カニクイザルES細胞を用いた成熟卵子の試験管内誘導

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K16013
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 茂谷 小百合 京都大学, 高等研究院, 特定研究員 (30792428)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: カニクイザル / 生殖細胞 / 再構成卵巣

Outline of Annual Research Achievements

生殖細胞系譜は始原生殖細胞に由来する。当研究室では、ヒトiPS細胞を起点として始原生殖細胞様細胞へ、さらに再構成卵巣法により卵原細胞様細胞へ誘導することに成功しているが、ヒト由来の細胞の場合、受精能及び個体発生能を確認することは倫理的に不可能である。そこで、本研究課題ではヒトと近縁な非霊長類モデルカニクイザルを用いて雌性生殖細胞を試験管内で誘導し、機能性まで評価することを目的とし研究を行った。
本年度はカニクイザルES細胞由来雌性生殖細胞を得るために、再構成卵巣法の改善に取り組み、2段階で再構成卵巣を作製・培養する「2ステップ再構成卵巣法」を確立した。２段階目の再構成卵巣培養後、免疫染色により減数分裂マーカーを発現する細胞が確認できたことから、ヒトでは得られなかった減数分裂を開始した卵母細胞様細胞が誘導されていると考えられた。
次に、卵母細胞としての性状を評価するため、卵母細胞様細胞のトランスクリプトームを生体内のカニクイザル卵母細胞と比較した。その結果、減数分裂初期の卵母細胞と類似の遺伝子発現プロファイルを有していることが分かった。また、減数分裂期の卵母細胞においてX染色体の遺伝子発現が活性化することが知られているが、カニクイザル卵母細胞様細胞においても同様の傾向が確認できた。さらに、全ゲノムメチル化解析を実施し、卵原細胞、卵母細胞への分化に伴ったゲノムワイドなDNA脱メチル化が認められた。
以上より、2ステップ再構成卵巣法によりカニクイザルES細胞を減数分裂初期の卵母細胞様細胞へ誘導することが可能となった。