初期胚における染色体異常発生メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 17K11259
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 産婦人科学
• 研究機関: 藤田医科大学
• 研究代表者: 加藤 武馬 藤田医科大学, 総合医科学研究所, 助教 (20387690)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: PGT / 染色体異常 / モザイク / 着床前診断 / 受精卵 / PGT-A / PGT-SR / NGS / 胚盤胞 / Blastocyst / Inner Cell Mass / Trophectoderm / Chromosome / PGD / PGS / ICM / TE / 初期胚

研究成果の概要

本研究では、受精卵の染色体解析を行い、受精前後に発生する染色体異常の傾向を調べ、配偶子形成過程や初期胚で発生する染色体異常の種類、染色体異常が受精卵の分割にどのような影響を及ぼすか明らかにすることを目的とした。受精卵で培養中に分割が停止した胚を調べると、ほぼ全ての胚で染色体異常を持ち、さらにモザイク型の染色体異常を複数の染色体で持っていることが明らかとなった。また、胚盤胞期に胎児を形成するICMと胎盤を形成するTEとの染色体比較解析の結果、ICMとTEでは約半数で核型が異なる結果が得られ、不一致の原因は受精後の初期胚に発生したモザイク型の染色体異常で、TEに蓄積する傾向にあることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究による成果として、受精卵の個々の細胞を解析したことから、初期胚における染色体異常を持つ細胞が、胚盤胞期にICMやTEにどのように分化し、アポトーシスを受け核型不一致を起こすかヒントになり得る結果を得た。さらに上記の基礎研究の成果のみならず、TE生検によって得られた細胞を鋳型にして、PGT-AやPGT-SRのように染色体解析した場合、どのような染色体異常を持つとICMとTE間で不一致になりやすいかなど診断精度の指標を作成することができた。本研究の成果は、基礎研究のみならず臨床としても有意義のある成果と考えている。

研究成果

• [雑誌論文] A case of a parthenogenetic 46,XX/46,XY chimera presenting ambiguous genitalia. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawamura R, Kato T, Miyai S, Suzuki F, Naru Y, Kato M, Tanaka K, Nagasaka M, Tsutsumi M, Inagaki H, Ioroi T, Yoshida M, Nao T, Conlin LK, Iijima K, Kurahashi H, Taniguchi-Ikeda M.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: - 号: 8 ページ: 705-709
  • DOI: 10.1038/s10038-020-0748-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the Origin of Double Mosaic Aneuploidy in Two Cases. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Kawai M, Miyai S, Suzuki F, Tsutsumi M, Mizuno S, Ikeda T, Kurahashi H.
  • 雑誌名: Cytogenet Genome Res. 巻: - 号: 3 ページ: 118-123
  • DOI: 10.1159/000507177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel mutation in the KITLG gene in familial progressive hyperpigmentation with or without hypopigmentation (2020)
  • 著者名/発表者名: Kato Maki、Yagami Akiko、Tsukamoto Tetsuya、Shinkai Yasuko、Kato Takema、Kurahashi Hiroki
  • 雑誌名: The Journal of Dermatology 巻: - 号: 6 ページ: 669-672
  • DOI: 10.1111/1346-8138.15313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preimplantation genetic testing for aneuploidy: a comparison of live birth rates in patients with recurrent pregnancy loss due to embryonic aneuploidy or recurrent implantation failure. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Sugiura-Ogasawara M, Ozawa F, Yamamoto T, Kato T, Kurahashi H, Kuroda T, Aoyama N, Kato K, Kobayashi R, Fukuda A, Utsunomiya T, Kuwahara A, Saito H, Takeshita T, Irahara M.
