Physiological role of cyclooxygenase 2 in the uterus

• Project/Area Number: 19K18630
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Saito-Kanatani Mayuko 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (60748862)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 着床 / 妊娠 / COX2 / プロスタグランジン / 子宮内膜 / 管腔上皮 / 間質 / STAT3 / LIF / 胚受容能 / エストロゲン応答能 / シクロオキシゲナーゼ２ / マウスモデル / 子宮

Outline of Research at the Start

体外受精が不妊治療としてごく一般化した現在、良好胚を胚移植しても妊娠しない着床障害は不妊治療の大きな問題となっており、着床障害の機序の解明、新規診断・治療法の確立を目指した基礎研究が必要である。本研究者の予備的研究で、COX2で産生される脂肪酸の胚浸潤への関与が強く示唆される。本研究では、胚浸潤という現象に焦点をあて、その異常をきたすCOX2の子宮特異的ノックアウトマウスとin vitroの新規胚浸潤モデルを用いて、胚浸潤を調節する脂質のクオリティやその担当脂質の解明を目的とする。本研究により、ヒト着床障害の新規診断・治療法確立へ向けた科学的基盤構築を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The mechanism of embryo invasion, which is the process that the embryo invades into the endometrium, has not been clarified so far. This study focused on embryo invasion and analyzed using COX2 uterine-specific knockout mice. We revealed that COX2 controls embryo invasion via prostaglandins. Furthermore, we revealed that COX2-induced prostaglandins enhance the invasive capacity of trophoblast cells, and promote decidualization. This study revealed that COX2 is a critical uterine factor that regulates the process of embryo invasion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、子宮特異的なCOX2欠損マウスを用いることでこれまでのマウスモデルの欠点を克服し、着床をコントロールしているCOX2による子宮の脂質機能調節機構の詳細を明らかにした。胚が子宮内膜に着床する過程、特に胚が子宮内膜に浸潤していく過程とそれに関わる脂肪酸をin vivoで解析することを通して、胚浸潤という現象を脂質生化学的に理解することができた。将来的には着床障害の診断治療への応用に繋がる成果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Retinoblastoma protein promotes uterine epithelial cell cycle arrest and necroptosis for embryo invasion (2021)
  • Author(s): Akaeda Shun、Hirota Yasushi、Fukui Yamato、Aikawa Shizu、Shimizu‐Hirota Ryoko、Kaku Tetsuaki、Gebril Mona、Hirata Tomoyuki、Hiraoka Takehiro、Matsuo Mitsunori、Haraguchi Hirofumi、Saito‐Kanatani Mayuko、Takeda Norihiko、Fujii Tomoyuki、Osuga Yutaka
  • Journal Title: EMBO reports Volume: 22 Issue: 2
  • DOI: 10.15252/embr.202050927
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Differential roles of uterine epithelial and stromal STAT3 coordinate uterine receptivity and embryo attachment (2020)
  • Author(s): Hiraoka Takehiro、Hirota Yasushi、Fukui Yamato、Gebril Mona、Kaku Tetsuaki、Aikawa Shizu、Hirata Tomoyuki、Akaeda Shun、Matsuo Mitsunori、Haraguchi Hirofumi、Saito-Kanatani Mayuko、Shimizu-Hirota Ryoko、Takeda Norihiko、Yoshino Osamu、Fujii Tomoyuki、Osuga Yutaka
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 15523-15523
  • DOI: 10.1038/s41598-020-72640-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 【整形外科医が知るべきスポーツ内科学】女性アスリートの医学的問題と対策 (2020)
  • Author(s): 金谷真由子
  • Journal Title: 整形・災害外科 Volume: 63 Pages: 61-67
• [Journal Article] 子宮粘膜下筋腫に対しGnRHアンタゴニストを使用して多量出血をきたした1例 (2020)
  • Author(s): 石沢千尋, 浦田陽子, 真壁友子, 原口広史, 矢野倫子, 松尾光徳, 宮下真理子, 金谷真由子, 森嶋かほる, 廣田泰, 大須賀穣, 藤井知行
  • Journal Title: 東京産科婦人科学会会誌 Volume: 69 Pages: 23-28
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Levonorgestrel Inhibits Embryo Attachment by Eliminating Uterine Induction of Leukemia Inhibitory Factor (2019)
  • Author(s): Matsuo Mitsunori、Hirota Yasushi、Fukui Yamato、Fujita Hidetoshi、Saito-Fujita Tomoko、Kaku Tetsuaki、Gebril Mona、Hirata Tomoyuki、Akaeda Shun、Hiraoka Takehiro、Tanaka Tomoki、Haraguchi Hirofumi、Saito-Kanatani Mayuko、Shimizu-Hirota Ryoko、Takeda Norihiko、Fujii Tomoyuki、Osuga Yutaka
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 161 Issue: 2
  • DOI: 10.1210/endocr/bqz005
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A Japanese nationwide survey on the cryopreservation of embryos, oocytes and ovarian tissue for cancer patients (2019)
  • Author(s): Sanada Yuko、Harada Miyuki、Kunitomi Chisato、Kanatani Mayuko、Izumi Gentaro、Hirata Tetsuya、Fujii Tomoyuki、Suzuki Nao、Morishige Ken‐ichirou、Aoki Daisuke、Irahara Minoru、Tsugawa Koichiro、Tanimoto Mitsune、Nishiyama Hiroyuki、Hosoi Hajime、Sugiyama Kazuhiko、Kawai Akira、Osuga Yutaka
  • Journal Title: Journal of Obstetrics and Gynaecology Research Volume: 45 Issue: 10 Pages: 2021-2028
  • DOI: 10.1111/jog.14073
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 腹腔鏡下子宮筋腫核出術の安全性を担保するための最適な筋腫個数に関する検討 (2019)
  • Author(s): 森嶋かほる, 原口広史, 高村将司, 金谷真由子, 平野茉来, 秋山育美, 能瀬さやか, 原田美由紀, 平田哲也, 廣田泰, 甲賀かをり, 平池修, 大須賀穣, 藤井知行
  • Journal Title: 臨床婦人科産科 Volume: 73 Pages: 701-704
  • NAID: 40021968534
  • Peer Reviewed