不妊病態に関わる膜融合因子の研究と生殖医療への応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19390431
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 産婦人科学
• 研究機関: 独立行政法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 宮戸 健二 独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 室長 (60324844)
• 研究分担者: 阿久津 英憲 独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 室長 (50347225)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 生殖医学

研究概要

本研究では、精子と卵子の膜融合のメカニズムに関する研究をおこなった。今までの研究からCD9と呼ばれる膜タンパク質が卵側因子として必須であることを報告してきたが、本研究から、CD9は卵子から放出される分泌小胞、エキソソーム(exosome)、の構成因子として機能しており、CD9が欠損するとエキソソームが放出できなくなること、さらに、エキソソームには精子が融合能力を獲得する際に必須であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Lipid rafts enriched in monosialylGb5Cer carrying the stage-specific embryonic antigen-4 epitope are involved in development of mouse preimplantation embryos at cleavage stage. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato B, Katagiri YU, Miyado K, Okino N, Ito M, Akutsu H, Okita H, Umezawa A, Fujimoto J, Toshimori K, Kiyokawa N.
  • 雑誌名: BMC Dev Biol. ページ: 11-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of CD9 and CD9-containing exosomes in sperm-egg membrane fusion. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano N., Yoshida K., Harada Y., Onami N., Takezawa Y., Miyado K.
  • 雑誌名: J Mamm Ova Res. 27(4) ページ: 191-197
• [雑誌論文] Age-associated changes in the subcellular localization of phosphorylated p38 MAPK in human granulosa cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Miyado K, Nakagawa K, Muraki M, Imai M, Yamakawa N, Qin J, Hosoi Y, Saito H, Takahashi Y.
  • 雑誌名: Mol Hum Reprod. 16(12) ページ: 928-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mice lacking two sperm serine proteases, ACR and PRSS21, are subfertile, but the Mutant Sperm are infertile in vitro. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano N., Kang W., Yamashita M., Koga Y., Yamazaki T., Hata T., Miyado K., Baba T.
  • 雑誌名: Biol Reprod. 83(3) ページ: 359-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Xenografted human amniotic membrane-derived mesenchymal stem cells were immunologically tolerated and transdifferentiated into cardiomyocytes. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuji H, Miyoshi S, Ikegami Y, Hida N, Asada H, Togashi I, Suzuki J, Satake M, Nakamizo H, Tanaka M, Mori T, Segawa K, Nishiyama N, Inoue J, Makino H, Miyado K, Ogawa S, Yoshimura Y, Umezawa A.
  • 雑誌名: Circulation Res 106(10) ページ: 1613-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tetraspanin family protein CD9 in the mouse sperm : unique localization, appearance, behavior and fate during fertilization. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito C, Yamatoya K, Yoshida K, Maekawa M, Miyado K, Toshimori K.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 340(3) ページ: 583-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum-independent cardiomyogenic transdifferentiation in human endometrium-derived mesenchymal cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikegami Y, Miyoshi S, Nishiyama N, Hida N, Okamoto K, Miyado K, Segawa K, Ogawa S, Umezawa A.
  • 雑誌名: Artif Organs 34(4) ページ: 280-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maintenance of pluripotency and self-renewal ability of mouse embryonic stem cells in the absence of tetraspanin CD9. (2009)
  • 著者名/発表者名: Akutsu H, Miura T, Machida M, Birumachi JI, Hamada A, Yamada M, Sullivan S, Miyado K, Umezawa A.
  • 雑誌名: Differentiation 78(2-3) ページ: 137-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equatorin : Identification and Characterization of the Epitope of the MN9 Antibody in the Mouse. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamatoya K, Yoshida K, Ito C, Maekawa M, Yanagida M, Takamori K, Ogawa H, Araki Y, Miyado K, Toyama Y, Toshimori K.
  • 雑誌名: Biol Reprod 81(5) ページ: 889-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shortening of human cell life span by induction of p16ink4a through the platelet-derived growth factor receptor beta. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Toyoda M, Birumachi J, Horie A, Uyama T, Miyado K, Matsumoto K, Saito H, Umezawa A.
  • 雑誌名: J Cell Physiol 221(2) ページ: 335-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fusing ability of sperm is bestowed by CD9-containing vesicles released from eggs in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyado K, Yoshida K, Yamagata K, Sakakibara K, Okabe M, Wang X, Miyamoto K, Akutsu H, Kondo T, Takahashi Y, Ban T, Ito C, Toshimori K, Nakamura A, Ito M, Miyado M, Mekada E, Umezawa A.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA(Miyado K is a corresponding author; Faculty of 1000 Biology推薦論文) 105(35) ページ: 12921-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double deficiency of tetraspanins CD9 and CD81 alters cell motility and protease production of macrophages and causes chronic obstructive pulmonary disease-like phenotype in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeda Y, He P, Tachibana I, Zhou B, Miyado K, Kaneko H, Suzuki M, Minami S, Iwasaki T, Goya S, Kijima T, Kumagai T, Yoshida M, Osaki T, Komori T, Mekada E, Kawase I.