  • 雑誌名: Hum Reprod. 巻: 34 号: 12 ページ: 2340-2348
  • DOI: 10.1093/humrep/dez229
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A female patient with retinoblastoma and severe intellectual disability carrying an X;13 balanced translocation without rearrangement in the RB1 gene: a case report (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Makiko、Hattori Hiroyoshi、Akita Nobuhiro、Maeda Naoko、Kubota Toshinobu、Horibe Keizo、Fujita Naoko、Kawai Miki、Shinkai Yasuko、Kato Maki、Kato Takema、Kawamura Rie、Suzuki Fumihiko、Kurahashi Hiroki
  • 雑誌名: BMC Medical Genomics 巻: 12 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1186/s12920-019-0640-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exome-First Approach in Fetal Akinesia Reveals Chromosome 1p36 Deletion Syndrome. (2019)
  • 著者名/発表者名: Toshimitsu M, Nagaoka S, Kobori S, Ogawa M, Suzuki F, Kato T, Miyai S, Kawamura R, Inagaki H, Kurahashi H, Murotsuki J.
  • 雑誌名: Case Rep Obstet Gynecol. 巻: - ページ: 1-5
  • DOI: 10.1155/2019/6753184
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prostate stem cell antigen gene polymorphism is associated with H. pylori-related promoter DNA methylation in non-neoplastic gastric epithelium (2019)
  • 著者名/発表者名: Tahara Tomomitsu、Tahara Sayumi、Horiguchi Noriyuki、Kato Takema、Shinkai Yasuko、Okubo Masaaki、Terada Tsuyoshi、Yoshida Dai、Funasaka Kohei、Nagasaka Mitsuo、Nakagawa Yoshihito、Kurahashi Hiroki、Shibata Tomoyuki、Tsukamoto Tetsuya、Ohmiya Naoki
  • 雑誌名: Cancer Prevention Research 巻: - 号: 9 ページ: 579-584
  • DOI: 10.1158/1940-6207.capr-19-0035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obstetric complication-associated ANXA5 promoter polymorphisms may affect gene expression via DNA secondary structures. (2019)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Ota S, Nishizawa H, Miyamura H, Nakahira K, Suzuki M, Nishiyama S, Kato T, Yanagihara I, Kurahashi H.
  • 雑誌名: J Hum Genet. 巻: 64 号: 5 ページ: 459-466
  • DOI: 10.1038/s10038-019-0578-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case of dihydropyrimidinase deficiency incidentally detected by urine metabolome analysis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya H, Akiyama T, Kuhara T, Nakajima Y, Ohse M, Kurahashi H, Kato T, Maeda Y, Yoshinaga H, Kobayashi K.
  • 雑誌名: Brain Dev. 巻: 41 号: 3 ページ: 280-284
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2018.10.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation accumulation in gastric mucosa adjacent to cancer after Helicobacter pylori eradication. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tahara S, Tahara T, Horiguchi N, Kato T, Shinkai Y, Yamashita H, Yamada H, Kawamura T, Terada T, Okubo M, Nagasaka M, Nakagawa Y, Shibata T, Yamada S, Urano M, Tsukamoto T, Kurahashi H, Kuroda M, Ohmiya N.
  • 雑誌名: Int J Cancer. 巻: 144 号: 1 ページ: 80-88
  • DOI: 10.1002/ijc.31667
  • 査読あり
• [雑誌論文] FOXA2 gene mutation in a patient with congenital complex pituitary hormone deficiency. (2018)
  • 著者名/発表者名: Boda H, Miyata M, Inagaki H, Shinkai Y, Kato T, Yoshikawa T, Kurahashi H.
  • 雑誌名: Eur J Med Genet. 巻: S1769-7212 号: 11 ページ: 30408-7
  • DOI: 10.1016/j.ejmg.2018.11.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lethal persistent pulmonary hypertension of the newborn in Bohring-Opitz syndrome. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kibe M, Ibara S, Inagaki H, Kato T, Kurahashi H, Ikeda T.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A. 巻: 176 号: 5 ページ: 1245-1248
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.38681
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prenatal diagnosis of premature chromatid separation/mosaic variegated aneuploidy (PCS/MVA) syndrome. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Yamaguchi M, Akeno K, Fujisaki M, Sumiyoshi K, Ohashi M, Sameshima H, Ozaki M, Kato M, Kato T, Hosoba E, Kurahashi H.
