新規インドール化合物MA-5による難治不妊の克服を目指した研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09819
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 志賀 尚美 東北大学, 大学病院, 助教 (20595558)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 高明 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80292209) ; 香川 慶輝 東北大学, 医学系研究科, 助教 (30728887) ; 立花 眞仁 東北大学, 大学病院, 准教授 (30431571) ; 渡邉 善 東北大学, 大学病院, 助教 (40722567)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 精子 / ミトコンドリア / ATP / 受精能

Outline of Annual Research Achievements

今年度はヒト精子における検討を開始した。ヒト顕微授精の際に得られた廃棄卵透明帯を用いたHemizona assayによる精子接着能の検討、また透明帯除去ハムスター卵子への侵入を検討するハムスターテストをそれぞれ施行した。実験区としてMA-5濃度を（i）10μM群, (ii)100nM群, (iii)1nM群とし, 対象区は無添加群とした。Hemizona　assayではヒト未受精卵子由来の透明帯を半割して使用し、一方を各濃度のMA-5で処理を行い、他方を対象区とした。媒精後17時間における透明帯付着精子数を計数するとともに、Hemizona index（MA-5処理後の付着精子数/対象区における付着精子数）x 100を算出した。その結果、Hemizona indexは(i)36.4 (8/22),（ii）308.7　(71/23), (iii)0 (0/22)であり、100nM MA-5処理によりヒト精子の透明帯付着能が増加する傾向がみられた。一方ハムスターテストでは差を認めず、MA-5は精子の接着能に影響を及ぼすが、融合には関与しない可能性が示唆された。なお、新型コロナの影響によるART治療周期の停止影響などから十分な検体を得る機会が少なく、ATP測定は行えなかった。
マウス胚においては昨年度確立したIVMによる検討を行った。通常IVM、ミトコンドリア脱共益剤のFCCP添加、FCCPとMA-5を添加した群で成熟率を比較したところ、FCCP群と無添加分に有意差を認めた。MA-5により若干の成熟率改善を認めたものの、FCCP群とFCCP+MA-5群には有意差を認めなかった。次にPolscopeによる紡錘体のBirefringenceを測定したところ、予想に反してFCCP群、FCCP+MA-5群ともに無添加群に比較して優位に高い結果であったが、紡錘体の大きさに差は認めなかった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マウスにおいては順調に進んでいるが、コロナの影響による診療制限の影響からヒト精子サンプルの十分な獲得が得られていない。

Strategy for Future Research Activity

ヒト精子の検討については、引き続きサンプル獲得につとめ、追加のHemizona assayとハムスターテスト、並びにマウス精子同様にATP濃度の変化について検討する。また、CASAを用いた精子運動力学的検査を予定する。
マウスIVMについてはミトコンドリア膜電位、MitoTrackerTM染色とタイムラプス撮影による卵子成熟におけるミトコンドリアの動的解析、成熟卵のATP含量、受精能、胚発生能について検討を行う。

Causes of Carryover

次年度使用額は今年度の研究をIVMの検証は効率的に推進したが、新型コロナの影響でヒト臨床が停止した期間などあり、ヒト検体の十分な採取が行えず予定していた検討に用いる試薬、ハムスター卵などの購入費用などの未使用額である。令和3年度請求額と合わせて今年度の実験と最後に論文にまとめた際の英文校正、投稿費用にも使用予定である。