サル栄養膜幹細胞培養系を用いた胚着床機序の遺伝子工学的解析

近年ヒト体外受精-胚移植法を含む補助生殖医療技術の発達は目覚ましく、顕微授精などの導入により重度の精子障害症例においても受精率は大幅に改善してきた。しかしながら生産率は依然平均20%以下と低いままで目立った進展は見られず、胚の着床過程に何らかの異常がある着床不全患者の存在が問題となっている。効果的な治療法の完成には胚着床開始機構の解析、すなわち着床部局所での胚-子宮内膜間の相互作用の解明が不可欠と考えられるが、残念ながら倫理的制約によりヒト胚を用いた着床開始機構の解析実験は極めて限られてくる。ヒト胚が子宮内膜内に侵入する過程では、胚の外層に位置する栄養膜幹細胞/栄養外胚葉(trophectoderm)が子宮内膜細胞との相互作用で活性化され浸潤能を獲得し、胚を一塊として子宮内膜内に埋没・生着させると推察されている。したがって着床期における栄養膜細胞の分化機構やその機能の解析は胚着床開始機構の解明の根幹をなす重要な課題といえる。そこで我々は、霊長類であるカニクイザル胚性幹細胞を効率よく栄養膜幹細胞に分化させ、これを用いて着床機構の新しい解析系を作成することを主要な目的として本研究を計画することにした。本研究の結果、栄養膜幹細胞に初期の分化のマーカーとなる分子としてケモカインレセプターが発現してくることが示唆され、胚の初期浸潤がケモカインにて誘導される可能性が示された。この成果はこれまで謎であった胚着床の機構を解明する糸口として極めて重要な知見を提示しており、今後の研究の進展に著しい貢献をするものと考えられる。

近年ヒト体外受精-胚移植法を含む補助生殖医療技術の発達は目覚ましく、顕微授精などの導入により重度の精子障害症例においても受精率は大幅に改善してきた。しかしながら生産率は依然平均20%以下と低いままで目立った進展は見られず、胚の着床過程に何らかの異常がある着床不全患者の存在が問題となっている。効果的な治療法の完成には胚着床開始機構の解析、すなわち着床部局所での胚-子宮内膜間の相互作用の解明が不可欠と考えられるが、残念ながら倫理的制約によりヒト胚を用いた着床開始機構の解析実験は極めて限られてくる。ヒト胚が子宮内膜内に侵入する過程では、胚の外層に位置する栄養膜幹細胞/栄養外胚葉(trophectoderm)が子宮内膜細胞との相互作用で活性化され浸潤能を獲得し、胚を一塊として子宮内膜内に埋没・生着させると推察されている。したがって着床期における栄養膜細胞の分化機構やその機能の解析は胚着床開始機構の解明の根幹をなす重要な課題といえる。そこで我々は、霊長類であるカニクイザル胚性幹細胞を効率よく栄養膜幹細胞に分化させ、これを用いて着床機構の新しい解析系を作成することを主要な目的として本研究を計画することにした。本研究の結果、栄養膜幹細胞に初期の分化のマーカーとなる分子としてケモカインレセプターが発現してくることが示唆され、胚の初期浸潤がケモカインにて誘導される可能性が示された。この成果はこれまで謎であった胚着床の機構を解明する糸口として極めて重要な知見を提示しており、今後の研究の進展に著しい貢献をするものと考えられる。