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ヒト精子幹細胞の機能解析および培養系確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K22512
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

篠原 隆司  京都大学, 医学研究科, 教授 (30322770)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード精子形成 / 精子幹細胞 / ヒト / 幹細胞 / 培養
研究開始時の研究の概要

げっ歯類の精子幹細胞研究の進展に伴い、海外ではヒトの精子幹細胞研究に興味が高まっている(Nat Med 2013;19:958)。しかしながら、ヒトの精子幹細胞についてはこれまでほとんど研究されておらず、その同定すら困難である。幹細胞は機能的にしか同定できないため、ヒトの精子幹細胞の機能的アッセイの同定は重要な課題である。そこで本研究ではこの問題を解決するためにヒト精子幹細胞のin vivoもしくはin itroの機能的アッセイ系の確立を目指すと共にヒト精子幹細胞の試験管内での自己複製の再現を試みる。

研究成果の概要

ヒト精巣を用いて精原細胞の培養を開始するために、精巣細胞を酵素処理により回収する方法の開発を行った。マウス精原細胞の発現する遺伝子データを参考にしてヒト細胞に対するモノクローナル抗体をスクリーニングした結果、Epha2遺伝子がヒト精原細胞にも発現することが確認し、効率よくヒト精原細胞を回収することに成功した。次に回収された細胞を用いて培養を行った結果、ヒト精原細胞マーカーを発現する細胞の増殖を二種類の培養条件で確認することが出来た。しかしながら、これらの細胞はトリプシン処理により細胞死を起こすために機能解析が困難であった。そこで我々は機能活性を調べるための新しい手法を現在検討している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌治療成績の向上に伴い、小児の約7-8割の患者が生存し、20代の若者250人に一人が癌治療の生存者である。ところが、治療の副作用として半分程度の患者が不妊となっている。ヒト精子幹細胞の培養が成功すれば、この細胞をがん治療前の患者さんの精巣から回収し、試験管内で増幅したのちに治療後の精巣に移植するすることで妊孕性を回復することができると期待されている。今回の研究によりヒト精子幹細胞の培養条件が改善し、近い将来ヒトへの応用も可能になると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Spermatogonial stem cell transplantation into nonablated mouse recipient testes2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Morimoto, Narumi Ogonuki, Mito Kanatsu-Shinohara , Shogo Matoba , Atsuo Ogura , Takashi Shinohara
    • 雑誌名

      Stem cell reports

      巻: 16 号: 7 ページ: 1832-1844

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.05.013

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genomic stability of mouse spermatogonial stem cells in vitro.2021

    • 著者名/発表者名
      Chuma S, Kanatsu-Shinohara M, Katanaya A, Hosokawa M, Shinohara T.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 号: 1 ページ: 24199-24199

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03658-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cdc42 is required for male germline niche development in mice.2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Y, Takashima S, Kanatsu-Shinohara M, Yi Z, Shinohara T.
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 36 号: 7 ページ: 109550-109550

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109550

    • NAID

      120007141735

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] OGG1 protects mouse spermatogonial stem cells from reactive oxygen species in culture2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Y, Ogonuki N, Hasegawa A, Kanatsu-Shinohara M, Ogura A, Wang Y, McCarrey JR, Shinohara T.
    • 雑誌名

      Biol Reprod

      巻: 104 号: 3 ページ: 706-716

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa216

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CD2 is a surface marker for mouse and rat spermatogonial stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Kanatsu-Shinohara M, Chen G, Morimoto H, Shinohara T.
    • 雑誌名

      J Reprod Dev.

      巻: Mar 26. 号: 4 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-019

    • NAID

      130007888738

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autologous transplantation of spermatogonial stem cells restores fertility in congenitally infertile mice2020

    • 著者名/発表者名
      Kanatsu-Shinohara Mito、Ogonuki Narumi、Matoba Shogo、Ogura Atsuo、Shinohara Takashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 号: 14 ページ: 7837-7844

    • DOI

      10.1073/pnas.1914963117

    • NAID

      120006826644

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transgenesis and genome editing of mouse spermatogonial stem cells by lentivirus pseudotyped with Sendai virus F protein.2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, T. and Kanatsu-Shinohara, M.
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 14 号: 3 ページ: 447-461

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2020.02.001

    • NAID

      120006936408

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression and functional analyses of EPHA2 in mouse spermatogonial stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, H., Kanatsu-Shinohara, M., Orwig, K. E. and Shinohara, T.
    • 雑誌名

      Biol. Reprod.

      巻: 102 号: 1 ページ: 220-232

    • DOI

      10.1093/biolre/ioz156

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ROS amplification drives mouse spermatogonial stem cell self-renewal.2019

    • 著者名/発表者名
      Morimoto H, Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Kamimura S, Ogura A, Yabe-Nishimura C, Mori Y, Morimoto T, Watanabe S, Otsu K, Yamamoto T, *Shinohara T.
    • 雑誌名

      Life Sci Alliance

      巻: 2 号: 2 ページ: 2-2

    • DOI

      10.26508/lsa.201900374

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aging of spermatogonial stem cells by Jnk-mediated glycolysis activation.2019

    • 著者名/発表者名
      Kanatsu-Shinohara, M., Yamamoto, T., Toh, H., Kazuki, Y., Kazuki, K., Imoto, J., Ikeo, K., Oshima, M., Shirahige, K., Iwama, A., Nabeshima, Y., Sasaki, H. and Shinohara, T.
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 116 号: 33 ページ: 16404-16409

    • DOI

      10.1073/pnas.1904980116

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 不妊症の遺伝子治療2022

    • 著者名/発表者名
      篠原隆司
    • 学会等名
      生殖細胞と減数分裂研究の過去、現在、未来"およびサテライトシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 不妊症の遺伝子治療2021

    • 著者名/発表者名
      篠原隆司
    • 学会等名
      理研バイオリソースセンター設立20周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of spermatogonial manipulation on offspring2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shinohara
    • 学会等名
      Molecular and cellular mechanisms of brain systems generating individuality
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙環境が精子幹細胞に及ぼす影響についての解析2019

    • 著者名/発表者名
      篠原隆司
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 精子幹細胞の老化メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      篠原隆司
    • 学会等名
      若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Aging of spermatogonial stem cells. Long Lie spermatogonial stem cells!2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shinohara
    • 学会等名
      Brinster Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 精子幹細胞の移植による妊孕性の回復2019

    • 著者名/発表者名
      篠原隆司
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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