Description andrologique d’une population azoosperme avec une agénésie des canaux déférents consultant pour infertilité 夽

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ARTICLE ORIGINAL

Description andrologique d’une population azoosperme avec une agénésie des canaux déférents consultant pour infertilité ^夽

Andrological description of a population of azoospermic men with agenesis of the vas deferens

S. Bouyé

, F. Marcelli

, T. Ghoneim

, L. Lemaitre

, G. Robin

, V. Mitchell

, G. Lalau

, J.-M. Rigot

aServiced’andrologie,hôpitalCalmette,CHRUdeLille,59037Lille,France

bServiced’uro-radiologie,hôpitalClaude-Huriez,CHRUdeLille,59000Lille,France

cServicedegynécologieetdebiologiedelareproduction,hôpitalJeanne-de-Flandre,CHRU deLille,Lille,France

dServicedespermiologie,institutdebiologiedelareproduction,hôpitalCalmette,CHRUde Lille,Lille,France

eServicedetoxicologieetgénopathies,centredebiologiepathologie,institutdebiochimie etbiologiemoléculaire,CHRUdeLille,Lille,France

Rec¸ule11d´ecembre2011;acceptéle15juin2013

MOTSCLÉS Azoospermie; Agénésiedes déférents; GèneCFTR; Prélèvement chirurgicalde sperme; ICSI

Résumé

Contexte.—Depuislesannées1990,l’agénésiedescanauxdéférentsestidentifiéecommeune formemineuredemucoviscidoseenraisondelafréquencedesanomaliesdugèneCFTR.Elleest responsabled’infertilitémasculineparazoospermieobstructivenoncurablechirurgicalement.

Leprélèvementchirurgicaldespermeetl’injectiondespermatozoïdeenintracytopasmique (ICSI)permettentdésormaisàcespatientsinfertilesdedevenirpères.

Patientsetméthodes.—Centquatrepatientsconsécutifsétaientétudiésrétrospectivement, avecbilancompletclinique,spermiologique,hormonal,échographiqueetgénétique.Lesdon- néesdesprélèvementschirurgicauxdespermeetdestentativesd’ICSIétaientcolligées.

Résultats.—Soixante-douzepourcent despatients avaientuneou desmutation(s)du gène CFTR,20%uneanomalierénaledécouverteenéchographie,84,5%uneanomaliedesvésicules séminales.L’associationd’unvolumeduspermeinférieurà2mLavecunpHinférieurà7,2,un fructoseinférieurà2etunchloresudoralmoyensupérieurà60mmol/Lpermettaitd’identifier d’emblée30%despatients porteursdemutation(s)etindemnesd’anomalierénale.Le taux d’extractiondespermatozoïdesétaitde98%.

夽 Niveaudepreuve:5.

∗Auteurcorrespondant.

Adressee-mail:francois.marcelli@chru-lille.fr(F.Marcelli).

1166-7087/$—seefrontmatter©2013PubliéparElsevierMassonSAS.

http://dx.doi.org/10.1016/j.purol.2013.06.006

Conclusion.—LarecherchedemutationsdugèneCFTRetl’échographiedel’appareilgénito- urinairesontindispensablesaubilan deces patients.Lasimple associationd’unvolumedu spermeinférieurà2mLavecunpHinférieurà7,2etunfructoseinférieurà2doitd’emblée orienter versune formemineurede mucoviscidose etdéclencher la recherched’anomalies génétiquesetduchloresudoral.Laqualitéd’extractiondespermatozoïdesassociéeauxprogrès techniquesdelaFIV/ICSIpermetdésormaisd’obtenirunexcellenttauxdegrossessede66% chezlescompagnesdecespatientsinfertiles.

©2013PubliéparElsevierMassonSAS.

KEYWORDS Azoospermia;

Agenesisofthevas deferens;

CFTRgene;

Testicularsperm extraction;

ICSI

Summary

Context.—In the1990’s, congenitalagenesis ofthe vasdeferenswas identifiedasaminor formofcysticfibrosisinrelationtothefrequencyofmutationsoftheCFTRgeneassociated.

