胎盤幹細胞を用いた胎盤進化プロセスと哺乳類特異的ゲノムインプリント機構の解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20017003
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 有馬 隆博 Tohoku University, 未来医工学治療開発センター, 准教授 (80253532)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河野 友宏 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (80153485)
• Keywords: ゲノムインプリント / 胎盤由来幹細胞 / 胎盤進化 / CHIP on chip / 雄核発生胚 / 雌核発生胚

Research Abstract

哺乳類特異的なゲノム機能である哺乳類特異的なゲノム機能であるゲノムインプリンティング(GI)と哺乳類の進化の関連性を解明するため、胎盤形成に焦点をあて、異種動物間や遺伝子改変マウスのTS細胞と胎盤組織を用い、網羅的・系統的なゲノムインプリント遺伝子とその機構について、比較ゲノム解析を行った。胎盤組織構築の特異性・多様性を有する哺乳類の進化の過程と哺乳類特異的ゲノム機能であるGIの分子機構の解明は、進化の分子機構に新しい生物学的意義をもたらしうる。
マウスTS細胞(単為発生、雄核発生胚)を用いた網羅的インプリント領域の検索
雄(精子)由来のゲノムで構成される雄核発生胚と雌(卵子)由来のゲノムで構成される雌核発生胚のTS細胞を用い、whole genome-tiling arrayとCHIP on chipを組み合わせ網羅的インプリント領域(アレル特異的メチル化領域)(DMR)の検索を行った。抗体には、抗メチルシトシン抗体を用いた免疫沈降法とwholegenome Tiling arrayagilent社製を用いた。Tiling arrayで得られた結果はそれぞれデータ解析ソフトにより、各スポットの強度を数値に変換し、有意差検定した。その結果、既知のDMRを含め、全ての染色体上に、およそ300のDMRの候補領域をスクリーニングした。このうち、少なくとも一つは新規のDMRであることをJF1/B6の多型マウスを用いて証明した。また、このDMRが精子でメチル化を獲得し、受精以降も維持されることがわかった。マウスで発見されたインプリント遺伝子領域がヒトでも保存されている事が確認された。
(問題点や変更点)
今回新たに見つかったインプリント領域はこれまで3つしか報告のない精子型メチル化インプリント遺伝子領域で、ヒトで保存されていることも判明した。本年度の研究目標はほぼ達成されたが、問題点として、妊娠率の低い改変単為発生(PG)胚からTS細胞が樹立出来ない点である。

Research Products

• [Journal Article] ylation errors at imprinted loci after assisted conception originate in the parental sperm (2009)
  • Author(s): Kobayashi H. Hiura H. John R. Sato A. Otsu E. Kobayashi N. Suzuki R. Suzuki F. Hayashi C. Utsunomiya T. Yaegashi N. Arima T
  • Journal Title: Euro J Human Genet (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Relationship between genomic imprinting and ART (2008)
  • Author(s): Sato A. Otsu E. Utsunomiya T. Adma T.
  • Journal Title: J Mamm. Ova Res. 25 Pages: 119-120
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生活習慣(食生活)が骨粗嶺症のエピジェネティクな変異に及ぼす影響についての症例対照研究 (2008)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Journal Title: Osteoporosis Japan 16 Pages: 695-699
• [Presentation] 新規DNAメチル化解析システムの臨床への応用と不妊症精子におけるゲノムインプリントの異常 (2009)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: 第4回日本生殖再生医学会・学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-15
• [Presentation] genomic imprinting and placentation (2009)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: FOAD(fetal origin of adult disease)symposium
  • Place of Presentation: soul. Korea
  • Year and Date: 2009-02-11
• [Presentation] DNA methylation errors at imprinted loci after assisted conception originate in the parental sperm (2008)
  • Author(s): 佐藤晶子, 大津英子, 宇津宮隆史, 樋浦仁, 小林尚子, 鈴木怜, 有馬隆博
  • Organizer: American Society for Reproductive Medicine(アメリカ生殖医学会)
  • Place of Presentation: Moscon Convention Center in San Fransisco. CA
  • Year and Date: 20081106-13
• [Presentation] インプリンティング疾患発症機序の解明と治療に向けて (2008)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: 阪大蛋白研セミナー
  • Place of Presentation: 阪大医学部学友会館
  • Year and Date: 2008-11-28
• [Presentation] ART(生殖補助医療)出生児と小児癌に関する大規模な全国規模の多施設共同のコーホート研究調査 (2008)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: 第24回日本小児がん学会・招待講演
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2008-11-15
• [Presentation] 流産後の胎盤絨毛におけるインプリント遺伝子の解析と精液性状・患者背景との関係 (2008)
  • Author(s): 佐藤晶子, 大津英子, 長木美, 幸熊迫陽子, 後藤香里, 城戸京子, 日下千賀子, 小池恵, 佐藤久子, 宇津宮隆史, 鈴木史彦, 齋藤昌利, 林千賀, 有馬隆博
  • Organizer: 第53回日本生殖医学会総会、学術集会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-10-23
• [Presentation] 不妊をめぐる遺伝学的問題点への解明 (2008)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: 第53回日本人類遺伝学会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-09-28
• [Presentation] 生殖補助医療とインプリンティング異常 (2008)
  • Author(s): 有馬隆博
  • Organizer: 第26回日本受精着床学会総会・学術講演会(教育講演)
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] 不妊治療後の流産時に得られた胎盤絨毛におけるゲノムインプリント遺伝子の解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤晶子, 大津英子, 長木美幸, 熊迫陽子, 後藤香里, 城戸京子, 日下千賀子, 小池恵, 佐藤久子, 宇津宮隆史, 鈴木史彦, 齋藤昌利, 林千賀, 有馬隆博
  • Organizer: 第26回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-08-28
• [Presentation] ART後の流産におけるゲノムインプリント解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤晶子, 大津英子, 長木美, 幸熊迫陽子, 後藤香里, 城戸京子, 日下千賀子, 小池恵, 佐藤久子, 宇津宮隆史, 鈴木史彦, 齋藤昌利, 林千賀, 有馬隆博
  • Organizer: 第49回哺乳動物卵子学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2008-05-17
• [Presentation] ART後の流産産物におけるゲノムインプリント遺伝子の解析 (2008)
  • Author(s): 佐藤晶子, 大津英子, 長木美幸, 熊迫陽子, 後藤香里, 城戸京子, 日下千賀子, 小池恵, 佐藤久子, 宇津宮隆史, 鈴木史彦, 齋藤昌利, 林千賀, 有馬隆博
  • Organizer: 第65回日本生殖医学会九州支部会
  • Place of Presentation: 博多
  • Year and Date: 2008-04-27