次世代シーケンシング解析による子宮内膜再生microRNAの同定と創薬基盤開発

• Project/Area Number: 22K16847
• 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: Fukuoka University
• Principal Investigator: 柴田 磨己 福岡大学, 医学部, 助教 (20816392)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: microRNA / 着床不全 / NGS / モデルマウス / 脂肪幹細胞 / 脂肪組織由来幹細胞 / 次世代シーケンシング

Outline of Research at the Start

晩婚化の傾向が強くなってきた現代では、加速度的に不妊症治療が急務となっている。しかしながら、現在の不妊症最大の原因である、「受精卵が子宮内膜に着床しない」という着床不全問題に対しては未だ有効な治療方法が無い。本研究では、Small RNA-Seq、およびmRNA-Seという2種類の次世代シーケンシング解析を用いることで子宮内膜再生能力を制御するmicroRNA分子を特定する。このmicroRNA分子配列から不妊治療薬試作品となりうる人工核酸を作製し、その効果をin vitro、in vivoにて検証することで、安価かつ安全性、有効性の高い不妊治療薬開発の基盤確立、企業導出を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は脂肪幹細胞上清に含まれる、子宮内膜着床不全を治癒するmicroRNAを同定することを目的とし、1) Small RNA-Seq解析、mRNA-Seq解析による子宮内膜再生microRNAの同定、2) ヒト子宮内膜間質細胞と子宮内膜菲薄化マウスを用いたmicroRNAの子宮内膜再生能評価、3) ボナック核酸の作製と子宮内膜菲薄化マウスに対する薬効、細胞内動態解析を実施する。

昨年度は、small RNA-Seq解析の結果から同定したmicroRNAを子宮内膜菲薄化マウスへ投与し、子宮内膜組織層の厚さ、および上皮細胞増殖因子の発現を確認した。特定のmicroRNAを投与した結果、有意差は得られなかったものの、Negative control のmicroRNA投与個体と比較し、子宮内膜上皮組織から筋層組織までの組織層の厚さが増加する傾向が確認された。さらに、microRNA投与後の個体から子宮を採取し、FFPEブロックを作成後、細胞増殖能マーカーであるKi67について免疫染色を実施した。その結果、microRNAを投与していない子宮内膜菲薄化マウスと比較し、microRNA投与後の菲薄化マウスの方が、子宮内膜上皮組織におけるKi67の発現が増加していることが確認された。
これらの結果は、上記microRNAの子宮内膜再生能力の可能性を示唆するものであるが、検証個体数が少ないため、より多くのマウス個体で組織層の厚みの増加を確認する必要がある。また、細胞増殖効果を正確に評価するために、複数種の細胞増殖因子の発現を確認する必要がある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

昨年度はmicroRNA投与個体の評価方法確立に時間を要したため、効果検証は2種類のmicroRNAでしか実施できていない。

Strategy for Future Research Activity

本年度は昨年度に検証したmicroRNAの投与効果を、より多くのマウス個体で検証するとともに、同定した他5種類のmicroRNAの投与効果についても検証する。また、増殖因子の発現については、他の因子(CD45、CD31、LIF、VEGF等)の発現も検証する。また、子宮内膜菲薄化マウスにて効果が認められたmicroRNAについては、ヒト子宮内膜間質細胞へも投与し、細胞の増殖率、および増殖因子の発現を確認する。