Itisresponsibleformasculineinfertilitybyobstructiveazoospermia;whichisnotaccessible toasurgicaltreatment.However,surgicalspermretrievalandinjectiondespermatozoïdeen intracytopasmique(ICSI)allowfatherhoodforthesepatients.

Patientsandmethods.—Aretrospectiveanalysisof104consecutivepatientsfrom1996to2006.

Acomprehensiveclinical,spermiologic,hormonal,imagingandgeneticworkupwascarriedon.

ThedatafromthesurgicalextractionsandtheattemptsofICSIwerecollected.

Results.—Seventy-fivepercentofthepatientshadamutationoftheCFTRgene;ultrasound imagingrevealedarenaloraseminalvesicleabnormalityin20%and84.5%ofthepatients, respectively. The associationofa semen volume lessthan 2mL with apH less than7.2,a fructoselessthan2andmeansudoralchloregreaterthan60mmol/Lenabledanimmediate identificationof30%ofpatientscarrier ofthemutationandwithoutrenalabnormality. The spermextractionratewas98%.

Conclusion.—AsearchfortheCFTRgenemutationsandanultrasoundimagingofthegenito- urinarysystemareessentialtotheworkupofthesepatients.Theassociationofasemenvolume lessthan2mL,asemenpHlessthan7.2andafructoselessthan2mustpointtowardsaminor form ofcystic fibrosisand prompt the workupofgenetic abnormalities andsudoral chlore testing.Theresultsofthespermextractioncombined tothetechnical advancesofIVF/ICSI allowexcellentpregnancyratesof66%forthecompanionsofthesepatients.

©2013PublishedbyElsevierMassonSAS.

L’agénésie des canaux déférents est une cause relative- ment rared’infertilitémasculine quiconcerne unhomme sur1000danslapopulationgénérale.Elleestidentifiéechez 1à2%despatientsconsultantpourinfertilitémasculineet représenteaumoins6%desazoospermiesobstructives[1].

Paranalogieaveclesproblèmesdestérilitédeshommes atteintsdemucoviscidose,dès1990lesmutationsdugène CFTR(égalementappeléABCC7)étaientrecherchéeschez lespatientsatteintsd’agénésiedéférentielle[2].Lesétudes extensivesdecegènemettaientainsienévidencedesmuta- tionschez50à80%despatients,confirmantquel’agénésie déférentielle est une forme mineure de mucoviscidose [3—8].

Les hommes atteints d’agénésie déférentielle ont une azoospermie obstructive non curable chirurgicalement.

L’obtention d’une grossesse chez la partenaire passe obligatoirementparleprélèvementchirurgicaldesperma- tozoïdes.

Notre étude décrit les caractéristiques phénotypiques d’une population de 104patients présentant un tableau clinique évocateur d’agénésie déférentielle. Les taux d’extractiondespermatozoïdes,lesdifférenceséventuelles selon le profil génotypique du patient, et les facteurs prédictifspermettantd’identifier lespatients porteursde mutationsontanalysés.

Patients et méthodes

Cent quatre patients étaient inclus dans cette étude rétrospective sur dixans. Tous consultaient pour inferti- lité primaire par azoospermie obstructive entrant dans le cadre d’une agénésie des canaux déférents (canaux déférents impalpables ou atrésiques). Les paramètres andrologiquescliniques ethormonaux(testostéronetotale entre 2,30et 6,70ng/mL, FSH entre 1et 8UI/L, inhibine B>238±32pg/mL)étaientnotés.Lesparamètressperma- tiquescomprenaient:levolume(N:2à6mL),lepH(N>7,2) et les marqueurs séminaux (fructose>13␮moL/éjaculat, alpha-glucosidase>20mU/éjaculat). Une échographie génito-urinaire faisait partie systématiquement du bilan (mesuredes volumestesticulaires, étudedes épididymes, ducarrefourvésiculodéférentiel,desreins).

LarecherchedemutationsdugèneCFTRétaiteffectuée àpartird’ADNlymphocytaireextraitd’unprélèvementde sangpériphériquesurEDTA.

