生殖補助技術における遺伝的安全性に関する研究:受精前染色体診断へのアプローチ

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【背景】体外受精卵が出産に至る割合は30%以下であり、その原因は染色体異常であると推測される。生殖補助技術(Assisted Reproductive Technology : ART)の遺伝的安全性と信頼性を向上させるには配偶子の染色体異常の原因と機序を解明し、それに基づいた対策を講じる必要がある。本年度は、卵細胞質環境が受精卵のDNA修復機構に及ぼす影響を検討し、さらに精子の遺伝学的診断法の確立を行った。【方法】DNA損傷を誘起するMethyl Methanesulfonate (MMS)で処理した精子をマウス卵子に顕微注入後、除核卵と融合させることで異なる卵細胞質環境を作出し、第一有糸分裂中期の染色体像を観察・比較した。また精子の遺伝学的診断のために、除核マウス卵子に精子を顕微注入し、半数体の雄性生殖胚を作出した。2細胞期まで発生した雄性生殖胚の割球を分離後、新鮮未受精卵に融合させた。一方の再構築卵は早期染色体凝集(PCC)後、遺伝学的診断に供試し、他方は賦活化後、胚盤胞期まで培養した。発生した胚盤胞期胚は受容雌に移植し、胎仔への発生を観察した。【結果】卵細胞質環境の変化は受精現象の進行や受精率に影響せず、MMSによるDNA損傷の修復能にも影響はなかった。精子の遺伝学的診断では、未受精卵の成熟促進因子(MPF)を利用し、再構築卵作製後、約2時間で染色体標本を作製できるPCC法を確立した。また、再構築卵は異常なく胚盤胞期や胎仔にまで発生した。以上から、受精卵におけるDNA修復は卵細胞質量に依存しないことが明らかとなった。さらに雄性生殖胚を利用した精子の遺伝学的診断は、ART実施時に起こる染色体異常を検出するツールとなり得ることが示唆された。