卵に対する細胞毒性因子の同定と対処法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26293363
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 宮戸 健二 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (60324844)
• 研究分担者: 河野 菜摘子 明治大学, 農学部, 講師 (00451691)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 受精 / 卵 / 細胞毒性 / エクソソーム / CD9 / リン脂質 / テトラスパニン / ストレス応答

研究実績の概要

卵の質が低下して発生能力が低くなった卵に対しては、若い卵から採取したミトコンドリアを含む細胞質成分を注入する方法が行われ、質が改善することが報告されている。ただし、ミトコンドリアの注入には倫理的な問題が生じるため、卵の質が低下する根本的な原因を解明して、その原因を排除することが有効な解決策である。
今までの我々の研究から、テトラスパニン・ファミリーに属するCD9が精子と卵の膜融合に必須であり、CD9を含む卵由来エクソソーム（マイクロエクソソーム）に含まれるリン脂質成分に融合促進活性があることを発見した。一般的に、エクソソームはベシクル型であり、細胞間での物質輸送、特にマイクロRNAの細胞間輸送に関わる膜構造体として、ドラッグデリバリーのツールとして注目されている。一方、我々が発見したマイクロエクソソームは2重脂質層が逆転し、逆ミセル状態になっており、卵の他には排卵期の子宮内膜上皮から放出されることが明らかになっている。さらにその後の研究から、我々が同定したリン脂質（ホスファチジルエタノールアミン、PE）の特定の分子種は酸化分解されやすく、分解産物は卵に対する細胞毒性因子として作用することがわかった。PEは細胞膜の主成分として、体のどこの組織にも存在し、細胞毒性因子として作用する危険性がある。現に、病的な子宮内腔には、抗リン脂質抗体が存在することが知られている。本年度は、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドを用いてリン脂質の細胞毒性の中和を試みた。その結果、4番目の膜貫通領域のペプチドを培地に加えるだけで、PEの卵への細胞毒性を中和できた。さらに、卵だけでなく顆粒膜細胞への細胞毒性物質の探索を行うため、不妊患者由来の顆粒膜細胞と、顆粒膜細胞由来腫瘍細胞株KGN細胞を用いて検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Birth weights and Down syndrome in neonates delivered after frozen-thawed embryo transfer: Six-year study (2007-2012) on the national assisted reproduction registry data in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamatoya K, Saito K, Saito T, Kang W, Nakamura A, Miyado M, Kawano N, Miyamoto Y, Umezawa A, Miyado K, Saito H
  • 雑誌名: Reproductive Medicine and Biology, 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1002/rmb2.12033
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exosomes versus microexosomes: Shared components but distinct functions (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyado K, Kang W, Yamatoya K, Hanai M, Nakamura A, Mori T, Miyado M, Kawano N
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 130 ページ: 479-483
  • DOI: 10.1007/s10265-017-0907-7
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complementary critical functions of Zfy1 and Zfy2 in mouse spermatogenesis and reproduction (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakasuji T, Ogonuki N, Chiba T, Kato T, Shiozawa K, Yamatoya K, Tanaka H, Kondo T, Miyado K, Miyasaka N, Kubota T, Ogura A, Asahara H
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 13 ページ: e1006578
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006578
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression patterns of Fgf8 and Shh in the developing external genitalia of Suncus murinus (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyado M, Miyado K, Nakamura A, Fukami M, Yamada G, Oda SI
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 153 ページ: 187-195
  • DOI: 10.1530/REP-16-0231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increased incidence of post-term delivery and Cesarean section after frozen-thawed embryo transfer during a hormone replacement cycle (2016)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Miyado K, Yamatoya K, Kuwahara A, Inoue E, Miyado M, Fukami M, Ishikawa T, Saito T, Kubota T, Saito H
  • 雑誌名: J Assist Reprod Genet 巻: 34 ページ: 465-470
  • DOI: 10.1007/s10815-017-0869-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] The p.R92W variant of NR5A1/Nr5a1 induces testicular development of 46,XX gonads in humans, but not in mice: phenotypic comparison of human patients and mutation-induced mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyado M, Inui M, Igarashi M, Katoh-Fukui Y, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Kashimada K, Miyado K, Tamano M, Ogata T, Takada S, Fukami M
  • 雑誌名: Biol Sex Differ 巻: 7 ページ: 56
  • DOI: 10.1186/s13293-016-0114-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of tetraspanin CD9 in osteoarthritis using three different mouse models (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi N, Ishitobi H, Miyaki S, Miyado K, Adachi N, Ochi M
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 37 ページ: 283-291
  • DOI: org/10.2220/biomedres.37.283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seminal vesicle proteins SVS3 and SVS4 facilitate SVS2 effect on sperm capacitation (2016)
  • 著者名/発表者名: Araki N, Yoshida K, Kawano N, Woodin K, Miyado K, Yoshida M
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 152 ページ: 313-321
  • DOI: 10.1530/REP-15-0551
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesenchymal stem cell-derived exosomes promote fracture healing in a mouse model (2016)
  • 著者名/発表者名: Furuta T, Miyaki S, Ishitobi H, Ogura T, Kato Y, Kamei N, Miyado K, Higashi Y, Ochi M
  • 雑誌名: Stem Cells Translational Medicine 巻: 5 ページ: 1620-1630
  • DOI: 10.5966/sctm.2015-0285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical roles of seminal plasma on sperm migration in the female reproductive tract (2016)
  • 著者名/発表者名: Kang W, Kawano N, Yamatoya K, Yoshida M, Yoshida K, Miyado K
  • 雑誌名: J Reprod Eng 巻: 18 ページ: 1-19
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 卵に対する細胞障害性因子の同定と対処法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮戸健二
  • 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
  • 年月日: 2016-09-15
  • 招待講演