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避孕藥的原理是什麼?男性避孕藥有可能問世嗎?──〈BBC〉

  • 作者/凱特‧亞尼(Kat Ar ney)│自由撰稿人和編輯,推特帳號是@Kat_Arney
  • 譯者/林雅玲│中央研究院國際研究生學程生物科技學博士,長期從事科普翻譯

婦女實施生理或物理性避孕機制,已有半世紀之久,如今很多男性希望能為伴侶盡一分心力,究竟男性避孕藥還要多久才能問世?

女性激素避孕藥Enovid僅以五年便引發了社會巨變。圖/BBC知識

50 多年前,第一個女性激素避孕藥 Enovid 通過美國食品及藥物管理局(FDA)核准,英國隨後於 1961 年核准。爾後婦女廣泛用它調節生育和健康,全世界每天消耗了數百萬顆藥丸,僅僅五年便引發了社會巨變。

如今,女性擁有眾多可靠且可逆式控制生育的選擇,包括子宮內避孕器(IUD)、避孕貼片、避孕針和植入避孕器。而男性只有兩種選擇:第一種是保險套,實際運用的失敗率高達 15%,而且很多伴侶不喜歡使用;第二種是輸精管切除術,切斷將精子從睾丸傳送到陰莖的輸精管,術後雖然有機會恢復生育能力,但不一定會成功。那麼,為什麼不開發男性服用的避孕藥?

平克斯致力於開發避孕藥,發現男性激素也可以阻礙精子生成。圖/BBC知識

相較於女性避孕藥的發展,男性避孕藥的開發歷程顯得起起伏伏,其研究可追溯至 1950 年代,當時身為女性避孕藥共同發明者的美國生物學家格雷戈里‧平克斯(Gregory Pincus),發現人工合成的男性激素睪固酮,能關閉精子製造程序,就像女性避孕藥內含的女性激素能停止排卵一樣。

「男性激素避孕藥的生理學和科學原理與女性避孕藥相似。」美國華盛頓大學男性生殖生物學專家史蒂芬妮‧佩奇(Stephanie Page)解釋,「額外提供男性睪固酮,會阻礙睾丸等器官製造該激素。由於男性體內血液中仍然含有大量睪固酮,並不會影響身體其他部位。但是,精子發育時最終需要高達 100 至1000 倍的睪固酮才能成熟,因此睾丸中睪固酮的不足,將導致精子無法順利完成發育。」

顯微鏡下的睪固酮晶體。圖/BBC知識

阻止精子發育

美國明尼蘇達大學的化學家岡達‧格奧爾格(Gunda  Georg)採取另一種做法,她和同事正在研究名為烏巴苷(ouabain)的化學物質,這種來自植物的強效毒素最早被東非部落塗抹在獵箭尖端。烏巴苷的作用機制是阻斷「鈉鉀離子轉運蛋白」的分子,這種蛋白質通常能幫助細胞調控鹽離子的出入。有趣的是,鈉鉀離子轉運蛋白複合體當中有種特殊的「α4 單元」,只存在於精子細胞的轉運蛋白,體內其他部位完全沒有它的蹤跡。

「當我們移除雄鼠α4 單元的基因編碼時,發現牠除了不育之外,各方面都相當正常。」格奧爾格說,「這些雄鼠甚至能正常製造精子,但是精子無法順著輸卵管,游至卵子所在,也無法進行最後的扭動動作好讓卵子受精。這項研究顯示,如果我們能開發出選擇性阻斷α4 單元的藥物,便有潛力將之開發成男性避孕藥。」

為了激發研究創意,格奧爾格和團隊鑽研教科書,尋找修飾烏巴苷化學結構的方法,希望能讓它專一影響α4 單元。他們調整了分子結構後,便利用大鼠測試效果。不可思議的是,他們第一次就中了大獎。她笑道,「事實證明,我們找到一種非常有效的化合物,即使低劑量也具有很高的活性,還能以口服給予。當然,首度嘗試就能達到這樣的效果,讓我們相當興奮!」

