自然抗体により認識される生殖過程特異糖鎖抗原の構造及び生理機能の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25462575
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 荒木 慶彦 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70250933)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 抗精子自己抗体 / 先体反応 / 受精 / TEX101 / バイセクト型糖鎖 / α-N-アセチルグルコサミニダーゼ

研究実績の概要

抗精子抗体（ASA）は、時に男性/女性双方に検出される。これらの抗体群は生殖過程において様々な免疫学的作用を有し、これらが単独・複合的影響を及ぼし免疫学的不妊が成立する場合があると思われる。これら免疫学的不妊機序の複雑さはASAが認識する分子の多様性を示唆するが、それぞれの抗原エピトープの性状、生殖過程における生理活性の多くは未だ不明である。これら未知抗原の機能不全を基盤とする病態が、現在「原因不明」不妊症として分類されている場合もあると推定される。従って、これら分子の構造機能連関の研究は不妊症の病態解明上で極めて重要である。
本研究においてASA、特に男性に認められる自然抗体として検出される抗体の機能解析モデルとして、マウス精巣上体成熟精子頭部の反応性を指標にASAを解析したところ、Ts4と命名した単クローン抗体は以下のような特性を持つことが明らかとなった：1) 体外受精阻害活性を示す; 2）生体内の対応抗原は雄性生殖細胞及び初期胚に限局する; 3）抗原分布は限局するが、雄性生殖細胞では複数の糖タンパク質と反応する; 4）それらのタンパク質のうちTs4反応性を持つものとして同定されたのはTEX101およびα-N-アセチルグルコサミニダーゼである；5）対応抗原はN-結合型糖鎖で、その決定基の構造はバイセクト型GlcNAc糖鎖を持つ構造（agalacto-biantennary N-glycan with bisecting GlcNAc with fucose residue）を有する。
バイセクト型GlcNAc糖鎖は細胞の接着・浸潤などの基本的生理機能、さらにはがん細胞における転移等にも深く関連するとされている。Ts4の認識する糖鎖は生体内に極めて限局して分布し、またこの抗体は受精阻止活性を持つことからも、生殖過程におけるこの糖鎖構造の重要性が本研究により強く示唆される。

研究成果

• [雑誌論文] Simple quantitation for potential serum disease biomarker peptides, primarily identified by a peptidomics approach in the serum with hypertensive disorders of pregnancy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamamura K., Nonaka D., Ishikawa H., Banzai M., Yoshitake H., Yanagida M., Nojima M., Yoshida K., Takamori K., Asada K., Lee L-J, Tanaka K., Takeda S., Araki Y.
  • 雑誌名: Ann.Clin.Biochem. 巻: 53 ページ: 85-96
  • DOI: 10.1177/ 0004563215583697
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TEX101, a glycoprotein essential for sperm fertility, is required for stable expression of Ly6k on testicular germ cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Endo S., Yoshitake H., Tsukamoto H., Matsuura H., Kato K., Sakuraba M., Takamori K., Fujiwara H., Takeda S., Araki Y.
  • 雑誌名: Sci.Rep. 巻: 6 ページ: 23616
  • DOI: 10.1038/srep23616
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of an anti-sperm auto-monoclonal antibody (Ts4)-recognized molecule in the mouse sperm acrosomal region and its inhibitory effects on fertilization in vitro. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake H., Oda R., Yanagida M., Kawasaki Y., Sakuraba M., Takamori K., Hasegawa A., Fujiwara H., Araki Y.
  • 雑誌名: J.Reprod.Immunol. 巻: 115 ページ: 6-13
  • DOI: 10.1016/j.jri.2016.04.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulatory and pro-metastatic function of myeloid-derived suppressive cells requires education from tumor-associated B cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bodogai M., Moritoh K., Lee-Chang C., Hollander M.C., Sherman-Baust C., Wersto R., Araki Y., Miyoshi I., Yang L., Trinchieri G., Biragyn A.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 75 ページ: 3456-3465
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-14-3077
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Chemical characterization of N-linked oligosaccharide as the antigen epitope recognized by an anti-sperm auto-monoclonal antibody, Ts4. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake H, Hashii N, Kawasaki N, Endo S, Takamori K, Hasegawa A, Fujiwara H, Araki Y.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 ページ: e0133784
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0133784
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Identification and confirmation of carbohydrate structure recognized by an anti-sperm monoclonal antibody Ts4, using lectin-binding and glycohydrolase-digestion assays. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshitake H., Hashii N., Kawasaki N., Oda R., Kawasaki Y., Sakuraba M., Endo S., Takamori K., Hasegawa A., Fujiwara H., Araki Y.
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of the Japan Society for Immunology of Reproduction
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2015-11-21 – 2015-11-22
• [学会発表] 雄性生殖細胞におけるTEX101/Ly6k複合体の分子安定性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤周一郎, 竹田 省, 荒木慶彦
  • 学会等名: 第67回日本産婦人科学会学術講演会 ミニワークショップ（日本産科婦人科学会優秀演題賞・受賞）
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-04-09 – 2015-04-12
• [図書] 最先端バイオマーカーを用いた診断薬/診断装置開発と薬事対応 -妊娠高血圧症候群のバイオマーカーの探索・開発と診断薬 (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒木慶彦、濱村憲佑
  • 総ページ数: 420
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] New Discoveries of Embryology -A novel concept of Fundus-Ovary-Salpinx-Para-Aorta implantation promoting unit during human embryo implantation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara H, Araki Y, Saito S, Imakawa K, Kyo S, Shigeta M, Shiotani M, Horie A, Mori T.
  • 総ページ数: Open Access
  • 出版者: InTech Open Access Publisher
• [備考] Inst. for Environment. & Gender-Spec. Med.
  • URL: http://www.juntendo.ac.jp/english/department/gra/gender_specific_medicine/araki.html