  • 雑誌名: J Obstet Gynaecol Res. 巻: 44 号: 7 ページ: 1313-1317
  • DOI: 10.1111/jog.13647
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Potential role for nectin-4 in the pathogenesis of pre-eclampsia: a molecular genetic study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Nishizawa H, Tsutsumi M, Kato A, Sakabe Y, Noda Y, Ohwaki A, Miyazaki J, Kato T, Shiogama K, Sekiya T, Kurahashi H, Fujii T.
  • 雑誌名: BMC Med Genet. 巻: 19 号: 1 ページ: 166-166
  • DOI: 10.1186/s12881-018-0681-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multiplex PCR in noninvasive prenatal diagnosis for FGFR3-related disorders (2018)
  • 著者名/発表者名: Terasawa Sumire、Kato Asuka、Nishizawa Haruki、Kato Takema、Yoshizawa Hikari、Noda Yoshiteru、Miyazaki Jun、Ito Mayuko、Sekiya Takao、Fujii Takuma、Kurahashi Hiroki
  • 雑誌名: Congenital Anomalies 巻: - 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1111/cga.12278
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Twin pregnancy with chromosomal abnormalities mimicking a gestational trophoblastic disorder and coexistent foetus on ultrasound (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohwaki Akiko、Nishizawa Haruki、Aida Noriko、Kato Takema、Kambayashi Asuka、Miyazaki Jun、Ito Mayuko、Urano Makoto、Kiriyama Yuka、Kuroda Makoto、Nakayama Masahiro、Sonta Shin-Ichi、Suzumori Kaoru、Sekiya Takao、Kurahashi Hiroki、Fujii Takuma
  • 雑誌名: Journal of Obstetrics and Gynaecology 巻: - 号: 7 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1080/01443615.2017.1401598
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Japanese case of β-ureidopropionase deficiency with dysmorphic features (2017)
  • 著者名/発表者名: Akiyama, T., Shibata, T., Yoshinaga, H., Kuhara, T., Nakajima, Y., Kato, T., Maeda, Y., Ohse, M., Oka, M., Kageyama, M., Kobayashi, K.
  • 雑誌名: Brain and Development 巻: 39 号: 1 ページ: 58-61
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2016.08.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] PCS/MVA syndrome caused by an Alu insertion in the BUB1B gene (2017)
  • 著者名/発表者名: Kato Maki、Kato Takema、Hosoba Eriko、Ohashi Masanao、Fujisaki Midori、Ozaki Mamoru、Yamaguchi Masatoshi、Sameshima Hiroshi、Kurahashi Hiroki
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 4 号: 1 ページ: 17021-17021
  • DOI: 10.1038/hgv.2017.21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Remote intracranial recurrence of <i>IDH</i> mutant gliomas is associated with <i>TP53</i> mutations and an 8q gain (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakae Shunsuke、Kato Takema、Murayama Kazuhiro、Sasaki Hikaru、Abe Masato、Kumon Masanobu、Kumai Tadashi、Yamashiro Kei、Inamasu Joji、Hasegawa Mitsuhiro、Kurahashi Hiroki、Hirose Yuichi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 8 号: 49 ページ: 84729-84742
  • DOI: 10.18632/oncotarget.20951
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genomic Characterization of Chromosomal Insertions: Insights into the Mechanisms Underlying Chromothripsis (2017)
  • 著者名/発表者名: Kato Takema、Ouchi Yuya、Inagaki Hidehito、Makita Yoshio、Mizuno Seiji、Kajita Mitsuharu、Ikeda Toshiro、Takeuchi Kazuhiro、Kurahashi Hiroki
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research 巻: 153 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1159/000481586
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] PGT解析技術の現状と問題点 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: 第26回セント・ルカセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] PGT解析手法の現状 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: 第21回 東北ART研究会
