Clinical Relevance of Sperm Cryopreservation in Patients Receiving Gonadotoxic Therapies

Hintergrund Kryokonservierungen von Spermien fungieren seit Jahrzehnten als Standardmethode zur Fertilitätsprotektion für männliche Patienten. Da die meisten Alkylanzien, aber auch gonadale Bestrahlungen, Konditionierungsregimes für HSZT sowie Orchiektomien die Spermatogenese stark beeinträchtigen können, sollte jungen Krebspatienten vor Therapieinitiierung eine entsprechende Fertilitätsprotektion angeboten werden. Jedoch nutzten in bisherigen Studien nur etwa 3 – 10% der Krebspatienten, die sich für eine Kryokonservierung entschieden, ihre Spermien zu einem späteren Zeitpunkt. Faktoren, die Einfluss auf die Spermiennutzung nehmen, sind bislang nicht ausreichend erforscht. Zielsetzung Das Ziel der vorliegenden Forschung besteht in der Analyse der klinischen Relevanz von Kryokonservierungen von Spermien als Fertilitätsprotektion vor gonadotoxischen Therapien anhand von Untersuchungen zu Spermiennutzung und Erfahrungen aus assistierter und natürlicher Reproduktion der Patienten. Methoden In einer retrospektiven Studie wurde allen männlichen Patienten, die zwischen 1994 und 2017 reproduktives Material in der Kryobank der Charité konserviert hatten, Fragebögen mit Fragen zu Krankengeschichte, Kryokonservierung, Spermiennutzung und reproduktiven Erfahrungen zugesandt. Insgesamt wurden 99 Patienten, die eine Kryokonservierung aufgrund einer gonadotoxischen Behandlung durchführen ließen, in die Studie eingeschlossen. Weiterhin wurden Spermienparameter der Studienteilnehmer zum Zeitpunkt der Kryokonservierung analysiert. Die erhobenen Daten wurden statistisch mithilfe von SPSS ausgewertet. Ergebnisse Die häufigsten onkologischen Diagnosen waren maligne Hodentumore (29,3%) und Lymphome (26,3%), wohingegen alle nicht-onkologischen Patienten (8,1%) unter Autoimmunerkrankungen litten. Das mediane Alter zum Studienzeitpunkt und zum Zeitpunkt der Kryokonservierung betrug jeweils 38,0 und 29,0 Jahre. 25,0% der Patienten wurde mit Behandlungen mit hohem und 45,5% mit mittlerem gonadotoxischen Potenzial therapiert. Die prätherapeutische mediane Spermienkonzentration von Patienten mit malignen Hodentumoren war signifikant niedriger im Vergleich zu der von Patienten mit anderen Diagnosen. Insgesamt 17 Patienten (17,2%) verwendeten ihr Kryokonservat und konnten in 58,8% die Vaterschaft mindestens eines mithilfe von ART gezeugten Kindes erlangen. Patienten, die ihre Spermien nutzten, erhielten in 40,0% Therapien mit hoher und in 33,3% mit mittlerer Gonadotoxizität. Ein Fünftel der Patienten (20,7%) zeugten mindestens ein Kind durch natürliche Konzeption nach durchgeführter Therapie. Schlussfolgerung Unsere Studie bestätigt, dass Kryokonservierungen von Spermien eine effektive Methode zur Fertilitätsprotektion darstellen und bei Nutzung in mehr als der Hälfte der Fälle erfolgreich zu Vaterschaft führen. Zudem weisen unsere Ergebnisse darauf hin, dass eine Korrelation zwischen dem gonadotoxischen Potenzial der durchgeführten Therapie und einer späteren Spermiennutzung besteht.Background Cryopreservation of sperm has served as the standard method for fertility preservation in male patients for the last decades. Due to the deleterious effects on spermatogenesis that can result from most alkylating agents, gonadal irradiations, conditioning regimens for HSCT, and orchiectomies, young cancer patients should be provided an appropriate fertility preservation option prior to treatment initiation. However, in previous studies, only 3 – 10% of cancer patients who decided to undergo cryopreservation used their semen afterwards. Influencing factors for future sperm usage have not yet been analyzed sufficiently. Purpose The aim of the present research is to analyze the clinical relevance of sperm cryopreservation as a fertility preservation method prior to gonadotoxic treatments by examining patients’ sperm usages and experiences of assisted and natural reproduction. Methods We conducted a retrospective survey including patients who cryopreserved ejaculated sperm or testicular tissue at the Cryobank of Charité between 1994 and 2017. Our questionnaire contained questions regarding the medical history, cryopreservation, material usage and reproductive experiences of the participants. A total of 99 patients who underwent cryopreservation of reproductive material to preserve their fertility due to gonadotoxic treatments were included in the study. In addition, semen characteristics from the time of cryopreservation were evaluated for study participants. Collected data was statistically analyzed in SPSS. Results Most frequent diagnoses among the oncological patients were malignant testicular tumors (29.3%) and lymphoma (26.3%), whereas all non-oncological patients (8.1%) suffered from autoimmune diseases. The median age at the time of the survey and the time of cryopreservation were 38.0 and 29.0 years, respectively. 25.0% of the patients underwent treatments with high and 45.5% with intermediate gonadotoxic potential. The pre-treatment median sperm concentration of testicular cancer patients was significantly lower compared to the sperm concentration of non-testicular cancer patients. A total of 17 patients (17.2%) utilized their frozen material and achieved fatherhood of at least one ART-conceived child in 58.8% of cases. Patients who used their sperm received in 40.0% treatments with high and in 33.3% with intermediate gonadotoxicity. One-fifth of the patients (20,7%) sired at least one naturally conceived child after treatment. Conclusion Our study confirms that sperm cryopreservation is a safe and effective method for male fertility preservation and, in case of usage, leads to fatherhood in more than half of the cases. Furthermore, our results suggest that sperm usage directly correlates with the degree of gonadotoxicity patients received with their treatments