男性避孕藥的作用機制通常是阻止精子在睾丸中發育,或是經由特定方式妨礙其運動,使精子無法接觸到卵子。圖/BBC知識

目前,研究人員只透過實驗動物測試這種新藥,結果顯示它似乎能降低50至60%的精子活力。然而,在進入人體臨床試驗之前,格奧爾格和同事需要解決一些問題。首先,他們希望繼續研發更有效的藥物,讓藥物在更低劑量下仍然有效。下一步是進行長期動物交配的實驗,了解這種藥物是否能有效預防懷孕,以及是否有潛藏副作用。更重要的是,他們必須確認藥物作用是可逆的,而且不會導致後代產生任何先天缺陷或其他健康問題(一旦有此類疑慮,該藥物便失去進一步發展的機會)。

另一種途徑:干擾射精管道

開發男性避孕的另一方法是干擾睾丸內部「管道」,避免射精時送出精子。澳洲蒙那許大學的沙布‧文杜拉(Sab Ventura)的團隊為了進一步探究這個策略,申請了「男性避孕倡議」組織提供的 15 萬美元研究資助;這個非營利組織致力於提升大眾對男性避孕藥的認知。

圖/BBC知識

「射精前,睾丸裡的精子會沿著輸精管移動到陰莖末端,」文杜拉說,「我們試圖干擾神經信號,好讓輸精管周圍的肌肉不要收縮,這樣一來,男性仍然享有愉快的高潮,卻不會射出精子。」文杜拉正在研究一種藥物組合,藉此完全阻斷兩種神經信號,也就是被稱為神經傳遞物的 ATP 和去甲腎上腺素(noradrenaline)。

「我們採用的策略不是影響激素,因此藥物試驗中不會出現令人排斥的副作用。」他說,「它不會影響精子發育,只會影響精子行經的管道,我們將會檢驗用藥後精子狀態是否仍然良好,能否在體外讓卵子受精。我們推論這個作用可逆,日後造成新生兒畸形的可能性也很小。」

市場趨勢

男性避孕藥議題由來已久,其原型藥物在2001 年便出現了。圖/BBC知識

儘管研究人員取得進展,但如果男性避孕藥沒有市場也難以推動。2011 年,英國劍橋地區的社會科學家蘇珊‧沃克(Susan Walker)調查 54 名男性和 134 名女性對於男性避孕藥的態度,這些受訪者都採用過某種避孕方法。將近一半的受訪者表示樂意服用男性避孕藥,但他們也表達對於健康風險的影響和長期生育能力的疑慮。此外,超過 40%受訪者擔心忘記服藥,針對這點女性比男性更為關切。橫跨數洲的大型研究也得出相似結論,顯示比起注射、避孕針或其他方法,男性更偏好服用避孕藥。

儘管許多男性表態願意服用避孕藥,但是目前仍須克服監管措施和研究經費。由於市面上還沒有男性避孕藥,FDA 等機構難以確認男性避孕藥的藥效和接受度。雖然高效男性避孕藥有很大的潛在市場,但製藥公司並不願意為了取得核准,大量投資並推動候選藥物進入大規模臨床試驗。

1970 年,社工為前來諮詢的民眾解說避孕藥。圖/BBC知識

沃克認為這種情況可歸結為男性和女性避孕的風險差異。「服用女性避孕藥的人是因為意外懷孕會對女性身體和生理造成巨大影響,儘管男性可能也會因此在社會、心理和經濟方面受影響,他的身體卻不會有明顯改變;因此我們談論的是不同的風險基礎。」她也點出,分娩過程也有可能讓女性面臨嚴重健康問題甚至死亡。

她補充,「我們必須根據用藥者的健康狀況和其他可能疾病,來判斷不同類型避孕措施所伴隨的健康威脅,是否超過懷孕的風險。我們還沒有機會針對男性避孕藥進行這種微妙的風險計算,因為目前還沒發展到那個階段。」

任何避孕藥都無法預防性傳播疾病,因此保險套仍是面臨此類風險的必要措施。但開發男性避孕藥的最終關鍵在於提供男性承擔更多預防懷孕的機會,也給他們更多避孕的選擇,尤其當女性伴侶無法透過其他形式避孕。「我們認為現在正是推動男性避孕藥的好時機,因為男性比過去更願意思考自身的社會責任,以及他們想從伴侶關係中獲得什麼,甚至是管理自己的生育能力。」佩奇說,「我們低估了男性其實很想進一步參與,只是他們現在受限於不怎麼好的方法,基於男性對於掌控生育能力以及對於分擔懷孕責任的需求,我們得提供更多可行的避孕選擇。」


