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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト胎盤幹細胞を用いた胚着床オルガノイドの創出と着床不全細胞治療への挑戦

Research Project

Project/Area Number 21K19546
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

有馬 隆博  東北大学, 医学系研究科, 教授 (80253532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 記緒  東北大学, 医学系研究科, 助教 (10803885) [Withdrawn]
小林 枝里  東北大学, 医学系研究科, 助教 (70634971)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywords生殖補助医療(ART) / 胚着床不全 / 胎盤幹細胞 / オルガノイド
Outline of Annual Research Achievements

最近我が国の少子化、晩婚化により、生殖補助医療(ART)を選択する人が、年々増加の一途を辿っている。しかし、このARTの成功率は、約25%程度で頭打ち状態にあり、不成功例の主な原因として、着床機能障害(不全)が指摘されている。この着床障害は、胚(受精卵)と子宮内膜との微小環境の不適性化が原因で生じると推測されているが、現状行われているホルモン補充療法による治療では、その効果はほとんど認められない。そのため本研究では、子宮内膜細胞とブラストイド(胚盤胞様構造物)が共存する胚着床オルガノイドモデルを作製し、ヒト胚着床機序について理解を深め、さらに胎盤幹(TS)細胞を用いた着床不全に対する治療の有用性について、in vitroにて検証することを目的とした。本年度は、ヒトナイーブ型ES細胞より作製したブラストイドに、子宮内膜上皮と間質細胞を混合し、ゲル内で三次元培養を行った。経時的に着床に特異な現象、特に栄養膜の浸潤、分化を確認しながら、発生を模倣できる培養条件について検討を重ねた。その結果、適切な培養条件を確立し、シングルセル解析によりモデル内細胞集団のプロファイルを行い、ヒト胚盤胞や子宮内膜組織および妊娠初期組織のデータと重ね合わせることで、in vivo模倣能を確認した。次に、着床不全の着床モデルにTS細胞を添加し、ブラストイドの接着率について検討した結果、添加なしと比較し、その接着率は、約1.8倍程度改善することを明らかにした。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Regulation of human trophoblast gene expression by endogenous retroviruses2023

    • Author(s)
      Frost Jennifer M.、Amante Samuele M.、Okae Hiroaki、Jones Eleri M.、Ashley Brogan、Lewis Rohan M.、Cleal Jane K.、Caley Matthew P.、Arima Takahiro、Maffucci Tania、Branco Miguel R.
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41594-023-00960-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] CITED2 is a conserved regulator of the uterine-placental interface.2023

    • Author(s)
      Kuna Marija、Dhakal Pramod、Iqbal Khursheed、Dominguez Esteban M.、Kent Lindsey N.、Muto Masanaga、Moreno-Irusta Ayelen、Kozai Keisuke、Varberg Kaela M.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Sucov Henry M.、Soares Michael J.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2213622120

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human pluripotent stem cells2022

    • Author(s)
      Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Hiura Hitoshi、Kubota Naoto、Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、 Oike Akira、Hori Takeshi、Kikutake Chie、Hamada Hirotaka、Kaji Hirokazu、Suyama Mikita、 Bortolin-Cavaill Marie-Line、Cavaill Jrime、Arima Takahiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30775-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Highly rigid H3.1/H3.2-H3K9me3 domains set a barrier for cell fate reprogramming in trophoblast stem cells2022

    • Author(s)
      Hada Masashi、Miura Hisashi、Tanigawa Akie、Matoba Shogo、Inoue Kimiko、Ogonuki Narumi、Hirose Michiko、Watanabe Naomi、Nakato Ryuichiro、Fujiki Katsunori、Hasegawa Ayumi、Sakashita Akihiko、Okae Hiroaki、Miura Kento、Shikata Daiki、Arima Takahiro、Shirahige Katsuhiko、Hiratani Ichiro、Ogura Atsuo
    • Journal Title

      Genes & Development

      Volume: 36 Pages: 84~102

    • DOI

      10.1101/gad.348782.121

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The multifaceted role of GCM1 during trophoblast differentiation in the human placenta2022

    • Author(s)
      Jeyarajah Mariyan J.、Jaju Bhattad Gargi、Kelly Rachel D.、Baines Kelly J.、Jaremek Adam、Yang Fei-Hung P.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Dumeaux Vanessa、Renaud Stephen J.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 119 Pages: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2203071119

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト胎盤発生過程におけるエピジェネティクス制御2022

    • Author(s)
      有馬隆博
    • Organizer
      第25回小児分子内分泌研究会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マルチオミックス解析による妊娠高血圧症候群の胎盤特性2022

    • Author(s)
      遠藤俊, 柴田峻, 大池輝, 小林枝里, 岡江寛明, 有馬隆博.
    • Organizer
      第30回日本胎盤学会学術集会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Critical role of genomic imprinting in human placental development2022

    • Author(s)
      Okae H, Arima T
    • Organizer
      The International Symposium "Totipotency and Germ Cell Development"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Activation of the miRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human pluripotent stem cells2022

    • Author(s)
      Kobayashi N, Okae H, Kaji H, Suyama M, Arima T
    • Organizer
      IHEC2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 臨床婦人科産科2022

    • Author(s)
      濱田裕貴, 宮内尚子, 有馬隆博.
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医学書院
  • [Book] ARTラボ 生殖補助医療の必須知識とラボテクニック2022

    • Author(s)
      服部裕充, 有馬隆博.
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      中外医学社

URL: 

Published: 2023-12-25  

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