医学・農学的高度利用を目指した定量的初期胚評価法の確立

• 研究課題/領域番号: 25712035
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 近畿大学 (2016); 大阪大学 (2013-2015)
• 研究代表者: 山縣 一夫 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (10361312)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円); 2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 初期胚 / 胚の質 / ライブセルイメージング / 定量解析 / 哺乳動物 / 卵子の質 / 定量化 / マウス

研究成果の概要

近年、生殖医療や家畜繁殖の分野では不妊が大きな問題になっている。その原因として、高齢化や環境ストレスによる初期胚の質低下が想定されている。「質低下」の実体は主に胚の染色体異常であることが近年の研究からわかってきた。妊娠率を向上させるためには、初期胚の染色体正常性を確実に評価する技術開発が急務である。本研究では、申請者が開発を行ってきた「初期胚ライブセルイメージング技術」を応用し、染色体正常性について定量的かつ科学的根拠を持って評価できる技術へと発展させた。

研究成果

• [国際共同研究] Helmholtz zentrum munchen(Germany)
• [国際共同研究] University of Montreal(Canada)
• [国際共同研究] モントリオール大学(カナダ)
• [雑誌論文] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda J., Harada A., Urahama T., Machida S., Maehara K., Hada M., Makino Y., Nogami J., Horikoshi N., Osakabe A., Taguchi H., Tanaka H., Tachiwana H., Yao T., Yamada M., Iwamoto T., Isotani A., Ikawa M., Tachibana T., Okada Y., Kimura H., Ohkawa Y., Kurumizaka H., Yamagata K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18(3) 号: 3 ページ: 593-600
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.12.065
  • NAID: 120006957416
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Viable offspring after imaging of Ca2+ oscillations and visualization of the cortical reaction in mouse eggs. (2017)
  • 著者名/発表者名: Satouh Y, Nozawa K, Yamagata K, Fujimoto T, Ikawa M.
  • 雑誌名: Biol Reprod 巻: 96 号: 3 ページ: 563-575
  • DOI: 10.1093/biolre/iox002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavior of Mouse Spermatozoa in the Female Reproductive Tract from Soon after Mating to the Beginning of Fertilization. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muro Y, Hasuwa H, Isotani A, Miyata H, Yamagata K, Ikawa M, Yanagimachi R, Okabe M
  • 雑誌名: Biol Reprod 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 80-80
  • DOI: 10.1095/biolreprod.115.135368
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of Hprt-disrupted rat through mouse←rat ES chimeras. (2016)
  • 著者名/発表者名: Isotani A, Yamagata K, Okabe M, Ikawa M
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 号: 1 ページ: 24215-24215
  • DOI: 10.1038/srep24215
  • NAID: 120006957423
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantitative Assessment of Embryo Quality Based on a Live-Cell Imaging Technique (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuma Yao, Jun Ueda, Tetsuya J. Kobayashi, Mayuko Hori, Kazuo Yamagata
  • 雑誌名: Mammalian Ova Research 巻: 32 号: 4 ページ: 149-157
  • DOI: 10.1274/jmor.32.149
  • 査読あり
• [雑誌論文] A genetically encoded probe for live-cell imaging of H4K20 monomethylation (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato Y., Kujirai T., Arai R., Asakawa H., Ohtsuki C., Horikoshi N., Yamagata K., Ueda J., Nagase T., Haraguchi T., Hiraoka Y., Kimura A., Kurumizaka H., Kimura, H.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 巻: 428 号: 20 ページ: 3885-3902
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2016.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Live imaging of X chromosome reactivation dynamics in early mouse development can discriminate naive from primed pluripotent stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Hosoi Y, Shiura H, Yamagata K, Takahashi S, Fujihara Y, Kohda T, Okabe M, Ishino F.
  • 雑誌名: Development 巻: 143 号: 16 ページ: 2958-2964
  • DOI: 10.1242/dev.136739
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Generation of Hprt-disrupted rat through mouse←rat ES chmeras. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayako Isotani, Kazuo Yamagata, Masaru Okabe, Masahito Ikawa.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavior of Mouse Spermatozoa in the Female Reproductive Tract from Soon after Mating to the Beginning of Fertilization. (2016)
  • 著者名/発表者名: Muro Y, Hasuwa H, Isotani A, Miyata H, Yamagata K, Ikawa M, Yanagimachi R, Okabe M.
  • 雑誌名: Biol Reprod. 巻: in press
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Micronucleus formation causes perpetual unilateral chromosome inheritance in mouse embryos. (2016)
  • 著者名/発表者名: Vazquez-Diez C, Yamagata K, Trivedi S, Haverfield J, FitzHarris G
