Risk factors related to chromosomal aneuploidy in human blastocysts

• Project/Area Number: 19K09790
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: Miyai Shunsuke 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 研究員 (50563350)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 武馬 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (20387690) ; 河村 理恵 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (20735534)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 染色体異常 / 着床前染色体検査 / モザイク / 初期胚 / 着床前遺伝学的検査

Outline of Research at the Start

染色体数的異常の発生頻度は高く、流産や胎児異常の原因となっている。海外では、流産率低下を目的として、生殖補助医療の際に染色体数的異常に対する着床前遺伝学的検査が導入され、その有効性を評価する臨床研究が多数報告されている。そして、それら臨床研究の結果から、母体の年齢以外にも、初期胚の染色体数的異常の発生に影響する要因があることが示唆されている。
本研究は、染色体数的異常胚の出現に影響する暴露要因を解明する事を目的とし、廃棄する胚盤胞から生検した試料を網羅的染色体解析して染色体数的異常胚の出現率を算出し、様々な要因（卵巣刺激方法、採卵方法、生検方法、治療歴、臨床的背景など）との因果関係を調査する。

Outline of Final Research Achievements

We performed chromosomal analysis of blastocyst(PGT-A) in order to investigate the factors relating to patients, ART, or both, affect the incidence of chromosomal aneuploidy in human blastocysts.
In this study, it is suggested that (1) ovarian stimulation protocol may affect the appearance rate of mosaic embryos, (2) low sperm concentration and poor sperm motility is probably associated with decreased euploidy rate, (3) irregular dividing by observing time-lapse monitoring images of embryos do not reduce blastocyst euploidy. Also, we suggest that biopsy technique may contribute to artificial mosaicism as an extrinsic factor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究から示唆された初期胚における染色体数的異常の出現に影響する暴露要因について、その後の介入研究にて検証できれば、染色体異常胚の出現を減少できる不妊治療の確立に役に立つ可能性がある。
また、本研究から示されたPGT-Aにおけるノイズの要因は、TEバイオプシー技術の標準化に有用な情報である。適切なPGT-A結果を得ることは、胚移植の成功率向上や生児獲得までの期間を短縮し、生児獲得率の向上に結びつくと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Genotype-phenotype correlation of renal lesions in the tuberous sclerosis complex (2022)
  • Author(s): Muto Y, Sasaki H, Sumitomo M, Inagaki H, Kato M, Kato T, Miyai S, Kurahashi H, Shiroki R.
  • Journal Title: Human Genome Variation Volume: Feb 10;9(1) Issue: 1 Pages: 5-5
  • DOI: 10.1038/s41439-022-00181-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Usefulness of combined NGS and QF-PCR analysis for product of conception karyotyping (2022)
  • Author(s): Kato T, Miyai S, Suzuki H, Murase Y, Ota S, Yamauchi H, Ammae M, Nakano T, Nakaoka Y, Inoue T, Morimoto Y, Fukuda A, Utsunomiya T, Nishizawa H, Kurahashi H.
  • Journal Title: Reproductive medicine and biology Volume: Feb 27;21(1) Issue: 1
  • DOI: 10.1002/rmb2.12449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Target enrichment long-read sequencing with adaptive sampling can determine the structure of the small supernumerary marker chromosomes (2022)
  • Author(s): Mariya T, Kato T, Sugimoto T, Miyai S, Inagaki H, Ohye T, Sugihara E, Muramatsu Y, Mizuno S, Kurahashi H.
  • Journal Title: Journal of human genetics Volume: Jan 14 Issue: 6 Pages: 363-368
  • DOI: 10.1038/s10038-021-01004-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Incontinentia pigmenti in a female infant with somatic mosaicism due to the IKBKG variant (2021)
  • Author(s): Keiko Shibata, Makoto Kunisada, Shunsuke Miyai, Shigeki Kawamori, Hiroki Kurahashi, Chikako Nishigori
  • Journal Title: The Journal of Dermatology Volume: Dec;48(12) Issue: 12
  • DOI: 10.1111/1346-8138.16141
  • NAID: 120007181730
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Streamlined human antibody generation and optimization by exploiting designed immunoglobulin loci in a B cell line. (2020)
