タイムラプス蛍光ライブセルイメージングで検証するヒト第一細胞分裂

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H03073
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 寺田 幸弘 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (10260431)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤嶋 明子 秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (00866460) ; 白澤 弘光 秋田大学, 医学部附属病院, 講師 (60598019) ; 高橋 和政 秋田大学, 医学部附属病院, 技術系スタッフ (60791910)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 第一体細胞分裂 / ライブイメージング / ヒト胚 / 細胞骨格

Outline of Annual Research Achievements

研究に使用するヒト胚の作製のための卵子の蓄積を令和３年より開始している。しかし、コロナによる諸事スタックにより卵子の蓄積は停滞した状況にある。
併行して、遺伝子注入を必要としない、蛍光標識されたDNAおよび細胞骨格系に結合する化合物を用いたマウス第一細胞分裂の観察手法の開発をすすめた。　マウス２前核期胚より第一体細胞分裂の終了までのDNAおよび微小管、微小繊維のライブイメージングを得ることに成功した。(Okabe　M, et.al.投稿中)
この手法をヒト第一分裂の観察に応用すれば本研究の主目的は達成されることになる。しかし、前述のように研究用に作成するヒト胚に必要な卵子の蓄積がすすんでいないので、胚作製は現在行っていない。
現在はクリニックで蓄積されていたヒト２前核期余剰胚を双方の倫理委員会および日本産婦人科学会の倫理審査承認および登録を経て使用している。　令和４年度に観察条件のアセスメントが少しづつ改善され、現在最善の観察条件に至ったところであると考えている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定していた研究に供するヒト胚作製に関しては停滞している。しかし、他の方法で観察のターゲットであるヒト２前核期胚を入手することが可能となった。　また、遺伝子(既報ではmRNA)注入で行われていたライブイメージングの方法はヒト胚の観察には倫理的にも適さない。　本研究では遺伝子注入を伴わない方法でライブイメージングを得ることにマウス胚で成功した。　ヒト２前核期胚に関しても最善の観察条件設定が整った段階です。

Strategy for Future Research Activity

上記のようにマテリアルおよび方法は確立したと考える。　今後まずは、ヒト胚を用いた第一体細胞分裂におけるDNAおよび細胞骨格の挙動を詳細に観察し知見を整理する。　従来の発生学では報告されなかった染色体挙動などの種々の知見が発表できると考えている。
以下２点が今後の研究遂行での留意事項と考えており、常に最善の対応策を考慮しながらすすめてゆく。
①ヒト胚はサイズも大きく、観察できるサンプル数も限られている。
②いままでの研究よりはヒト第一分裂における核および細胞骨格の挙動はかなり多様性に富んでおり、普遍的な真実をどのようにとらえるか。