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 113 号: 3 ページ: 626-631
  • DOI: 10.1073/pnas.1517628112
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Early Development of Cloned Bovine Embryos Produced from Oocytes Enucleated by Fluorescence Metaphase II Imaging Using a Conventional Halogen-Lamp Microscope. (2015)
  • 著者名/発表者名: .Iwamoto D, Yamagata K, Kishi M, Hayashi-Takanaka Y, Kimura H, Wakayama T, Saeki K.
  • 雑誌名: Cell Reprogram 巻: 17 号: 2 ページ: 106-114
  • DOI: 10.1089/cell.2014.0086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stella preserves maternal chromosome integrity by inhibiting 5hmC-dependent gammaH2AX accumulation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakatani et al.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 16 号: 5 ページ: 582-589
  • DOI: 10.15252/embr.201439427
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of epigenetic modifications in preimplantation embryos. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Yamagata K.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1222 ページ: 127-47
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-1594-1_10
  • ISBN: 9781493915934, 9781493915941
• [雑誌論文] Improved and robust detection of cell nuclei from four dimensional fluorescence images. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bashar MK, Yamagata K, Kobayashi TJ.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 7 ページ: e101891-e101891
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0101891
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Heterochromatin dynamics during the differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueda J, Maehara K, Mashiko D, Ichinose T, Yao T, Hori M, Sato Y, Kimura H, Ohkawa Y, Yamagata K.
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 2 号: 6 ページ: 910-924
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2014.05.008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heterochromatin dynamics during differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ueda J, et al.
  • 雑誌名: Stem Cell Rep. 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Latrunculin A treatment prevents abnormal chromosome segregation for successful development of cloned embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Terashita Y, Yamagata K, Tokoro M, Wakayama S, Li C, Sato E, Tanemura K, Wakayama T.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 8 号: 10 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0078380
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genetically encoded system to track histone modification in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Sato, Masanori Mukai, Jun Ueda, Michiko Muraki, Timothy J. Stasevich, Naoki Horikoshi, Tomoya Kujirai, Hiroaki Kita, Taisuke Kimura, Seiji Hira, Yasushi Okada, Yoko Hayashi-Takanaka, Chikashi Obuse, Hitoshi Kurumizaka, Atsuo Kawahara, Kazuo Yamagata, Naohito Nozaki and Hiroshi Kimura
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 2436-2436
  • DOI: 10.1038/srep02436
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long-term Live-cell Imaging of Mammalian Preimplantation Development and Derivation Process of Pluripotent Stem Cells from the Embryos. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamagata, K. and Ueda, J.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ 巻: 55 号: 4 ページ: 378-389
  • DOI: 10.1111/dgd.12048
  • NAID: 40019734964
  • 査読あり
• [学会発表] マウス卵胞培養過程で生じる細胞死を指標とした評価基準の作成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤村雪乃,野老美紀子、八尾竜馬、山縣一夫、細井美彦
  • 学会等名: 日本生殖再生医学会 第12回学術集会
  • 発表場所: シェーンバッハサボー（東京都千代田区）
• [学会発表] 初期胚ライブセルイメージングを始めるには～タイムラプスを用いた知見を含めて～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第１１回日本生殖再生医学会学術集会
  • 発表場所: シェーンバッハ・サボー（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] 初期胚ライブセルイメージングによる胚の質の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第57回日本卵子学会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • 招待講演
• [学会発表] Quantification of Embryo Quality by Live-Cell Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Yamagata
  • 学会等名: Society for the Study of Reproduction