  • 雑誌名: J Biol Chem 283(38) ページ: 26089-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional significance of stage-specific embryonic antigens in the development of preimplantation embryos. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katagiri Y, Sato B, Miyado K, Akutsu H, Okita H, Umezawa A, Fujimoto J, Kiyokawa N.
  • 雑誌名: Trends in Glycoscience and Glycotechnology 20(113) ページ: 131-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel cardiac precursor-like cells from human menstrual blood-derived mesenchymal cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hida N, Nishiyama N, Miyoshi S, Kira S, Segawa K, Uyama T, Mori T, Miyado K, Ikegami Y, Cui C, Kiyono T, Kyo S, Shimizu T, Okano T, Sakamoto M, Ogawa S, Umezawa A.
  • 雑誌名: Stem Cells 26(7) ページ: 1695-704
  • 査読あり
• [雑誌論文] What can we learn from gene expression profiling of mouse oocytes? (2008)
  • 著者名/発表者名: Hamatani T, Yamada M, Akutsu H, Kuji N, Mochimaru Y, Takano M, Toyoda M, Miyado K, Umezawa A, Yoshimura Y.
  • 雑誌名: Reproduction 135(5) ページ: 581-92
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible involvement of CD81 in acrosome reaction of sperm in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanigawa M, Miyamoto K, Kobayashi S, Sato M, Akutsu H, Okabe M, Mekada E, Umezawa A, Miyado K.
  • 雑誌名: Mol Reprod Dev(Miyado K is a corresponding author) 75(1) ページ: 150-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutathione S-transferase theta 1 expressed in granulosa cells as a biomarker for oocyte quality in age-related infertility. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Muraki M, Takahashi Y, Imai M, Tsukui T, Yamakawa N, Nakagawa K, Ohgi S, Horikawa T, Iwasaki W, Iida A, Nishi Y, Yanase T, Nawata H, Miyado K, Kono T, Hosoi Y, Saito H.
  • 雑誌名: Fertil Steril 90(4) ページ: 1026-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preferential localization of SSEA-4 in interfaces between blastomeres of mouse preimplantaion embryos. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sato B, Katagiri YU, Miyado K, Akutsu H, Miyagawa Y, Horiuchi Y, Nakajima H, Okita H, Umezawa A, Hata J, Fujimoto J, Toshimori K, Kiyokawa N.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 364(4) ページ: 838-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sonic hedgehog expression during early tooth development in Suncus murinus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyado M, Ogi H, Yamada G, Kitoh J, Jogahara T, Oda S, Sato I, Miyado K, Sunohara M.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 363(2) ページ: 269-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] 'Working' cardiomyocytes exhibiting plateau action potentials from human placenta-derived extraembryonic mesodermal cells. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto K, Miyoshi S, Toyoda M, Hida N, Ikegami Y, Makino H, Nishiyama N, Tsuji H, Cui CH, Segawa K, Uyama T, Kami D, Miyado K, Asada H, Matsumoto K, Saito H, Yoshimura Y, Ogawa S, Aeba R, Yozu R, Umezawa A.
  • 雑誌名: Exp Cell Res 313(12) ページ: 2550-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] The significant cardiomyogenic potential of human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in vitro. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama N, Miyoshi S, Hida N, Uyama T, Okamoto K, Ikegami Y, Miyado K, Segawa K, Terai M, Sakamoto M, Ogawa S, Umezawa A.
  • 雑誌名: Stem Cells 25(8) ページ: 2017-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Menstrual blood-derived cells confer human dystrophin expression in the murine model of Duchenne muscular dystrophy via cell fusion and myogenic transdifferentiation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Cui CH, Uyama T, Miyado K, Terai M, Kyo S, Kiyono T, Umezawa A.
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 18(5) ページ: 1586-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyaline cartilage formation and enchondral ossification modeled with KUM5 and OP9 chondroblasts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiki T, Uyama T, Toyoda M, Morioka H, Kume S, Miyado K, Matsumoto K, Saito H, Tsumaki N, Takahashi Y, Toyama Y, Umezawa A.
  • 雑誌名: J Cell Biochem 100(5) ページ: 1240-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipid Rafts : Keys to SpermMaturation, Fertilization, and Early Embryogenesis.
  • 著者名/発表者名: Kawano N, Yoshida K, Miyado K, Yoshida M.
