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小児期から成人期までのクライネフェルター症候群における精巣免疫細胞と血管系
Testicular immune cells and vasculature in Klinefelter syndrome from childhood up to adulthood.
PMID: 32649748 DOI: 10.1093/humrep/deaa132.
抄録
研究の質問:
Klinefelter症候群（KS）患者の精巣生検では、免疫細胞の分布と精巣血管系に変化はあるか？
STUDY QUESTION: Is the distribution of immune cells and the testicular vasculature altered in testicular biopsies from patients with Klinefelter syndrome (KS)?
サマリー回答:
マクロファージと肥満細胞の数の増加、デコリンの発現の増加、血管密度の増加が、対照群と比較して精巣免疫細胞のサンプルで認められた。
SUMMARY ANSWER: Increased numbers of macrophages and mast cells, an increased expression of decorin and an increased blood vessel density were found in KS samples compared to controls.
これまでに知られていること:
KS患者のほとんどは、初期の生殖細胞喪失により不妊症である。思春期以降、精巣線維化が検出されることがある。この線維化過程がどのようにして開始されるのかは不明のままである。
WHAT IS KNOWN ALREADY: Most KS patients are infertile due to an early germ cell loss. From puberty onwards, testicular fibrosis can be detected. How this fibrotic process is initiated remains unknown.
研究デザイン、サイズ、期間:
本研究では、KS、セルトリ細胞のみ（SCO）、対照患者サンプルにおいて、マクロファージ、マスト細胞、およびそれらの分泌物の数を評価した。KS組織内の免疫細胞数と線維化のレベルとの関連を調べた。さらに、これらの精巣生検組織内の血管化を調べた。免疫組織化学的評価のために、精巣発達の異なる段階にあるKS患者を、思春期前（4〜7歳；n=4）、思春期周囲（11〜17歳；n=21）および成人（18歳以上；n=37）の患者とした。さらに、成人SCO（n=33）の精巣組織生検と、3つのKS年齢群（思春期前n=9；思春期周囲n=5；成人n=25）の対照試料を分析した。遺伝子発現解析は、KS（n=5）、SCO（n=5）および対照（n=5）患者の成人精巣組織について実施した。
STUDY DESIGN, SIZE, DURATION: In this study, the number of macrophages, mast cells and their secretory products were evaluated in KS, Sertoli cell only (SCO) and control patient samples. The association between immune cell numbers and level of fibrosis in KS tissue was examined. In addition, the vascularization within these testicular tissue biopsies was studied. For immunohistochemical evaluation, KS patients at different stages of testicular development were included: prepubertal (aged 4-7 years; n = 4), peripubertal (aged 11-17 years; n = 21) and adult (aged >18 years; n = 37) patients. In addition, testicular tissue biopsies of adult SCO (n = 33) and control samples for the three KS age groups (prepubertal n = 9; peripubertal n = 5; adult n = 25) were analysed. Gene expression analysis was performed on adult testicular tissue from KS (n = 5), SCO (n = 5) and control (n = 5) patients.
参加者/材料、設定、方法:
成人（>18歳）のKS、SCOおよび対照の精巣組織生検は、精巣精子採取の際に得られたものである。KSの思春期周囲（11～18歳）、思春期前（<11歳）、および年齢をマッチさせた対照生検は、大学病院のバイオバンクから入手した。免疫組織化学を用いて、尿細管構造（H/PAS）、精子母細胞数（MAGE-A4）、マクロファージ（CD68）、肥満細胞（トリプターゼ）、血管密度（Von Willebrand factor）を測定した。さらに、マクロファージと肥満細胞の分泌産物（トリプターゼ、腫瘍壊死因子アルファ、デリン）の発現を定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応を用いて決定した。
PARTICIPANTS/MATERIALS, SETTING, METHODS: Adult (>18 years) KS, SCO and control testicular tissue biopsies were obtained during a testicular sperm extraction procedure. KS peripubertal (11-18 years), prepubertal (<11 years) and age-matched control biopsies were obtained from the biobank of the university hospital. Immunohistochemistry was used to determine the tubular structure (H/PAS), the number of spermatogonia (MAGE-A4), macrophages (CD68) and mast cells (tryptase) and the blood vessel density (Von Willebrand factor). In addition, quantitative real-time polymerase chain reaction was used to determine the expression of secretory products of macrophages and mast cells (tryptase, tumour necrosis factor alpha and decorin).