  • 発表場所: Sheraton Sandiego hotel & marina（America,Sandiego）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングを用いた胚のup to date (2016)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第34回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 軽井沢プリンスホテル ウェスト（長野県北佐久郡軽井沢町）
  • 招待講演
• [学会発表] マウス卵胞培養過程で生じる細胞死を利用した評価基準の作成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤村雪乃,玉置幸嵩、大西佐知、山縣一夫、細井美彦
  • 学会等名: 第19回 日本IVF学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
• [学会発表] Understanding of nuclear function by live imaging of chromatin dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 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）
  • 招待講演
• [学会発表] メチローマウス由来単一ES細胞におけるメチル化DNA動態の動的観察法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 穂井田謙介,上田潤, 山田健, 野老美紀子, 細井美彦, 山縣一夫
  • 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）
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングを用いたマウス着床前初期胚発生におけるATP動態の可視化と定量化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木由華,八尾竜馬, 山本正道, 野老美紀子, 福永憲隆, 浅田義正, 細井美彦, 山縣一夫
  • 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）
• [学会発表] ペリセントロメア領域における人為的なDNAメチル化導入が発生に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 波多野裕,山﨑大賀、加藤佐樹子、野老美紀子、穂井田謙介、細井美彦、山縣一夫
  • 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）
• [学会発表] Mouse testis specific histone H3 variant, H3t is essential for spermatogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第３８回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 初期胚ライブセルイメージングを始めよう。 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第３３回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 東京ビックサイト（東京都江東区）
  • 年月日: 2015-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] Live-cell imaging of chromatin and DNA-methylation dynamics using MethylRO mouse (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Yamagata
  • 学会等名: 6th Hiroshima Conference on Education and Science in Dentistry
  • 発表場所: International Conference Center Hiroshima, Hiroshima
  • 年月日: 2015-10-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングを用いた着床前初期胚の質の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 関西実験動物研究会第１２７回研究会
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] Visualization of Dynamics of Methylated DNA in living cell and animal. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Yamagata
  • 学会等名: International Symposium on Bio-imaging and Gene Targeting Sciences in Okayama
  • 発表場所: 岡山大学創立五十周年記念館 金光ホール
  • 年月日: 2015-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] メチローマウスで動くメチル化DNAを追う (2015)
  • 著者名/発表者名: 山縣 一夫
  • 学会等名: 平成26年度基礎生物学研究所重点共同利用研究「哺乳類着床前胚の発生動態解析システムの構築とその応用」公開研究会
  • 発表場所: 基礎生物学研究所
  • 年月日: 2015-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] 初期胚の高精細イメージングで見えてくるもの (2014)
  • 著者名/発表者名: 山縣 一夫
  • 学会等名: 第59回本生殖医学会学術講演
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] メチローで 動くメチル化ＤＮＡを追う (2014)
  • 著者名/発表者名: 山縣 一夫
  • 学会等名: ｐ第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングで「卵子の質」を定量化する (2014)
  • 著者名/発表者名: 山縣 一夫
  • 学会等名: 第66回日本細胞生物学会大会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
  • 招待講演
• [学会発表] Quantification of embryo quality by live-cell imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Yamagata
  • 学会等名: 47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター WINC AICHI
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングで「卵子の質」を評価する (2014)
  • 著者名/発表者名: 山縣 一夫
  • 学会等名: 第55回日本卵子学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングで「卵子の質」を定量化する
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 哺乳類着床前胚の定量生物学
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングで「卵子の質」を評価する
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 日本受精着床学会第10回ART生涯研修コース
  • 発表場所: ベルサール九段
  • 招待講演
• [学会発表] 初期胚の「質」を定量化することで不妊を知る
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 日本動物学会第84回岡山大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Imaging global epigenetic dynamics during mouse pre-implantation development
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第85回遺伝学会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] ライブセルイメージングで「卵子の質」を評価する
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第31回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター
  • 招待講演
• [学会発表] 多次元ライブセルイメージングによるヒト1前核胚の評価
  • 著者名/発表者名: 山縣一夫
  • 学会等名: 第54回日本哺乳動物卵子学会
  • 発表場所: 学術総合センター