| Project/Area Number |
22K09559
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
桑原 慶充 日本医科大学, 医学部, 准教授 (40373013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 映 日本医科大学, 医学部, 助教 (10333113)
杉田 洋佑 日本医科大学, 医学部, 助教 (60774354)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 慢性子宮内膜炎 / 流産 / 不飽和脂肪酸 / 脱落膜化 / プロゲステロン / エピジェネティック変容 / 脱落膜化障害 |
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| Outline of Research at the Start |
良好胚を繰り返し移植しても妊娠が成立しない「反復着床不全」の克服は、現代の生殖補助医療の中心命題である。本研究では、着床不全との関連が注目されている慢性子宮内膜炎に注目し、高度な脱落膜化障害をきたす主要メカニズムと考えられるプロゲステロン不応と、その背景にあるエピジェネティック変容についてゲノムワイドに解析し、新たな診断マーカーや治療開発に向けた分子基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
① マウス慢性子宮内膜炎モデルの確立と解析：マウスを麻酔下に開腹し、両側子宮角にLPS（10μg/100μL）を注入後、術後1・3・5・7日目に子宮組織を摘出して解析を行った。CD138免疫染色により、7日目に間質内の形質細胞の著明な増加が確認され、ヒトCEを模倣した病理像が得られた。RNA-seq解析では脂肪酸合成関連遺伝子群に発現異常を認めた。さらに、質量分析による脂質解析では、LPS群で炎症収束に関与するω3多価不飽和脂肪酸（特にEPA）含有リン脂質の増加が確認され、脂質代謝が炎症制御に関与する可能性が示唆された。
② 脂質代謝改変マウスを用いたPUFA欠損モデルによる解析：脂質代謝の転写制御因子SREBP1を欠損したマウス（Srebf1-/-）を用いて、多価不飽和脂肪酸（PUFA）欠損がCE病態や妊娠転帰に与える影響を検討した。Srebf1欠損マウスではLPS投与によりCD138陽性形質細胞の持続的蓄積と流産が頻度に生じ、ヒトCEに類似した表現型が見られた。脂質解析では、EPA含有リン脂質が有意に減少しており、EPAを含む飼料による補充により、子宮内膜中のEPAリン脂質が回復し、炎症像と流産率が有意に改善された。これらの結果から、脂質代謝異常がCE病態の一因であり、EPA補充が治療手段となる可能性が示された。
③ ヒト子宮内膜検体の収集および解析準備：反復着床不全または反復流産と診断された患者より、子宮内膜生検の余剰検体を取得し、CD138免疫染色による組織学的診断を行い、CE症例と非CE症例の層別化を実施した。また、遺伝子解析および脂質解析に対応可能な凍結保存処理を行った。得られた組織を用いたメタボローム解析による脂質プロファイリングにおいて、ヒトCE症例の内膜組織ではEPA含有リン脂質が健常例に比して有意に減少していることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒト臨床検体の集積が継続されており、脂質プロファイリングを含む分子解析の体制が整いつつある。マウス慢性子宮内膜炎モデルでは、脂質代謝異常を背景とする炎症の遷延および妊娠維持障害が再現され、エイコサペンタエン酸（EPA）補充による病態改善効果も確認された。さらに、ヒト検体でも同様の脂質変化が認められており、病態横断的な新規治療標的としての可能性が示唆された。今後は、表題課題であるエピジェネティック変容に着目し、プロゲステロン不応との関連を含めた分子病態の解明を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
①マウスCEモデルの着床効率評価および着床関連遺伝子の発現解析：LPS（10μg/100μL）を子宮角に注入して誘導したマウス慢性子宮内膜炎（CE）モデルにおいて、着床期に胚移植を実施し、対照群と比較して着床数を評価する。さらに、着床に不可欠な因子（例：LIF、Integrin、HOXA10など）の発現解析を行い、子宮内環境の変化が着床効率およびその分子基盤に与える影響を明らかにすることを目的とする。
②マウスCEモデルにおけるエピゲノム解析：LPS投与により慢性子宮内膜炎を誘導したマウスから、術後7日目に子宮内膜組織を採取する。着床関連因子やプロゲステロン応答関連遺伝子（例：PGR、HOXA10など）の発現解析を通じて、脱落膜形成や妊娠維持に関わる分子機構を検討する。あわせて、クロマチンアクセシビリティ解析（CATAC-seq）を実施し、RNA-seqデータと統合することで、脂質代謝関連遺伝子を含む病態関連分子の制御機構や、プロゲステロン不応に起因する子宮内環境異常との関連を包括的に解析する。
③ヒトCE検体を用いたエピゲノム解析：慢性子宮内膜炎（CE）症例および正常妊娠歴を有する非CE症例から取得した凍結保存子宮内膜組織を対象に、ATAC-seqまたはCUT&Tag法を用いたクロマチンアクセシビリティ解析を実施する。得られたデータをマウスCEモデル由来のエピゲノム情報と統合し、脂肪酸合成経路などに関わる病態関連遺伝子の制御領域に共通して認められるエピジェネティック変容を検出することで、プロゲステロン不応や脱落膜異常に連動した病態解明と、新たな分子マーカーの同定を目指す。
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