男性不妊症新規原因遺伝子の同定と治療法の開発研究

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男性不妊症の新規原因遺伝子の同定と治療法の開発を目的として検討を行った。新規原因遺伝子の同定については、これまでに38名の非閉塞性無精子症患者さんからDNA試料を収集し、次世代シーケンス解析を行った。得られた塩基配列をヒト参照配列にマッピングし、アレル頻度1%以下のタンパク質の機能に影響を及ぼす変異を絞り込んだ。変異がある遺伝子について精巣での発現や精巣内での局在をThe Human Protein Atlasで調べた結果、精巣で機能していそうな候補遺伝子を抽出できた。また、これまでに男性不妊症に関連があるとして同定した遺伝子LRRIQ1についてCRISPR/Cas9のゲノム編集技術を用いてノックアウトマウスを作製し、生殖能力の検討や精子濃度・精子運動率について解析を行った。その結果、LRRIQ1ノックアウトマウスは精子運動率が低下し、産子数を減少させたことを明らかにした。メカニズムを検討した結果、LRRIQ1のノックアウトは精巣や精巣上体においてアポトーシスを誘導することが分かった。従ってLRRIQ1はアポトーシスを抑制することで、生殖能力に必要不可欠な因子であることを示唆した。さらに、治療法の開発については、精子運動率と関連性を示したERBB4遺伝子をターゲットとした化合物の探索を目指した。そのために、ERBB4のプロモーター領域をクローニングし、pGL4レポーターベクターに組み込んだハイスループットスクリーニング系を構築した。およそ1500化合物についてERBB4プロモーター活性を上昇させる化合物をスクリーニングした結果、2種類の候補化合物を探索することができた。