精子を介して受精卵（胚）発生能に関わる精漿内細菌叢の探索

• Project/Area Number: 22K09633
• 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: Osaka General Medical Center
• Principal Investigator: 辻 優大 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪急性期・総合医療センター(臨床研究支援センター), 産科・婦人科, 胚培養士 (40866498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀧内 剛 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授(常勤) (40733358) ; 竹村 昌彦 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪急性期・総合医療センター(臨床研究支援センター), 産科・婦人科, 主任部長 (50294062) ; 木村 正 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90240845)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 精子 / 受精 / 発生 / 細菌叢 / 生殖補助医療 / 不妊 / DNA断片化

Outline of Research at the Start

少子晩婚化により、加速度的に患者数が増加している生殖補助医療の分野では、受精卵 (胚) の発生能改善が必須の課題といえる。精子は生成されてから射出されるまでの間を細菌叢と共存しているが、恒常性を失った細菌叢は精子を取り巻く環境を変化させ、精子核DNA損傷や精液所見の低下を誘起する因子の一つとして考えられる。
本研究では、精子の質に関わる精漿内細菌叢の特性を明らかにし、標的となる細菌叢を制御することで、胚発生能の改善を目指す。本研究は、これまで女性依存的であった不妊治療に対し、男性側から行う胚発生能改善への取り組みであり、体外受精のみでなく一般不妊治療への応用も期待される。

Outline of Annual Research Achievements

ヒト胚は卵細胞質内に蓄積された卵性RNAを分解しながら、母方（卵子）依存的に発生を始める。一方、胚性ゲノムの活性化が起こる8細胞期以降の発生には、卵子に加えて父方（精子）由来ゲノムの発現が重要になる。申請者は発生能に関わる男性因子として、精子を取り巻く環境因子の一つである精漿内細菌叢に着目した。
本研究では、発生能が高い受精卵（胚）を効率的に作出することを目的に、精子を介して、あるいは直接的に胚発生能に関わる細菌叢の同定を目指している。
Ｒ5年度は、以下の項目について研究を行った。
■発生能に関わる精漿内細菌叢を特定するため、指標の一つとなる精子パラメーターの探索を行った。すなわち体外受精に関わる後方視的研究から、体外受精において高率に受精に関わる精子因子として、精子頭部振幅数を新たに見出した。
■生殖補助医療では、治療に用いる精液の提出方法として院内採精と院外採精がある。しかしながら、射出後の細菌叢の変動は明らかではない。本研究では、基盤研究として射出後の細菌叢の恒常性を明らかにした。すなわち、射出後3時間以内の精液であれば、精漿内細菌叢の状態に有意な変動は認められなかった。精漿内細菌叢の検出を目的とする本研究では、効率的な検体回収（自宅採取も可能なため）法となる。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

一昨年度に起こった大規模システム障害により焼失したデータの復元に時間が掛かり、種々の検証に遅れが生じている。一方、昨年度に研究の指標となる精子の運動性の同定、ならびに効率的な検体回収方法を見出している。現在は、運動性とは別に精子核DNA損傷と精漿内細菌叢との関連性を検証中である。

Strategy for Future Research Activity

研究計画書に記した研究を順次進めていく。すなわち、精子を介して受精および胚発生に影響する精漿内細菌叢の同定を目指す。次いで、精漿内細菌叢と胚発生能に焦点を当てた介入試験によって、精子の質（核DNA損傷の減少や運動性の向上など）ならびに胚発生能が改善するかを検証することで、男性側から取り組む生殖補助医療の新規治療法の確立を目指す。