分化誘導型胎盤栄養膜細胞を用いたCDX2のエピジェネティックな分子機構

• 研究課題/領域番号: 15K20121
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 産婦人科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北村 茜 東北大学, 医学系研究科, 技術補佐員 (50736402)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ヒト胎盤発生 / CDX2 / エピジェネティクス / 産科学 / ヒト胎盤形成

研究成果の概要

マウスでは、胚盤胞期に栄養外胚葉細胞（TE）が、Cdx2遺伝子の発現亢進とOct3/4遺伝子の発現低下により、細胞運命が決定されることが知られている。このTEは、将来胎盤組織へと分化する。しかし、ヒトの場合、胚盤胞でのCDX2遺伝子の発現量は低い。本研究では、当研究室で樹立に成功したヒトトロホブラスト幹細胞（TS細胞）を用い、CDX2遺伝子の発現とその発現を調節する分子機構について解析した。その結果、ヒトTS細胞では、CDX2遺伝子の発現は抑制され、ヒト胚体外組織への細胞運命決定への関与は極めて低いことが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトでは、将来胎盤となる栄養外胚葉への分化に、いかなる分子がどのようなエピジェネティックな分子機構を介して決定され、維持されるかは未解決の問題である。本研究では、ヒトCDX2遺伝子の胎盤発生に関わる役割について検討した。ヒト及びマウスの異種動物間でCDX2遺伝子の機能について、その特異性、連続性、多様性を明らかにすることで、胎盤を有する哺乳類の進化に果たす役割について理解することができる。また、ヒト胎盤におけるCDX2の機能解析は、正常な胎盤発生、分化の理解および流産、胎盤の発生異常やそれに起因する胎児疾患の原因解明にも繋がる。

研究成果

• [雑誌論文] The risk of secondary sex ratio imbalance and increased monozygotic twinning 1 after blastocyst transfer: data from The Japan Environment and Children’s Study. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hattori H, Kitamura A, Takahashi F, Kobayashi N, Sato A, Miyauchi N, Nishigori H, Mizuno S, Sakurai K, Ishikuro M, Obara T, Tatsuta N, Nishijima I, Fujiwara I, Kuriyama S, Metoki H, Yaegashi N, Nakai K, Arima T, Japan Environment Children;s Study Group.
  • 雑誌名: Reproductive Biology and Endocrinology 巻: 17 ページ: 27-27
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of four imprinting disorders and ART. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hattori H, Hiura H, Kitamura A, Miyauchi N, Kobayashi N, Takahashi S, Okae H, Kyono K, Kagami M, Ogata T, Arima T.
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 11 ページ: 21-21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide microRNA expression profiling in placentae from frozen-thawed blastocyst transfer (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiura Hitoshi、Hattori Hiromitsu、Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Chiba Hatsune、Miyauchi Naoko、Kitamura Akane、Kikuchi Hiroyuki、Yoshida Hiroaki、Arima Takahiro
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 9 号: 1
  • DOI: 10.1186/s13148-017-0379-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Factors associated with aberrant imprint methylation and oligozoospermia (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi N, Miyauchi N, Tatsuta N, Kitamura A, Okae H, Hiura H, Sato A, Utsunomiya T, Yaegashi N, Nakai K, Arima T
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 42336-42336
  • DOI: 10.1038/srep42336
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ヒト凍結融解胚移植胎盤におけるmicroRNAの網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 樋浦仁、服部裕充、岡江寛明、千葉初音、宮内尚子、北村茜、菊地裕幸、吉田秋仁、有馬隆博
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [図書] Handbook of Nutrition, Diet, and Epigenetics (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi N, Kitamura A, Hiura H, Okae H, Kobayashi N, Hattori H, Takahashi S, Arima T
  • 出版者: Springer International Publishing
• [図書] Pharma Medica (2016)
  • 著者名/発表者名: 46.有馬隆博、宮内尚子、北村茜、樋浦仁、岡江寛明、千葉初音
  • 総ページ数: 144
  • 出版者: メディカルレビュー社