研究開発・学会発表

【目的】紡錘体（spindle chromosome complex: SC）移植をはじめとする核移植技術がミトコンドリア（mt）病予防のために海外で実施され始めているが、mtDNAの持ち込みや安全性に関する懸念は残存している。我々は、ヒト卵母細胞に形成される染色体凝集塊（aggregated chromosome: AC）を用いたAC移植法がこれらの問題を解決する可能性があると提唱したが、本邦での法規制や限られた種でしかACが形成されないことから基礎検討が困難であった。我々のマウス卵母細胞でのAC形成の成功を基に、本研究ではマウス卵母細胞におけるAC移植の有用性と安全性を評価した。

【方法】マウスGV期卵母細胞にIBMX（3-イソブチル-1-メチルキサンチン）を使用してACを形成させ、HVJ-Eなどの膜融合法を用いずに直接AC移植を実施した。AC形成卵・AC移植卵とSC移植卵を比較し、正常受精率、胚分割率、胚盤胞形成率を評価した。また、AC形成に伴うmt分布の変化とAC移植によるmtDNA持ち込み率を測定した。さらにAC移植を実施した2細胞期胚を偽妊娠マウスに移植し、産仔の獲得を試みた。

【結果】GV期卵母細胞へのIBMX処理により、極体放出した卵の95%でACが形成された。AC形成卵は正常受精率60.7％、胚分割率55.9％、胚盤胞率13.2％であったのに対し、AC移植卵は正常受精率75.4%（p=0.0048）、胚分割率79.1％（p=0.0076）、胚盤胞率32.6％（p=0.014）と、AC移植卵は有意に発生率が向上した。一方、AC移植卵とSC移植卵との間にはいずれの段階でも有意な差は認められなかった。AC形成卵ではMII期卵で見られたSC周囲へのmtの偏在は認めず、AC移植に伴うmtDNA持ち込み率はSC移植の約1/20に有意に減少していた（p=0.0274）。AC移植を実施した17個の2細胞期胚を偽妊娠マウスに移植し、3匹の産仔を獲得した。

【結論】マウス卵母細胞におけるAC移植は、胚発生率を向上させ、mtDNA持ち込み率を低減する有用な核移植手法であり、ヒト卵母細胞でのAC移植法の有用性が示唆された。2024年2月にmt病研究に対するヒト卵を用いた核移植実験が容認されたため、今後のヒト卵での研究進展が期待される。