Untest dela sueurétaitréalisé: recueildelasueurà l’aidedepapiers filtre(au moins cinq échantillons) après stimulationthermique, pour dosagedu chloresudoralpar titrimétrieselonlaméthodedeSchales.Letestétaitconsi- dérécommepositif pouruntauxdechloresudoralmoyen supérieurà60mmol/L.

Tableau1 Caractéristiques des patients atteints d’agénésiedescanauxdéférents.

n Moyenne±DS Extrêmes

Âge 104 32,11±5,8 22—50

Volumesperme 101 0,84±0,66 0,1—3,8

pHsperme 102 7,05±0,53 6,4—8,7

Fructose 78 3,58±11,53 0—76,5

Alpha-glucosidase 56 12,43±22,77 0,75—148 Testostérone 99 5±1,83 2,07—10,2

FSH 100 5,19±4,64 0,8—36,2

InhibineB 47 176,68±96,4 15—459 Volumetesticulaire 95 14,54±4,38 1,2—27,5

L’extraction chirurgicale de spermatozoïdes était faite par microaspiration épididymaire (MESA: abord de l’épididyme par mini-incision scrotale puis aspiration du liquide obtenu par pression manuelle) éventuellement couplée à un prélèvement de pulpe testiculaire (TESE: ouverture de l’albuginée et excision d’une partie de la pulpetesticulaire). Encas de tableau mixte associant un profil sécrétoire, une TESE était réaliséede prime abord sansMESA.Uneanalysehistologiquedelaspermatogenèse n’étaitréaliséequ’encasdeTESE.

L’analysestatistiqueutilisaitletesttdeStudentpourla comparaisondevariables quantitativesetletest dePear- son pour des variables qualitatives. Une différence était considéréecommestatistiquementsignificatifsip<0,05.

Résultats

Lescaractéristiquesandrologiquesdelapopulationfigurent dans le Tableau 1. L’hypotrophie testiculaire concernait 22patients contre 82ayant un volumenormal supérieurà 15mL.Lescanauxdéférentsétaientabsentsbilatéralement chez81patients(79,4%),unilatéralementchez12(11,8%) et présents chez neuf patients (8,8%). L’épididyme était dilaté dans la majorité des cas (86versus 15cas). La FSH moyenneétaitde5,19UI/L,dans67%descaselleétaitinfé- rieureà5UI/L.Àl’inverse,l’inhibineBétaitabaisséeavec unemoyenneà176,68pg/mL,normaledanshuitcas.Aucun casd’hypogonadismebiologiquen’étaitdépisté.

Levolumespermatiqueétaitdiminuéavecunemoyenne à0,84mLd’éjaculat. Il n’étaitsupérieur à 2ml que chez deuxpatients. Le pH moyenétait acide à 6,8. Vingt-huit patientsavaientunpHsupérieurà7,2.Ledosagedufructose étaitdiminuéavecunemoyenneà3,58␮mol/éjaculat,trois patientsseulementavaientundosagenormalsupérieurà13.

Ledosagedel’alpha-glucosidase,refletdufonctionnement épididymaire,étaitabaissédans49casavecunemoyenneà 12,43mU/éjaculat.

En imagerie, le volume testiculaire était sub-normal avecune moyenne à 14,54cc. Lesépididymes avaient un aspectanormal(dilatationdelatêteépididymaire,aspect feuilleté, aspect kystique, absence du corps et/ou de la queueépididymaire)dans80%descas.Lesvésiculessémi- nales étaient anormales (absence, dilatation, hypoplasie) dans84,5%.Lecarrefourvésiculodéférentielétaitanormal dans 76,5%, un rein uniqueétait retrouvé dans 15,8% et

une anomaliede positionétait décrite dans 4,2% des cas (ectopieunilatérale,anomaliederotation).

Soixante-dix-huit patients (75%) étaient porteurs de mutations.L’analysegénétiquedugèneCFTRmettaitenévi- dence26mutationsdifférentes.Leprofildedistributiondu gène était le suivant: 66hétérozygoties composites, neuf hétérozygoties simples, trois homozygoties et 26patients (25%) sans mutation détectée (Fig. 1). Les mutations les plusfréquentesétaientlamutationDF508(n=51/78)ainsi quelepolymorphismedel’allèle5T(n=19/78).