  • 招待講演
• [学会発表] How does DNA break for formation of three-way translocations? (2019)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第64回大会
• [学会発表] 着床前・出生前のゲノム解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: 第5回日本産科婦人科遺伝診療学会
  • 招待講演
• [学会発表] 染色体構造異常の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬、倉橋浩樹
  • 学会等名: 小児遺伝学会
  • 招待講演
• [学会発表] Optimization of PGD for recurrent t(11;22) carrier (2018)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Maki Kato, Yasuko Shinkai, Haruki Nishizawa, Toshiaki Endo, Chikako Kani, Masanori Ochi, Shin Hayashi, Johji Inazawa, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: PGDIS
  • 国際学会
• [学会発表] 網羅的手法によるPGDの現状と問題点 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: JISART
  • 招待講演
• [学会発表] Mosaicism for two abnormal cell lines, one with trisomy 5 and one with trisomy 8 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: Chubu Cytoegenetics Conference
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた着床前診断染色体解析の解析精度と限界 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬、加藤麻希、宮井俊輔、遠藤俊明、中岡義晴、福田愛作、澤井英明、田中温、宇津宮隆史、竹内一浩、倉橋浩樹
  • 学会等名: 受精着床学会
• [学会発表] 染色体構造異常の発生機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬、稲垣秀人、新海保子、堤真紀子、山本俊至、水野誠司、倉橋浩樹
  • 学会等名: 先天異常学会
  • 招待講演
• [学会発表] 均衡型染色体構造異常保因者にInter-chromosomal effectは見られるか (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬、遠藤俊明、中岡義晴、福田愛作、澤井英明、田中温、宇津宮隆史、竹内一浩、倉橋浩樹
  • 学会等名: 生殖医学会
• [学会発表] Fetoplacental chromosomal structural abnormalities are originated from repeated breakage-fusion-bridge cycles. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Syunsuke Miyai, Fumihiko Suzuki, Yuki Naru, Maki Kato, Hidehito Inagaki, Mitsuhisa Shinya, Toshiro Ikeda, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: 人類遺伝学会
• [学会発表] How does DNA break for formation of three-way translocations? (2018)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Hidehito Inagaki, Yasuko Shinkai, Asuka Kato, Rie Kawamura, Makiko Tsutsumi, Mariko Taniguchi-Ikeda, Seiji Mizuno, Yoshio Makita, Nakamichi Saito, Nobuhiko Ochi, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: The American Society of Human Genetics
  • 国際学会
• [学会発表] 染色体挿入の発生機序 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬、稲垣秀人、藤田尚子、新海保子、蒔田芳男、水野誠司、梶田光晴、池田敏郎、竹内一浩、柘植郁哉、倉橋浩樹
  • 学会等名: 小児遺伝学会
• [学会発表] Comprehensive chromosomal analysis of blastomeres with developmental arrest (2017)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Sachie Nishiyama, Yukio Nishyama, Kaori Yoshikai, Yukino Matsuda, Tomio Sawada, Hikari Yoshizawa, Hiroshi Furukawa, Haruki Nishizawa, Maki Kato, Asuka Kanbayashi, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: International Conference on Prenatal Diagnosis and Therapy
  • 国際学会
• [学会発表] 全ゲノムシーケンスとゲノム再構成について (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤武馬
  • 学会等名: 染色体研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Chromosomal abnormalities in ICM and TE of human blastocysts (2017)
  • 著者名/発表者名: Takema kato, Maki Kato, Kaori Yoshikai, Yukino Matsuda, Chitose Arai, Naomi Asai, Eiko nakano, Tomio Sawada, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会
• [学会発表] Mate Pair Sequencing for Chromosomal Rearrangements (2017)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Hidehito Inagaki, Yasuko Shinkai, Makiko Tsutsumi, Naoko Fujita, Toshiyuki Yamamoto, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: 分子生物学会
• [図書] これでわかる 網羅的手法による着床前診断のすべて (2019)
  • 著者名/発表者名: 倉橋 浩樹
  • 総ページ数: 144
  • 出版者: 診断と治療社
  • ISBN: 9784787823816