Survey of Long-Term Experiences of Sperm Cryopreservation in Oncological and Non-Oncological Patients: Usage and Reproductive Outcomes of a Large Monocentric Cohort

Progress in oncological treatment has led to an improved long-term survival of young male cancer patients over the last decades. However, standard cancer treatments frequently implicate fertility-damaging potential. Cryopreservation of sperm is the current standard option to preserve patient's fertility after treatment, yet long-term data on usage and reproductive experiences is still limited. Natural fertility after treatment and especially in relation to the type of treatment has been poorly analyzed so far. Therefore, we performed a retrospective survey including male patients with an indication for gonadotoxic treatment who cryopreserved reproductive material at our institution between 1994 and 2017. Study questionnaires regarding treatment, material usage, and reproductive outcomes were sent to eligible patients. Additionally, semen analyses of study participants from the time of cryopreservation were evaluated. A total of 99 patients were included in the study. Respondents' median age was 38.0 years. Most frequent diagnoses were testicular cancer (29.3%) and lymphoma (26.3%). A further 8.1% suffered from autoimmune diseases. Testicular cancer patients had a significantly lower pre-treatment median sperm concentration (18.0 million/ml) compared to non-testicular cancer patients (54.2 million/ml). Until November 2020, the determined sperm usage and cumulative live-birth rate per couple were 17.2% and 58.8%, respectively. Most sperm users received treatments with high (40.0%) or intermediate (33.3%) gonadotoxic potential. 20.7% of all patients reported to had fathered at least one naturally conceived child after treatment, this being the case especially if they had been treated with less or potentially gonadotoxic therapies. In conclusion, our findings emphasize the importance of sperm cryopreservation in the context of male fertility preservation. Furthermore, they indicate that the gonadotoxic potential of patients' treatments could represent a predictive factor for sperm usage