文／茂盛醫院 生殖醫學中心 陳建宏 醫師
雖然過去關於不孕症的研究焦點多集中在女性因素上，但近期的實證研究指出，精子中的 DNA 斷裂水平也是決定生殖結局的重要關鍵。在過去十年間，研究已證實不同類型的 DNA 損傷會帶來相異的臨床後果，確立了單鏈斷裂存在主要導致自然受孕率下降，而精子中高發生率的雙鏈斷裂則會直接導致流產率上升。
迄今為止，雖然針對 SDF 的系統性回顧和統合分析薈萃研究有數據具有異質性且品質參差不齊，且在 SDF 檢測方法或卵胞質內單精子顯微注射的單一活動精子篩選中可能存在潛在偏差，但越來越多的證據明確表明，反覆流產確實包含男性因素，因為男性配子為胚胎貢獻了一半的基因組內容。這意味著，SDF 檢測有望成為預測夫妻發生反覆妊娠失敗機率的重要手段。
儘管男性因素對輔助生殖技術失敗和反覆流產的貢獻已獲公認，但由於各研究設計的多樣性以及檢測標準化不足，dsSDF 檢測在臨床常規整合上依然受到限制。然而，最新的臨床指南已明確建議，面臨不明原因不孕、反覆試管嬰兒失敗或反覆流產的夫妻，應針對男性進行 SDF 評估，特別是採用能精準捕捉 dsSDF 的檢測方法。
目前臨床常用於評估 SDF 的檢測，包括精子染色質結構分析、精子染色質擴散試驗和 TUNEL 分析法。當應用於常規臨床或研究環境時，主要只能提供總體 DNA 斷裂的訊息，無法明確區分單鏈或雙鏈 DNA 斷裂。相反地，在中性條件下進行的彗星分析法會優先檢測出 DNA 雙鏈斷裂，從而對這種形式的損傷提供更高的特異性。
至關重要的是，累積的證據表明，相較於其他形式的精子 DNA 損傷，升高的 dsSDF 與反覆流產的相關性更為強烈。因此，dsSDF 應被視為一項強效的互補性生物標記，用以提供額外的生物學見解，而非取代現有的常規 SDF 檢測。
眾所周知，女性年齡是試管嬰兒活產率的關鍵決定因素，隨母親年齡增長，卵母細胞品質、胚胎能力和著床潛能會逐步下降，最終導致活產率降低。雖然卵母細胞擁有能夠修正精子 DNA 損傷（包括雙鏈斷裂）的內在 DNA 修復機制，但這種修復能力會隨著母親年齡的增長而減弱，進而可能降低胚胎克服高水平精子遺傳損傷的能力。
該研究團隊先前曾報導使用中性彗星分析法來定量一組來自反覆流產門診夫妻的大型男性隊列中的 dsSDF，證實了dsSDF 與歸因於男性因素的流產之間存在強烈相關性。中性彗星分析法可產生兩項互補的指標，分別是反映所有分析精子中遷移至彗星尾部 DNA 平均百分比、用以評估整體損傷負荷的連續性指標「平均彗星分數（ACS）」，以及代表超過預設之尾部 DNA 百分比閾值的精子比例、用以評估高度損傷細胞頻率的「損傷發生率（IOD）」。
然而，這兩項 dsSDF 指標是否能在不同的臨床環境下有效預測試管嬰兒後的活產率，以及它們如何與女性年齡產生交互作用，目前的文獻證據仍不夠充分。為了釐清這個問題，此研究展開了一項前瞻性多中心隊列研究，總共納入 302 名來自三家歐洲試管嬰兒診所的男性，涵蓋 2021 年 3 月至 2024 年 10 月共 3 年的研究期間，並以 126 名已證實有活產紀錄的健康捐精者作為對照組。
在研究方法上，該研究團隊使用中性彗星分析法測量了男性的 dsSDF，並將其表達為 ACS 和 IOD。接著利用多變數邏輯迴歸分析評估這些指標與隨後活產之間的關係，同時對父母年齡和診所中心進行了校正。該研究團隊進一步探討了務實的 IOD 切點在臨床上的實用性，並開發了一個整合女性年齡和 dsSDF 的可解釋性機率框架，以協助臨床上的患者諮詢。
主要研究結果顯示，在整個研究隊列中，有 30% 的夫妻成功實現活產。較高的 dsSDF 與活產機率降低顯著相關，且在校正女性年齡、男性年齡和招募地點後，此相關性在統計學上依然顯著。在校正模型中，ACS 和 IOD 均能獨立預測活產率；對於 ACS 而言，每增加 1 分與活產機率降低 16% 相關；對於 IOD 而言，每增加 1 分則對應到活產機率降低 5%。如同預期，在各個模型中，女性年齡依然是活產率的強烈負向預測因子。值得注意的是，若以 IOD 大於或等於 6% 作為預警的臨床閾值，在女性年齡相仿的情況下，高於此閾值之夫妻的活產機率大約只有低於此閾值（即 IOD 小於 6%）之夫妻的一半，這證實了在女性年齡較高的情況下，dsSDF 與活產率之間的負面相關性會更為強烈（圖一）。
當然，此研究在臨床應用上仍需考量部分限制與警示：首先，此研究僅針對接受首次或唯一一次試管嬰兒週期的夫妻，並未包含具有反覆試管嬰兒失敗病史的患者；其實，跨中心的研究設計可能存在中心層面的混雜干擾，未來研究若導入混合效應模型將更具效益；最後，由於該研究團隊並未收集或校正多項會影響活產率的潛在調變數（例如：傳統試管嬰兒或是試管顯微注射、獲卵數、胚胎植入策略、是否使用胚胎著床前染色體篩檢、以及促排卵方案），因此可能存在殘餘的混雜干擾。
儘管如此，從發現的更廣泛意義來看，這些研究結果依然強勁力支持 dsSDF 是一項具備臨床相關性的重要生物標記，能夠與傳統的精液參數形成強而有力的互補，為生殖醫學提供更精準的臨床指引。
圖一
根據女性年齡和精子雙股 DNA 碎片化（dsSDF）預測的活產機率。(A) 彩色熱圖展示了根據女性年齡和精子雙股 DNA 碎片化（使用損傷發生率（IOD）評分評估）預測的活產機率。標記的機率等值線（等值線）直接來自基於三個生育中心的中性彗星試驗數據擬合的多變量邏輯回歸模型。(B) 根據女性年齡和 IOD 類別分層的機率圖（IVF 後活產預測機率）。預測值由邏輯迴歸模型產生，該模型使用分類女性年齡層（18–29 歲、30–34 歲、35–37 歲和 38–40 歲）和 IOD 閾值（6% vs >6%）。實線代表模型預測的機率，陰影帶表示這些估計值的 95% 信賴區間。
參考文獻 Humaidan P, Povlsen BB, Drakeley AJ, Jensen MB, Gabrielsen AV, McDowell SH, Moore L, Ledgerwood CJ, Rae L, Sloan A, Lawlor M, Poost J, Bailie E, Lunt RI, Newton E, Gregorie RC, Moore TCB, Esteves SC. Double-stranded sperm DNA fragmentation measured with neutral comet assay as a predictor of IVF outcomes: evidence from three European clinics in a multi-centred prospective study. Hum Reprod. 2026 May 1;41(5):677-688. doi: 10.1093/humrep/deag046. PMID: 41903157; PMCID: PMC13139651.