同場加映:女性避孕藥的發展簡史

格雷戈里‧平克斯(左)、約翰‧洛克(右)共同成功製出炔諾酮。圖/BBC知識

女性避孕藥源於 1950 年代,當時美國研究人員格雷戈里‧平克斯在尋找干擾動物生育能力的化學物質,他發現給予雌性動物一定劑量的黃體激素(一種性激素),可以停止排卵程序,抑制卵子的釋放。

平克斯與婦產科醫生約翰‧洛克(John Rock)合作,洛克當時針對女性進行化學避孕藥試驗。他倆後來獲得來自婦權主義者暨生物學家的凱瑟琳‧麥考密克(Katherine McCormick)資助。與此同時,化學家卡爾‧翟若適(Carl Djerassi)於墨西哥研究,想要利用非食用性山藥製造人工激素,最終他成功製出一種合成黃體激素:炔諾酮(norethindrone)。

Enovid 是首創的女性激素避孕藥,目前的版本比早期含有更低劑量的激素。 圖/BBC知識

Enovid 結合了人工雌激素和黃體激素,1954 年首次於美國麻州進行臨床試驗,1956年在波多黎各進行大規模研究。FDA 最初核准用於治療月經失調,最終在 1961 年核准其作為女性避孕藥。

由於女性希望掌握生殖選擇權和維持健康,避孕藥銷售額迅速增加。從那時起,全世界數百萬女性都採用了激素避孕措施,市面上亦有許多型式可供選擇。激素避孕藥對於預防懷孕非常有效,只要正確服用,避孕率幾乎可達 100%,同時可用於治療經期不規則或經痛。

由於大眾日益擔憂早期臨床試驗未能找出避孕藥潛在副作用,使用率因而稍微受到影響。截至 2010 年,已經有一千多起未決訴訟,聲稱多種避孕藥可能導致血栓、心臟病發作和中風;大量研究指出它可能提高罹患乳癌和子宮頸癌的機率(不過它也可能減少子宮或卵巢腫瘤的發生率),還有研究指出,利用激素避孕可能影響心理健康,甚至可能增加自殺風險。


同場加映:男性避孕的替代策略

圖/BBC知識

 

1 草藥療法

中國植物尖尾鳳(Justicia gendarussa)的化合物 gendarussa(或gandarusa),被認為會阻礙受精,目前正在印尼進行小型臨床試驗。另一種有潛力的男性避孕藥是 pristimerin,來自古老藥用植物雷公藤。

 

 

圖/BBC知識

 

2 阻斷輸精管

可阻止精子沿著輸精管移動,做法是先注射一種聚合物,再注射另一種化學物質或是使用超音波促使聚合物分解。最著名的是避孕凝膠 Vasalgel,已經成功測試於實驗猴,預計很快會進入人體臨床試驗。

 

 

圖/BBC知識

 

3 清除精子

這種讓肌肉麻痺的實驗性藥物,能排出輸精管中的精子,導致「乾式」高潮。這種藥物由前倫敦國王學院的研究員納梅卡‧阿莫比(Nnaemeka Amobi)開發,目前因為缺乏資金而停滯不前。

 

 

圖/BBC知識

 

4 干擾精子發育

JQ1 最初開發是治療睪丸核蛋白(NUT)中線癌(一種罕見癌症),針對致病的一種缺陷分子。不過,JQ1 也能干擾精子細胞組織DNA 時的必需分子,阻礙精子正常發育。

 

 

圖/BBC知識

 

5 避免精子生成

精子生成過程需要穩定供應視網酸,這是維生素A 在體內分解時產生的化學物質。控制睾丸中視網酸的生成和運用,例如透過阻斷分解維生素A 的酵素功能,也許是開發男性避孕藥的新思路。

 

 

 

本文摘錄自《BBC 知識國際中文版》2018 年 11 月號 87 期。原文標題為〈男性避孕行不行〉。


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