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2021 年度 実績報告書

単一細胞遺伝子解析によるヒト造精機能障害の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K09712
研究機関山口大学

研究代表者

白石 晃司  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (00535255)

研究分担者 原田 哲仁  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60596823)
大川 恭行  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80448430)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード無精子症 / 単一細胞トランスクリプトーム解析
研究実績の概要

非閉塞性無精子症(NOA、20例)に対し施行されたmicro-TESEの際に得られた精祖細胞を症例ごとに100個以上分離・回収し、次世代シーケンサーを用いた単一細胞トランスクリプトーム解析(RNA-seq)を行った。閉塞性無精子症5例を正常コントロールとした。KEGGデータベースをもとにgene ontology解析およびgene set enrichment解析を行いpathway mapを作成し、遺伝子発現プロファイルを元に精祖細胞のクラスター分類を行った。精巣組織内アロマターゼおよびアンドロゲンレセプター(AR)の発現を免疫染色で、testicular fluidを用いた精巣内テストステロン(ITT)およびエストラジオール(ITE2)濃度の測定をLC-MS/MSにて行い、RNA-seqで得られた精祖細胞クラスターとの関連について解析した。
回収した精祖細胞はUTF1, DDX4およびSCP3による免疫染色で90%以上が陽性であった。これらの精祖細胞は1)DNA合成低下型7例、2)レセプター低下型5例、3)ストレス応答低下型4例、4)体細胞移行型4例、のクラスターに分類可能であった。クラスター1および2ではARの発現低下を認め、クラスター2の精巣においてはITTの低下およびITE2の上昇とLeydig細胞に局在するアロマターゼの発現亢進を認めた。クラスター1の2例でhCG/FSH、クラスター2の1例でアナストロゾールを用いたサルベージ内分泌療法後の2nd micro-TESEにより精子採取が可能であった。
精祖細胞の単一細胞トランスクリプトーム解析と精巣内内分泌環境の解析を行うことで、germ cell側の遺伝子発現プロファイルとLeydig細胞のクロストークが俯瞰可能であり、NOAに対する個別化治療や新規治療法の確立が可能であることが示唆された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Testicular Testosterone and Estradiol Concentrations and Aromatase Expression in Men with Nonobstructive Azoospermia.2021

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi K, Oka S, Matsuyama H.
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism

      巻: 106 ページ: 1803-1815

    • DOI

      10.1210/clinem/dgaa860

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒト精祖細胞の単一細胞トランスクリプトーム解析と精巣内内分泌環境の関連2021

    • 著者名/発表者名
      白石晃司、松隈 悠、田原正則、松山豪泰
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] ヒト精祖細胞の単一細胞トランスクリプトーム解析と精巣内内分泌環境の関連2021

    • 著者名/発表者名
      白石晃司
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第40回学術大会

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公開日: 2022-12-28  

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