無精子症における精巣内内分泌環境に着目した単一細胞トランスクリプトーム解析

• Project/Area Number: 22K09475
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 白石 晃司 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00535255)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 哲仁 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60596823)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 無精子症 / 精祖細胞 / トランスクリプトーム解析 / 精子形成 / トランスクリプトーム

Outline of Research at the Start

手術時に採取された精祖細胞およびライディッヒ細胞の単一細胞トランスクリプトーム解析（single cell RNA-seq: scRNA-seq）を行う。同時に得られたintratesticular fluidを用いた各種ホルモン濃度の測定を行うことにより、各細胞における遺伝子発現と内分泌環境の関係を明らかにする。さらに遺伝子発現の増減のみならず、ヒト精巣組織を用いたin vivoマルチオミックス解析により、ゲノタイプからフェノタイプまでを同時に空間的情報を保ったまま解析することで、造精機能障害の病態を視覚的に俯瞰し、新規薬物療法開発のための手がかりを模索する。

Outline of Annual Research Achievements

ヒト精祖細胞を用いたトランスクリプトーム解析を行っている。精子形成正常症例と非閉塞性無精子症（NOA）症例とのmRNA発現の差について解析したところ、NOA症例においてはさまざまな遺伝子発現パターンを呈し、一律な傾向は認められない。一方で、gene ontology解析により、その遺伝子発現パターンをいくつかのクラスターに分類することは可能である。現在のところ、１）DNA合成低下型、２）ホルモン受容体異常型、３）ストレス反応低下阿型、および４）体細胞型、に分類し、その患者背景との検討を行っている。暫定的な結果ではあるが、DNA合成低下型においては、内分泌療法に反応しやすく、２回目の精巣内精子採取術にて精子採取可能であった症例を経験している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当院の精巣内精子採取術症例の大半はコロナ前は、県外からの症例であったため、コロナ禍において、予想よりも症例数の回復に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

引き続き精祖細胞およびヒト精巣のbulkでのトランスクリプトーム解析を継続し、症例数の蓄積により臨床所見と照らし合わせた解析を継続予定である。