Untest dela sueur étaitréalisé chez 97patients avec 56résultatspositifs(58%).

Tous les patients ont bénéficié d’un prélèvement chi- rurgical de spermatozoïdes avec 43MESA seules, 45MESA suivies d’une TESE et 16TESE seules (Fig. 2). Le taux d’extraction était de98%. L’analyse histopathologiquede la pulpe testiculaire était réaliséepour 57prélèvements: spermatogenèsenormaledans14cas,hypospermatogenèse modéréeàsévèredans41cas,etdeuxcasd’aplasiegermi- nalequalifiéedesertolicellonly(SCO).

Analyse en sous-groupes de population Comparaison des patients porteurs de mutation(s) à ceux sans mutation identifiée

Des différences statistiquement significatives existaient entrelesdeuxgroupesporteursounondemutationconcer- nantlesanomaliesdépistéesenimageriepourl’épididyme etlesreins,lavaleurdupHspermatique,lerésultatdutest de la sueurainsi que sur le siègedu prélèvement chirur- gical (p<0,05) (Tableau 2). Dansle groupe nonmuté, les anomalieséchographiquesépididymairesetrénalesétaient plusfréquentes.Danslegroupemuté,lepHétaitplusacide (6,93versus7,35)etletestdelasueuranormaldans71%des cascontre18%danslegroupenonmuté.Lesiègeduprélè- vementétaitsignificativementdifférentselonlespatients, avecunnombredeMESAplusimportantencasdemutation alorsque lerecours àlaTESEétaitmajoritaire devantun génotypenonmuté(Fig.2).

Détermination de paramètres biologiques prédictifs de la présence de mutation(s) du gène CFTR

EnassociantlesanomaliesduvolumeetdupHspermatique, le sous-effectifobtenu étaitde69patients(66%)avecun tauxdemutationde82,6%.Avecl’ajoutdudosageanormal dufructoseduplasmaséminal,celapermettaitdesélection- ner37patients(35%)avecuntauxdemutationde86,5%.En associantàcestroisparamètresletestdelasueur,l’effectif étaitde23patients(22%)avecunprofildemutationgénique de100%(Tableau3).

Discussion

Leprofilandrologiqueetbiologiquedenotreeffectifesten accordaveclesdonnéesdessériesdelalittératurecomme cellerapportéeparDaudinetal.[4].

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Pas de mutation Mutations

N = 26

N = 78

Hétérozygotes composites N = 66

Hétérozygotes simples N =9

Homozygotes N = 3

Figure1. ProfildedistributiondesmutationsdugèneCFTRrencontréchezles104patients(n=nombredepatients).

Tableau2 Comparaisondedeuxsous-groupesdepatients:porteursdemutation(n=78)versussansmutation(n=29).

Profilmuté n=78 Profilnonmuté n=26 p Clinique

Testicule N64/aN14 N18/aN8 0,12

Épididyme N12/aN66 N4/aN22 0,99

Déférents Aucd8/ABCD62/N8 Aucd4/abcd21/N1 0,29

Échographie

Testicules(mL) 15,1 13,03 0,6

Épididymes N17/aN53 N1/aN25 0,04^*

Vésiculesséminales N10/aN51 N3/aN23 0,50

Carrefourdéférentiel N13/aN41 N3/aN15 0,42

Reins N64/aN0/unique3 N10/aN4/unique12 <0,0001^*

Spermiologie

Volume(mL) 0,81 0,91 0,54

pH 6,93 7,35 0,001^*

Fructose 1,92 8,71 0,17

Alpha-glucosidase 14,37 6,02 0,06

Testdelasueur(mmol/L) 18<60/54>60 21<60/5>60 <0,0001*

Prélèvementchirurgicaldespermatozoïdes Epi41/Epi+Test31/Test6 Epi3/Epi+Test13/Test10 0,0004 N:normal;aN:anormal;AUCD:agénésieunilatéraledecanaldéférent;ABCD:agénésiebilatéraledescanauxdéférents;Epi:épidi- dymaire;Test:testiculaire.

*psignificatiftesttdeStudent.

Tableau3 Paramètresbiologiquesdiscriminantspourlaprésencedemutation(s)sdugèneCFTR.