  • 雑誌名: Journal of Lipids in press
  • 査読あり
• [学会発表] Arrest of spermatogenesis at round spermatids in PLCZ1-deficient mice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Nagaoka K, Kuroda K, Kawano N, Yoshida K, Harada, Y, Shikano T, Miyado M, Oda S, Toshimori K, Mizukami Y, Murata T, Umezawa A, Miyazaki S, Miyado K.
  • 学会等名: Symposium : Sperm formation and differentiation, 11th International Symposium on Spermatology
  • 年月日: 20100624-20100629
• [学会発表] The essential role of seminal vesicle secretions on the sperm fertility in the female reproductive tract. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano N, Araki N, Yoshida K, Yoshida M, Miyado K.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Spermatology
  • 年月日: 20100624-20100629
• [学会発表] Signal transduction and function of sperm citrate synthase as a sperm factor in vertebrate fertilization. (2010)
  • 著者名/発表者名: Harada Y, Iwao Y, Miyado K.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Spermatology
  • 年月日: 20100624-20100629
• [学会発表] Ablation of beta-catenin suppresses membrane localization of E-cadherin and reduces the ability of membrane adhesion with sperm in moue eggs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takezawa Y, Nakamura A, Sakakibara K, Kawano N, Harada Y, Yoshida K, Umezawa A, Miyado K.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Spermatology
  • 年月日: 20100624-20100629
• [学会発表] 哺乳動物における配偶子融合の分子認証機構.シンポジウム「植物から学ぶ受精機構:動植物共通のアロ認証機構を考える (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 学会等名: 第81回日本動物学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 受精の膜融合における卵側因子CD9とエキソソームの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 学会等名: ワークショップ「動植物におけるアロ認証機構」第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] 受精の膜融合におけるCD9のユニークで不可欠な挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河野菜摘子、宮戸健二
  • 学会等名: ワークショップ「テトラスパニン研究の新展開」第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091209-20091212
• [学会発表] 受精の膜融合における卵側因子CD9とエキソソームの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 学会等名: シンポジウム「動植物におけるアロ認証機構」第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] 膜融合を制御するテトラスパニンの役割:受精からのアプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 河野菜摘子、宮戸健二
  • 学会等名: シンポジウム「テトラスパニンの生化学」第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] CD9 action in the egg and on the sperm of mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 学会等名: Cell-Cell Fusion Gordon Research Conference
  • 発表場所: New London
  • 年月日: 2009-07-19
• [図書] VI-12歯胚形成過程におけるsShh遺伝子の発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮戸真美、尾木秀直、城ヶ原貴通、織田銑一、宮戸健二
  • 出版者: 「スンクスの生物学」学会出版センター
• [図書] VI-13スンクス雄の外生殖器 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮戸真美、尾木秀直、織田銑一、宮戸健二
  • 出版者: 「スンクスの生物学」学会出版センター
• [図書] Role of CD9 in sperm-egg fusion and its general role in fusion phenomena, Cell Fusions : Regulation and Control. Larsson, Lars-Inge (ed). (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawano N., Harada Y., Yoshida K., Miyado M., Miyado K.
  • 総ページ数: 171-184
  • 出版者: Springer
• [図書] 目で見る生殖に関連したモデル動物-受精障害モデル動物-Hormone Frontier in Gynecology 16 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 総ページ数: 2-5
• [図書] 顕微鏡活用なるほどQ&A (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡部勝、宮戸健二編
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生殖における酸化ストレスの生理的役割と不妊症疾患(実験医学26) (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋祐司、宮戸健二、齋藤英和
  • 総ページ数: 586-590
• [図書] 受精卵が作られるしくみ:精子と卵の融合機構の解明(研究報告集23) (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 総ページ数: 144-156
  • 出版者: 財団法人 三共生命科学研究振興財団
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ncchd.go.jp/research.php
• [産業財産権] 細胞の造腫瘍性試験方法及び腫瘍マーカー (2010)
  • 発明者名: 宮戸健二、梅澤明弘
  • 権利者名: ヒューマンサイエンス財団
  • 産業財産権番号: 特願2010-215828
  • 出願年月日: 2010-09-27
• [産業財産権] 哺乳動物卵内への細胞外物質の導入促進剤及び導入方法 (2010)
  • 発明者名: 阿久津英憲、宮戸真美、宮戸健二
  • 権利者名: Japan Science and Technology Agency
  • 産業財産権番号: 特許第4448172号
  • 取得年月日: 2010-01-29
• [産業財産権] Promoter for introducing extracellular substance into mammalian ovum and introduction method (2010)
  • 発明者名: 阿久津英憲, 宮戸真美, 宮戸健二
  • 権利者名: Japan Science and Technology Agency
  • 産業財産権番号: 2006242041
  • 取得年月日: 2010-11-11