ヒトの高齢出産で高い出生率を実現するための橋渡し研究

• 研究課題/領域番号: 22K18367
• 研究種目: 挑戦的研究(開拓)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 本多 新 自治医科大学, 医学部, 教授 (10373367)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2027年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2024年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 高齢出産 / 不妊症 / 卵子 / 体外受精

研究開始時の研究の概要

代表者は排卵された未受精卵子が卵管内で受精後の発生能を消失する未知の現象を発見した。この現象は正常だったはずの卵子が母体内で瞬時に発症すること、受精後の発生能に障害が現れること、完全に治療できるという点で既知の不妊症とは大きく異なる。さらにそれが加齢卵子でも発生しており、加齢卵子の低出生率を若齢卵子と同率にまで回復できることも見いだした。本研究はこの現象における分子動態を解明し、高い精度でヒトに橋渡しすることを目指す。長年解決されてこなかった高齢による不妊症を克服し高効率に健康な次世代を誕生させる知識と技術の基盤を創る。

研究実績の概要

マウスとラットで新規に見いだされた新しい不妊現象、Hidden Degradation of Viable oocytes（HDV）は、母体を二酸化炭素に暴露して安楽死処置をすることが原因で生じる。わずか2分間の暴露で、その直前まで正常だった卵管内未受精卵子のインテグリティが消失する。その結果、受精後最初の卵割時に雌性前核の多核化に伴う不等分裂が生じ、胚の異数性に至り、その胚は流産してしまうものである。もともとラットの体外受精が再現しにくい理由を探索する過程で見いだした現象であったが、これが雌の加齢における不妊症の原因であることを突き止め、薬剤処理によりその不妊症を回復し、加齢ラットの卵子から若齢ラットの卵子と同様の出生率に改善することに成功した。令和4年度は加齢ラット卵子に生じる異数性について、single cell whole genome解析を行い、実際に二細胞期胚の割球ごとに異数性が生じる割合を解析した。また、そのような卵子を薬剤処理することにより実際に二細胞期胚における不等分裂が改善され、その結果2細胞期胚各割球における異数性も改善されることを確認した。現在論文投稿中である。またこのような加齢卵子の受精能回復方法について、国際特許出願にも至っている。薬剤処理により加齢卵子から若齢卵子と同様の出生率で産仔が得られることを見いだしたが、今後はそのようにして生じる胚の催奇形性や生まれる産仔の正常性（特に妊孕性）について評価する。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究開始当時は加齢ラットにおける不妊症とその回復を成功させていた段階であったが、そこから実際に、加齢卵子では異数性が高頻度で発生すること、そして薬剤処理により実際に異数性が回復することを見いだし、論文としてまとめ現在投稿中である。またこのような加齢卵子の受精能回復方法について、国際特許出願にも至っている。概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

薬剤処理により加齢卵子から若齢卵子と同様の出生率で産仔が得られることを見いだしたが、そのようにして生じる胚の催奇形性や生まれる産仔の正常性（特に妊孕性）について評価する。

研究成果

• [雑誌論文] A Simple and Efficient Method for Generating KO Rats Using In Vitro Fertilized Oocytes (2023)
  • 著者名/発表者名: Kohtaro Morita, Arata Honda, Masahide Asano
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2637 ページ: 233-246
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-3016-7_18
  • ISBN: 9781071630150, 9781071630167
• [雑誌論文] Gene Targeting in Rabbits: Single-Step Generation of Knockout Rabbits by Microinjection of CRISPR/Cas9 Plasmids (2023)
  • 著者名/発表者名: Arata Honda
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2637 ページ: 255-267
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-3016-7_20
  • ISBN: 9781071630150, 9781071630167
• [雑誌論文] Scheduled simple production method of pseudopregnant female mice for embryo transfer using the luteinizing hormone-releasing hormone agonist (2022)
  • 著者名/発表者名: Gema Puspa Sari, Patrick Louis Lagman Hilario, Shunsuke Yuri 1, Arata Honda, Ayako Isotani
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 21985-21985
  • DOI: 10.1038/s41598-022-26425-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 絶滅危惧種を知るために精子と卵子をつくりだす (2022)
  • 著者名/発表者名: 本多 新
  • 学会等名: 第115回日本繁殖生物学会
  • 招待講演
• [産業財産権] 不等分裂抑制剤、染色体異数性抑制剤、培地、体外受精培地、細胞処理キット、不等分裂抑制方法、体外受精方法、移植方法、不妊治療方法、及び産仔取得方法 (2022)
  • 発明者名: 本多 新
  • 権利者名: 自治医科大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2022
  • 外国