Vol<2mL pH<7,2

Vol<2mL pH<7,2 Fructose

Vol<2mL pH<7,2 Testdela sueur>60

Vol<2mL pH<7,2Fructose Testdela sueur>60

Nombredepatients 69 37 41 23

Absencedemutation 12 5 1 0

Homozygote 1 1 1 1

Hétérozygotecomposite 42 24 29 17

Hétérozygotesimple 14 7 10 5

%patientavecmutation 82,6 86,5 97,6 100

Figure2. Siège duprélèvement chirurgicalde spermatozoïdes selonlegénotypedupatient.MESA:prélèvementparmicroaspira- tionépididymaire;TESE:extractiondepulpetesticulaire.

Lescritèresd’appelcliniqueétaientsimples:l’absence de palpation de déférent ou l’impression d’un cor- don atrésique. L’hypovolémie spermatique sévère était pratiquement constante, représentant un point d’appel spermiologiquesimpledelecturesurtoutspermogramme.

Elleestl’expressiondudysfonctionnementdelavoieépidi- dymaireetdelavésicule séminaleégalementtraduitepar l’aciditédupHspermatique.Lanormalité desdosagesdes marqueurshormonauxdelaspermatogenèseconfirmaitla prépondérancede l’origine obstructive de l’azoospermie.

Lavolémietesticulairemesuréeenéchographieconfirmait cesdonnéeshormonales[5].

Depuis la découverte du gène CFTR en 1989, plus de 1500mutations ont été mises en évidence.Actuellement, la mucoviscidose représente la forme la plus sévère de l’expressionphénotypique deces mutations maisilexiste de nombreuses formes atypiques de la maladie telles quel’agénésiedescanaux déférents,lesoligozoospermies sévères (26% de ces patients ont une mutation du gène àl’état hétérozygote) [9].Dans notre série, nous rappor- tons78patientssur104,porteursd’aumoinsunemutation du gène CFTR, soit 75% avec un profil de 26mutations différentes. Ce polymorphisme génique a été répertorié dansdifférentesétudes.DF508estlamutationlaplusfré- quenteavecl’allèle5TsuivideR117H.Lespourcentagesde

mutation dans les grandes séries de la littérature appa- raissentdansleTableau4.

Le succès d’extraction de spermatozoïdes en cas d’azoospermie obstructive par agénésie des canaux défé- rentsétaitexcellent.Unetentative d’extractionparMESA étaitréaliséedanshuitcassurdix.Lorsdel’analysehistolo- giquede lapulpetesticulaire,deux patientsprésentaient une aplasie germinale ou SCO. Ces deux cas correspon- daient aux échecs d’extraction. Meng et al. rapportaient aussi la présence de troubles marqués dela spermatoge- nèse associées au phénotypeABCD [16]. Dans sasérie de 33patients, le profil de spermatogenèse normale concer- nait 29cas etquatre spermatogenèses anormales (un cas d’hypospermatogenèse, un cas de blocage de maturation etdeuxcas deSCO). Le mécanismedu troublesécrétoire étaitdanscessituationstrèsvraisemblablementplurifacto- riel.

Notreétudeobjectivaitdesdifférencesstatistiquement significativesentrelespatientsporteursdemutation(s)et les non-porteurs: une plus grande fréquence d’anomalies épididymaires en échographie chez les non-mutés, résul- tat déjà décrit par Robert etal. [6]. Le pH spermatique étaitabaissé(6,93versus7,35)chezlesmutésetlechlore sudoralplusélevéchezlesmutés.Lespatientsnonmutés avaient une plus grande fréquence d’anomalie rénale ou de rein unique,enfin le siège du prélèvement chirurgical étaitplusfréquemmentépididymairechezlesmutésalors que les non-mutés bénéficiaient d’une TESE. La volémie testiculairesemblaitégalementorienterlesiègedelachi- rurgieenfaveurdelaTESEencasdeprofilhypotrophique marqué. En revanche, l’absence de mutation n’était pas unfacteurd’extractionnégative.Seulementdeuxpatients denotre sérieavaientunrecueilnégatif,lepremierétait hétérozygote simple DF 508et le second était indemne de mutation. Dans les deux cas, il s’agissait de SCO à l’histologie.