主な結果とチャンスの役割:
成人KS患者の精巣の精巣周囲区画において、マクロファージ数（P<0.0001）およびマスト細胞数（P=0.0008）の有意な増加が対照試料と比較して認められた。しかし、免疫細胞数と線維化の程度との関連は認められなかった。成人SCOサンプルでは、対照サンプルと比較して、腹膜マクロファージ数（P<0.0001）および肥満細胞数（P<0.0001）の有意な増加が認められた。間質コンパートメントでは、KS（P<0.0001）および対照（P<0.0001）組織と比較して、マスト細胞数の有意な増加が成人SCOサンプルで認められた。デコリン発現の有意差(P=0.0431)は、対照患者と比較して成人KSで検出された。デコリンの発現は、ほとんどが半毛細管の壁に認められた。KS患者と年齢をマッチさせた対照群との血管化を比較すると、思春期前のKS精巣組織においてのみ、血管密度の有意な増加（P=0.0081）が観察された。
MAIN RESULTS AND THE ROLE OF CHANCE: A significant increase in the number of macrophages (P < 0.0001) and mast cells (P = 0.0008) was found in the peritubular compartment of testes of adult KS patients compared to control samples. However, no association between the number of immune cells and the degree of fibrosis was observed. In adult SCO samples, a significant increase was seen for peritubular macrophage (P < 0.0001) and mast cell (P < 0.0001) numbers compared to control samples. In the interstitial compartment, a significant increase in mast cell number was found in adult SCO samples compared to KS (P < 0.0001) and control (P < 0.0001) tissue. A significant difference (P = 0.0431) in decorin expression could be detected in adult KS compared to control patients. Decorin expression was mostly seen in the walls of the seminiferous tubules. When comparing the vascularization between KS patients and age-matched controls, a significant increase (P = 0.0081) in blood vessel density could be observed only in prepubertal KS testicular tissue.
大規模データ:
N/Aであった。
LARGE SCALE DATA: N/A.
制限、注意の理由:
この研究の対照として、精管切除術を受けた男性の精巣組織生検を用いたが、これらの男性は受胎可能な対照ではない可能性がある。さらに、免疫細胞数、分泌産物発現、および血管数の高いばらつきが、すべての患者サンプルの間で観察された。
LIMITATIONS, REASONS FOR CAUTION: As controls for this study, testicular tissue biopsies of men who underwent a vasectomy reversal or orchiectomy were used, but these men may not represent fertile controls. In addition, a high variability in immune cell numbers, secretory products expression and number of blood vessels could be observed amongst all patient samples.
調査結果のより広い意味での影響:
マクロファージとマスト細胞の数の増加は、以前にKlinefelter症候群（KS）以外の不妊男性で報告されている。我々の結果は、これらの増加した数がKS精巣組織でも検出されることを示している。しかし、マクロファージやマスト細胞の数とKSサンプルの線維化の程度との関連は検出できなかった。デコリンは以前に線維化に関連して記載されていたが、KSの精巣線維化とはまだ関連していなかった。我々の結果は、対照と比較して成人KS組織で発現量の増加が観察されたことから、線維化過程におけるこのプロテオグリカンの役割を示唆している。KS男性の血管障害がKSに関連したホルモンレベルの乱れに関与していることが示唆された。我々の結果は、思春期前のKSサンプルと年齢をマッチさせた対照群との間で、血管密度、特に最小血管について有意な差を示した。これは思春期前のKSと対照の精巣組織の違いを報告した最初の研究である。
WIDER IMPLICATIONS OF THE FINDINGS: Increased numbers of macrophages and mast cells have previously been described in non-KS infertile men. Our results show that these increased numbers can also be detected in KS testicular tissue. However, no association between the number of macrophages or mast cells and the degree of fibrosis in KS samples could be detected. Decorin has previously been described in relation to fibrosis, but it has not yet been associated with testicular fibrosis in KS. Our results suggest a role for this proteoglycan in the fibrotic process since an increased expression was observed in adult KS tissue compared to controls. Impaired vascularization in KS men was suggested to be responsible for the KS-related disturbed hormone levels. Our results show a significant difference in blood vessel density, especially for the smallest blood vessels, between prepubertal KS samples and age-matched controls. This is the first study to report differences between KS and control testicular tissue at prepubertal age.
研究の資金調達/利益を得るための関心事:
このプロジェクトは、ブリュッセルのVrije Universiteitit Brussel（E.G.）とUZ BrusselのWilly Gepts科学基金（D.V.S.）からの助成金により実施されました。D.V.S.は、Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO; 12M2819N)のポスドク研究員です。この研究プロジェクトの利益相反は宣言されていません。
STUDY FUNDING/COMPETING INTEREST(S): The project was funded by grants from the Vrije Universiteit Brussel (E.G.) and the scientific Fund Willy Gepts from the UZ Brussel (D.V.S.). D.V.S. is a post-doctoral fellow of the Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO; 12M2819N). No conflict of interest is declared for this research project.
© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of European Society of Human Reproduction and Embryology. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com.