  • Author(s): Seo H, Masuda H, Asagoshi K, Uchiki T, Kawata S, Sasaki G, Yabuki T, Miyai S, Takahashi N, Hashimoto SI, Sawada A, Takaiwa A, Koyama C, Tamai K, Kurosawa K, Lin KY, Ohta K, Nakazaki Y.
  • Journal Title: Cell Mol Immunol. Volume: - Issue: 6 Pages: 1545-1561
  • DOI: 10.1038/s41423-020-0440-9
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The involvement of U-type dicentric chromosomes in the formation of terminal deletions with or without adjacent inverted duplications. (2020)
  • Author(s): Kato T, Inagaki H, Miyai S, Suzuki F, Naru Y, Shinkai Y, Kato A, Kanyama K, Mizuno S, Muramatsu Y, Yamamoto T, Shinya M, Tazaki Y, Hiwatashi S, Ikeda T, Ozaki M, Kurahashi H.
  • Journal Title: Hum Genet. Volume: 139(11) Issue: 11 Pages: 1417-1427
  • DOI: 10.1007/s00439-020-02186-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A case of a parthenogenetic 46,XX/46,XY chimera presenting ambiguous genitalia. (2020)
  • Author(s): Kawamura R, Kato T, Miyai S, Suzuki F, Naru Y, Kato M, Tanaka K, Nagasaka M, Tsutsumi M, Inagaki H, Ioroi T, Yoshida M, Nao T, Conlin LK, Iijima K, Kurahashi H, Taniguchi-Ikeda M.
  • Journal Title: J Hum Genet. Volume: - Issue: 8 Pages: 705-709
  • DOI: 10.1038/s10038-020-0748-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of the Origin of Double Mosaic Aneuploidy in Two Cases. (2020)
  • Author(s): Kato T, Kawai M, Miyai S, Suzuki F, Tsutsumi M, Mizuno S, Ikeda T, Kurahashi H.
  • Journal Title: Cytogenet Genome Res. Volume: - Issue: 3 Pages: 118-123
  • DOI: 10.1159/000507177
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exome-First Approach in Fetal Akinesia Reveals Chromosome 1p36 Deletion Syndrome. (2019)
  • Author(s): Toshimitsu M, Nagaoka S, Kobori S, Ogawa M, Suzuki F, Kato T, Miyai S, Kawamura R, Inagaki H, Kurahashi H, Murotsuki J.
  • Journal Title: Case Rep Obstet Gynecol. Volume: - Pages: 1-5
  • DOI: 10.1155/2019/6753184
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 着床前遺伝学的検査（PGT）の実施状況について (2021)
  • Author(s): 宮井俊輔
  • Organizer: 第４回JAPCO会議
  • Invited
• [Presentation] 着床前遺伝学的検査（PGT）の解析について (2021)
  • Author(s): 宮井俊輔
  • Organizer: 第17回東海ARTカンファレンス
  • Invited
• [Presentation] 着床前遺伝学的検査（PGT）の解析について (2020)
  • Author(s): 宮井俊輔
  • Organizer: 第17回東海ARTカンファレンス
• [Presentation] 初期分割不良は胚盤胞到達後の正倍数率に影響しない (2020)
  • Author(s): 渡辺 真一、吉貝 香里、冨田 麻莉、鈴木 篤智、野呂 麻理子、松田 有希野、宮井 俊輔、加藤 武馬、中野 英子、倉橋 浩樹、澤田 富夫
  • Organizer: 第61回 日本卵子学会
• [Presentation] タイムラプスモニタリングで胚発生能と正倍数性はどこまで評価できるか (2020)
  • Author(s): 渡辺 真一、吉貝 香里、冨田 麻莉、鈴木 篤智、松田 有希野、宮井 俊輔、加藤 武馬、中野 英子、倉橋 浩樹、澤田 富夫
  • Organizer: 第38回 日本受精着床学会（ワークショップ）
• [Presentation] Genetic counseling for preimplantation genetic diagnosis (2019)
  • Author(s): 河村理恵，森山育実，加藤麻希，河合美紀，宮井俊輔，倉橋浩樹
  • Organizer: 第43回日本遺伝カウンセリング学会学術集会
• [Presentation] NGS解析データより胚移植順位の基準を再構築する (2019)
  • Author(s): 吉貝香里，松田有希野，加藤武馬，宮井俊輔，新井千登勢，鈴木篤智，冨田麻莉，中野英子，倉橋浩樹，澤田富夫
  • Organizer: 第64回日本生殖医学会学術講演会
• [Presentation] 精子因子が異数性に与える影響 (2019)
  • Author(s): 鈴木篤智、吉貝香里、加藤武馬、宮井俊輔、松田有希野、新井千登勢、冨田麻莉、中野英子、倉橋浩樹、澤田富夫
  • Organizer: 第64回日本生殖医学会学術講演会
• [Presentation] 凍結融解胚移植において異数胚を避けるための条件 (2019)
  • Author(s): 松田有希野、吉貝香里、加藤武馬、宮井俊輔、新井千登勢、鈴木篤智、冨田麻莉、中野英子、倉橋浩樹、澤田富夫
  • Organizer: 第64回日本生殖医学会学術講演会
• [Presentation] NGS分析を用いた胚発育の後方視的解析 (2019)
  • Author(s): 松田有希野、吉貝香里、加藤武馬、宮井俊輔、新井千登勢、鈴木篤智、冨田麻莉、中野英子、倉橋浩樹、澤田富夫
  • Organizer: 第64回日本生殖医学会学術講演会
• [Book] 生殖医療遺伝カウンセリングマニュアル (2021)
  • Author(s): 関沢明彦 編著 ／ 佐村 修 編著 ／ 中岡義晴 編著
  • Total Pages: 166
  • Publisher: 中外医学社
  • ISBN: 9784498160200
• [Book] これでわかる 網羅的手法による着床前診断のすべて (2019)
  • Author(s): 倉橋 浩樹
  • Total Pages: 144
  • Publisher: 診断と治療社
  • ISBN: 9784787823816