男性不妊症における新規原因遺伝子の同定に向けた２方向からのアプローチ

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26462461
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 佐藤 陽一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 准教授 (10363160)
• 研究分担者: 山内 あい子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (30122253) ; 井本 逸勢 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 教授 (30258610) ; 岩本 晃明 国際医療福祉大学, 大学病院, 教授 (60046117)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 男性不妊 / GWAS / 次世代シーケンサー

研究実績の概要

妊娠を望んでいる夫婦の１割が不妊症で悩んでおり、その原因の半分は男性側にあるといわれている。しかしながら、その病因、病態は未だ明らかにされていない。そこで本研究では、男性不妊症の原因遺伝子を同定するため、以下の2項目について検討を行った。
１．生殖能力が有ると確認された男性と一般集団の男性を対象とした精液パラメータ関連遺伝子の同定：既に集めた一般集団の男性800検体について、イルミナ社のHumanCore v1.0 DNA Analysis Kitを用いて、ゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。精子濃度、精液量、精子運動率、総精子数、総運動精子数との関連解析を行った結果、有意水準10-5以下を満たす複数のSNPを抽出した。このうち精子濃度、精子運動率と関連を示したSNPについて、他に集めた生殖能力が有ると確認された男性700検体を対象にreplication解析を行い、2集団の結果をメタ解析により統合した。その結果、精子運動率に影響を及ぼすSNPを同定した。
２．無精子症患者と家系を対象とした無精子症関連遺伝子の同定：無精子症原因遺伝子を同定するため、これまでに30例の無精子症患者の検体を採取し、さらに無精子症患者の家系2組について収集することができた。収集した無精子症患者の家系1組について、次世代シーケンサーを用いて全エクソン解析を行い、患者のみにみられる変異を検索した。その結果、複数の候補遺伝子を抽出することができた。また、無精子症患者2例についても全エクソン解析を行った。現在、無精子症患者に共通する変異を探索中である。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

１．生殖能力が有ると確認された男性と一般集団の男性を対象とした精液パラメータ関連遺伝子の同定においては、計画通り、精子濃度、精液量、精子運動率、総精子数、総運動精子数とのGWASを行い、有意水準10-5以下を満たす複数のSNPを抽出することができた。さらに精子濃度、精子運動率に対してreplication解析を行い、精子運動率と関連するSNPを同定することができた。
２．無精子症患者と家系を対象とした無精子症関連遺伝子の同定においては、無精子症患者1家系と2例の無精子症患者を対象とした全エクソームシーケンスを行うことができた。また、家系解析では患者のみに存在する遺伝子を絞り込むことができた。検体収集については、さらに1家系を採取することができ、順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

１．生殖能力が有ると確認された男性と一般集団の男性を対象とした精液パラメータ関連遺伝子の同定については、現在までに、精子運動率と関連を示すSNPの同定に至っている。このSNPについては、今後、男性不妊症の検体を用いて関連を示すのか検討を行う。また、他の精液パラメータに対するreplication解析を行い、精液パラメータ関連遺伝子を同定する。
２．無精子症患者と家系を対象とした無精子症関連遺伝子の同定については、さらに1家系について全エクソームシーケンスを行い、患者のみにみられるゲノム上の変異を検索する。2家系と別に解析を行った無精子症患者2例から、無精子症患者のみに共通してみられるゲノム変異を検索し、無精子症原因遺伝子を同定する。

次年度使用額が生じた理由

全て購入済みであるが、納品が遅れたため。

次年度使用額の使用計画

消耗品として使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Y chromosome haplogroup D2a1 is significantly associated with high levels of luteinizing hormone in Japanese men. (2015)
  • 著者名/発表者名: Youichi Sato, Toshikatsu Shinka, Shiari Nozawa, Miki Yoshiike, Eitetsue Koh, Jiro Kanaya, Mikio Namiki, Kiyomi Matsumiya, Akira Tsujimura, Kiyoshi Komatsu, Naoki Itoh, Jiro Eguchi, Aiko Yamauchi, Teruaki Iwamoto, Yutaka Nakahori.
  • 雑誌名: Andrology 巻: 3 ページ: 520-525
  • DOI: 10.1111/andr.12026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of replication of four candidate SNPs implicated in human male fertility traits: a large-scale population-based study. (2015)
  • 著者名/発表者名: Youichi Sato, Atsushi Tajima, Kouki Tsunematsu, Shiari Nozawa, Miki Yoshiike, Eitetsue Koh, Jiro Kanaya, Mikio Namiki, Kiyomi, Matsumiya, Akira Tsujimura, Kiyoshi Komatsu, Naoki Itoh, Jiro Eguchi, Issei Imoto, Aiko Yamauchi, Teruaki Iwamoto.
  • 雑誌名: Human Reproduction 巻: 30 ページ: 1505-1509
  • DOI: 10.1093/humrep/dev081
  • 査読あり
• [雑誌論文] An association study of four candidate loci for human male fertility traits with male infertility. (2015)
  • 著者名/発表者名: Youichi Sato, Atsushi Tajima, Kouki Tsunematsu, Shiari Nozawa, Miki Yoshiike, Eitetsue Koh, Jiro Kanaya, Mikio Namiki, Kiyomi, Matsumiya, Akira Tsujimura, Kiyoshi Komatsu, Naoki Itoh, Jiro Eguchi, Issei Imoto, Aiko Yamauchi, Teruaki Iwamoto.
  • 雑誌名: Human Reproduction 巻: 30 ページ: 1510-1514
  • DOI: 10.1093/humrep/dev088
  • 査読あり
• [学会発表] Association analyses between copy numbers of genes in the azoospermia factor c (AZFc) region on the Y chromosome and male infertility (2016)
  • 著者名/発表者名: Imani Soushi, Youichi Sato, Shimozawa Tatsuya, Iwamoto Teruaki and Aiko Yamauchi
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human genetics
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-04-06 – 2016-04-06
  • 国際学会
• [学会発表] A replication study of four candidate loci for sex hormone levels previously identified by genome-wide association studies (2016)
  • 著者名/発表者名: Youichi Sato, Atsushi Tajima, Katsurayama Motoki, Issei Imoto, Aiko Yamauchi and Iwamoto Teruaki
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-04-05 – 2016-04-05
  • 国際学会
• [学会発表] Y染色体上azoospermia factor c (AZFc) 領域内に存在する遺伝子のコピー数と男性不妊症との関連解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今仁 聡志，佐藤 陽一，下澤 辰也，岩本 晃明，山内 あい子
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02 – 2015-12-02
• [学会発表] 性ホルモン関連遺伝子座3SNPsの日本人男性を対象としたreplication解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 葛山 元貴，佐藤 陽一，田嶋 敦，井本 逸勢，岩本 晃明，山内 あい子
  • 学会等名: 第54回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと（高知県高知市）
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-10-31