없음: 정상 난자의 배란, 난관으로의 이동, 자궁에의 착상 모두 정상이어야 함
* 원인 불명의 불임이나 자궁내막증 등에서 사용되는 경우도 있으나 드물며, 이 경우에도 주로 IVF가 사용된다.
3) 체외수정(in vitro fertilization, IVF)
(1) 원리: 난자와 정자를 각각 채취한 뒤 배양접시에서 자연스러운 수정 유도
(2) 적응증
① 불임의 난관 요인: 난자와 정자가 정상적으로 만날 수 없으므로 외부에서 수정시켜야 하는 상태
② 노화로 인한 난소예비력 감소, 조기난소부전 등: 난자공여를 받기 전 시도 가능
③ 인공수정의 반복적 실패
4) 세포질내 정자주입술(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)
(1) 원리: 정액에서 분리되어 정제된 정자를 채취한 난자의 세포질 내로 주입해서 수정
(2) 적응증
① 활동성 정자 수(TMSC) < 2백만 or 정자 운동성 < 5%
② 정자를 고환조직에서 채취함: 무정자증, 사정 불가능한 상태(척수손상 등)
* 고환조직에서 직접 채취한 정자는 운동성이 없으므로 일반 IVF를 시행할 수 없으며, ICSI를 시행해야 한다.
③ IVF의 반복적 실패
난관 O, 정자 O | IUI |
난관 X | IVF |
정자 X | ICSI |
5) 기타 보조생식술
(1) 보조부화술(assisted hatching): Zona pellucida 이상이 의심될 때 이를 얇게 만들어 수정이 용이하게 함
(2) 착상 전 유전선별(preimplantation genetic screening): IVF, ICSI 등을 통해 생성된 배아의 염색체 수 이상(aneuploidy)을 확인
(3) 착상 전 유전진단(preimplantation genetic diagnosis): 유전질환 고위험 부모의 배아의 유전자 이상을 확인
(4) 생식세포/수정관 난관내이식(gamete/zygote intrafallopian transfer, GIFT/ZIFT): IVF 기술 발달로 인해 잘 사용되지 않음
2. 과정
과배란 유도 → 난자 채취 → 황체기 보강 → 수정 및 배양 → 배아 이식의 순서로 이루어진다. 과정의 상세는 국시에 출제되지 않으나, 합병증인 다태임신과 난소과자극증후군 등에 대해 이해하는 데 있어 도움을 준다.
1) 과배란 유도(superovulation)
(1) LH surge 억제: GnRH agonist, antagonist
• 난포가 충분히 성숙되지 않은 상태에서 LH surge가 발생해 조기에 배란되는 것을 방지
* GnRH agonist는 ‘agonist’이지만 뇌하수체의 FSH/LH 분비를 억제시킬 수 있다. 정상 인체에서 GnRH는 pulsatile하게 분비되어 뇌하수체의 FSH/LH 분비를 자극하지만, GnRH agonist가 continuous하게 작용한다면 뇌하수체의 GnRH receptor를 down-regulation 시켜서 FSH와 LH의 분비가 감소한다.
(2) 난포 성장: FSH, hMG(FSH+LH) 등
• 외부 gonadotropin으로 난포 자극 및 성장 유도
• 성장 속도를 혈중 estradiol(E2), US 등을 통해 지속적으로 감시 (너무 느리거나 빠르면 합병증 예방을 위해 과배란을 중단)
(3) 배란 유도: hCG
• 난포 지름 ≒ 18 mm일 때 hCG 투여 (hCG는 LH와 분자 구조가 비슷해 LH surge를 모방할 수 있음)
• 일반적으로 2개 이상의 난자가 배란됨
2) 난자 채취(oocyte retrieval)
• hCG 투여 36시간 이후에 US로 보면서 바늘로 난포를 흡입하여 난자 채취
3) 황체기 보강(luteal phase support)
• Corpus luteum이 생성되기 전에 난자를 채취하므로 프로게스테론 투여가 필요함
4) 수정 및 배양, 배아 이식
• IVF or ICSI를 통해 수정 → 약 5일간 배양 → blastocyst가 되면 배아를 자궁강 내 주입
• 만약 과배란으로 인해 배아가 남을 경우 냉동보존(cryopreservation) 가능
3. 합병증
1) 다태임신
(1) 배아의 착상 성공률을 높이기 위해 2개 이상의 배아를 이식할 경우 발생 가능
(2) 과배란 + IUI을 시행했을 때 발생 가능
2) 난소과자극증후군(ovarian hyperstimulation syndrome, OHSS)
(1) 병태생리
① 난소 과자극 → 난포에서 renin, angiotensin 등 물질 분비 → fluid retention, 혈관 투과성 증가
② 혈액 내 수분이 third space(복강 등)로 이동 → 부종, 복수가 발생하지만 혈관 내 hypovolemia 발생
(2) 임상양상
① 주호소: 복부팽만, 호흡곤란 - 복수, 흉수로 인해 발생
② 기타 증상 및 징후: 부종/체중증가, 핍뇨, 오심/구토 등
(3) 검사소견
① 혈액검사: Hct↑, BUN/Cr↑ 등 가능
② 영상검사: US - 난소의 다발성 난포 크기 증가
(4) 치료
(1) 수액 투여: 혈관 내 hypovolemia 치료
(2) 복수천자: 대량의 복수로 인한 복부불편감/호흡곤란 있을 시
(3) Heparin: 혈액농축 등으로 인해 혈전 생성 위험이 높아 예방적으로 투여
3) 기타
(1) 자궁외 임신: 자연임신에 비해 확률 증가
(2) 정신적 스트레스 등
4. 가임력 보존(fertility preservation)
1) 시행 사유
(1) 환자가 항암치료, 방사선치료 등 gonadotoxic therapy를 받을 예정인 경우
(2) 조기난소부전 등으로 인해 난소예비력이 낮지만 당장 임신할 계획은 없는 경우
2) 가임력 보존법
(1) 배아동결(embryo cryopreservation)
① 원리: IVF/ICSI 시행 → 확보된 embryo를 동결보존
② 장점: 현재까지 가장 근거가 많이 정립된 가임력 보존법
③ 단점: 배우자와 이혼/사별하는 등의 경우에 대처하기 애매해짐
(2) 난자동결(oocyte cryopreservation)
① 방법: 자연 배란 or induced ovulation을 통해 확보한 난자를 동결보존
② 장점: 배우자 선택에 있어서의 여성의 자율성을 보장 (ex. 조기난소부전이 있는 미혼 20대 여성)
③ 단점: 배아 동결과 비교해 상대적으로 근거가 부족함
(3) 난소동결(ovarian tissue cryopreservation)
• CTx 등이 급하여 배아/난자동결을 위한 배란을 기다릴 시간이 없는 경우 차선책으로 시행
(4) 난소전위(ovarian transposition)
• 난소 주위에 RTx를 받을 때 방사선 조사를 피해 일시적/영구적으로 난소를 수술적으로 이동시킴 (전신 CTx를 받을 때는 부적절)
(5) 정자 동결(sperm cryopreservation): 남성이 gonadotoxic therapy를 받을 경우
Berek & Novak 16e, pp.942-1001
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무월경
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