Le volume et l’acidité du sperme sont des éléments d’orientation diagnostique vers l’agénésie déférentielle.

Daudin etal.,dans uneétudeportantsur41patientspor- teurs de mutation du gène CFTR,décrivaient les patients avecvolumespermatique inférieur à 1mLet pHinférieur à 7comme ayant un risque supérieur d’être porteurs de mutationsévère dugène CFTR[4].Dans notre série,55% despatientsavaientunpHspermatiqueinférieurà7.Ilsse

Tableau4 Nombreetpourcentagedemutationsretrouvéesdanslesprincipalessériesdepatientsatteintsd’agénésie descanauxdéférents.

Série Nombrede

patients

%deporteurs demutation(s)

Nombredemutations identifiées

Schlegeletal.[10] 36 55 Nr

Patrizioetal.[11] 44 59 Nr

Anguianoetal.[12] 25 64 Nr

Robertetal.[6] 47 63 Nr

Desideri-Vaillantetal.[13] 291 66 70

Chillonetal.[1] 102 72 28

Daudinetal.[4] 41 75,5 Nr

Phillipsonetal.[14] 25 80 Nr

Josserandetal.[15] 50 82 Nr

Notresérie 104 72 26

différenciaientsignificativementdeceuxayantunpHsupé- rieur à7concernantle taux de mutation,la positivité du testdelasueur,laprésenced’anomalierénaleetlesiègedu prélèvementdespermatozoïdes.Entout,62,5%depatients denotre série avaientun volumespermatiqueinférieur à 1mL.Lorsqu’onlescomparaitàceuxayantunvolumesupé- rieurà1mL,aucunedifférencesignificativen’étaitmiseen évidence. Dans notre série, les patients avec un volume spermatique inférieur à 1mL et pH inférieur à 7étaient 37au total etceuxavecpH supérieurà 7etvolumesper- matique supérieur à 1mL étaient au nombre de 19. Ces deux sous-groupes présentaient des différences significa- tivesentermesdetaux demutation,positivitédetest de lasueur,tauxdufructoseséminaletprésenced’anomalie rénale.

Von Eckardstein et al. décrivaient un cutoff pour une valeur du fructose à 2␮mol/éjaculat concernant l’efficacité de détection des mutations [17]. Dans notre série, 50patients avaient un fructose inférieur à 2et 28supérieurà2;unedifférencesignificativeexistaitentre cesdeuxsous-groupespourlesvaleursdepHduspermeavec respectivement6,94et7,23.

Ladéterminationdeparamètresspermatiquesdiscrimi- nants pour la présence de mutation(s) dans notre série mettait enévidence que l’association du volumesperma- tique, du pH et du fructose permettait de sélectionner 35% de la population avec un taux de profil muté de 86,5%.Cestroisdonnéesobtenuesaudécoursduspermo- grammedoiventorienterversuneformedemucoviscidose àexpressiongénitale.Enyadossantletestdelasueur,le sous-groupedéfiniétaitde22%,tousporteursdemutation génique.

Ainsi, dès le recueil du profil andrologique clinique et spermiologique,uneorientationpréciseversuneétiologie de l’azoospermie était définissable. Un taux d’extraction supérieur à 90% peut être renseigné à l’homme infer- tile.

Conclusion

LarecherchedesmutationsdugèneCFTRetl’échographie urogénitaleest incontournables dans le bilan d’une azoo- spermieobstructiveàdéférent(s)nonpalpé(s).L’association d’unpHacideavecunehypospermierattachéeàuneffon- drementdufructoseséminaldoitdéclencherlaréalisation du dépistage d’une forme mineure de mucoviscidose par un test de la sueur et une recherche de mutation(s), avec un taux de chlore sudoral corrélé à la présence de mutation. Dans ce profil d’azoospermie, l’extraction de spermatozoïdesestexcellenteavecunprélèvementdequa- lité.

Déclaration d’intérêts

Lesauteursdéclarentnepasavoirdeconflitsd’intérêtsen relationaveccetarticle.

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