当日配布資料（6.92MB）

細胞表面の糖鎖及びＦＧＦシグナルを利用した精子運動能を亢進する方法国立大学法人浜松医科大学医学部産婦人科学講座　准教授　杉原一廣精子 15cm移動
受精�
卵巣�
60μm (0.00006m)
精子は、腟内から子宮に入�り、卵管を上り、1155ccmmもの距離を泳ぎます。精子はその途中、栄養を全く補給すること無く、とてつもなく長い距離ヒトの身長に換算すると44KKmmを移動します。受精精子卵不妊症は受精し胚が子宮に着床できない疾患 WWHHOOの定義では「避妊をしていないのに22年以上にわたって妊娠に至れない状態」不妊症で悩む夫婦→88組に11組男性側の要因が約半分 4488%%を占める！男性不妊症の主な原因：精子数が少ない→乏精子症運動精子が少ない→精子無力症精子を活性化する薬剤 ① 漢方：補中益気湯など ② ビタミン剤：ビタミンBB1122、ビタミンCC 「何もしないより・・・」ということで処方することが多い培養液中に添加する薬剤精液の洗浄、質の良い精子や運動率の高い精子を集める際、精子の凍結・融解に培養液を用いる。 ① 活性酸素の除去：グルタチオン、ジムスターゼ((SSOODD))、タウリン ② 活性酸素の抑制や金属イオンの除去：コエンザイムQQ1100、カテキン作用機序や臨床効果が不明である精子運動率や受精率を向�上する薬剤が存在しない不妊症の治療 ① AAIIHH（人工授精）：成功率1100%% ② IIVVFF--EETT（体外受精--胚移植）成功率2200〜3300%% しかし、精子運動率が低いと成功率は極端に下がるその際は、 IICCSSII（顕微授精）が必要になる IICCSSII ヒトの卵に針を刺し精子を注入�する過激とも思える授精方法基礎研究の成果を臨床へ応用する橋渡し研究（トランスレーショナルリサーチ）が必要さらに、治療は根拠に基づいた医療（EEBBMM:: EEvviiddeennccee--BBaasseedd MMeeddiicciinnee）の必要がある「精子活性化剤およびそれを用いた活性化方法」の発明に至った精子多糖精子の表面は多量の多糖((ggllyyccaannss))で覆われている J Urol. 180(2):767-71. 2008他 EEnnddoo--β--GGaallaaccttoossiiddaassee((EEBBGG))で多糖を根元から切断できる［EEBBGGはppoollyyLLaaccss ((ppoollyy--NN--aacceettyyll--llaaccttoossaammiinnee ttyyppee ggllyyccaannss))を加水分解する］精子にEEBBGG添加してみると A"
B"
**p=0.0041
80
100
60
Total motility (%)
40
EB
G
C
on
tro
l
20
2.0×108
60
40
20
精子にEEBBGGを添加して多糖を除去すると精子が活性化され顕著に早く動く C"
80
D"
C
on
Total motility (%)
100
精子にEEBBGGを添加すると精子運動が亢進する EEBBGGを精子に添加すると運動率、直進運動率ともに有意差を持って上昇した精子の運動率はCCAASSAA((CCoommppuutteerr AAssssiisstteedd SSaammeenn AAnnaallyyssiiss))を用い定量的に測定 EEBBGG添加によるシグナル伝達経路 EBG(+)
Ca2+
cAMP
EBG(-)
EEBBGG--ttrreeaatteedd ++ oorr -- 精子運動はイオンチャンネルに依存 EEBBGG--ttrreeaatteedd CCaa22++の取込みはccAAMMPPに依存 EEBBGG添加により精子細胞質のccAAMMPPが上昇し、イオンチャンネルを介してCCaa22++が細胞内に取り込まれてカルシウム濃度が顕著に上昇し精子運動を亢進した ppoollyyLLaaccssが精子に結合しccAAMMPP、カルシウムイオンチャンネル依存性に精子運動を調節しているヒト精子から分離精製したppoollyyLLaaccssの構造質量分析法（MMaassss SSppeeccttrroommeettrryy AAnnaallyyssiiss)) Rela1ve intensity (%) A m/z Rela1ve intensity (%) B m/z 精子表面のppoollyyLLaaccssはssiiaallyyll LLeewwiiss XX((ssLLeeXX))、LLeewwiiss YY((LLeeYY))糖鎖抗原と判明ヒト精子表面ppoollyyLLaaccssの起源精巣 EBG-
精巣上体 EBG+
EBG-
精管 EBG-
EBG+
射出精子 EBG+
EBG-
EBG+
精子表面のPPoollyyLLaaccssはssLLeeYY糖鎖抗原のため抗ssLLeeYY抗体を用いて免疫組織染色を行った
精管精管
精巣上体精巣上体頭部
精巣上体垂
精管
精巣輸出管
精巣上体体部
白膜
精索血管
精巣縦隔内
精巣網
精巣精巣上体尾部
精巣中隔
精巣小葉
（精細管が存在）
ppoollyyLLaaccssは精巣上体と精管から分泌されている
SSppeerrmm wwaasshhiinngg mmeeddiiuummで洗浄した精子にppoollyyLLaaccを添加すると精子運動が抑制される精子にppoollyyLLaaccss依存性細胞内情報伝達系の受容体が存在することが示唆される ppoollyyLLaaccss依存性情報伝達系の受容体を同定するために行ったプロテオミクスのデータ解析 Table S1
A partial list of human sperm tail proteins identified by proteomics.
Score
1.000
0.446
0.355
0.332
0.278
0.276
0.246
0.235
0.230
0.218
0.215
0.215
0.174
0.172
0.158
0.150
0.150
0.123
0.121
0.120
0.119
0.118
0.109
0.102
0.100
0.089
Protein name
SPAG4 (sperm associated antigen 4)
ODF1 (outer defence fiber sperm 1)
ODF4 (outer defence fiber sperm 4)
SPAG5 (sperm associated antigen 5)
CATSPER1 (cation chennel of sperm 1)
ODF3 (Outer defence fiber of sperm 3)
CCDC65 (coiled coil containing protein 65)
PPP1CC (protein phosphatase 1)
FGFR2 (Fibroblast growth factor receptor 2)
APOA1BP (apolipoproteinA1 binding protein)
AURKC (protein kinase 13)
RNF38 (ring finger protein 38)
TAF7L (TAF7 like RNA polymerase)
NPHP1 (nephronophthisis)
PLK1 (polo like kinase 1)
SPEF2 (sperm flagellar 2)
SLC26A8 (solute carrier family 26A8)
BSG (beisigin)
SLC16A10 (solute carrier family 16)
SLC25A31 (solute carrier family 25A31)
DNAI2 (dynein, axonemal, intermediate chain 2)
TSGA10 (testis specific antigen 10)
SORD (sorbitol dehydrogenase)
RSPH1 (radial spoke head 1 homolog)
Pcdp1 (primary ciliary dyskinesia protein 1)
TRIP6 (thyroid hormone receptor interactor 6)
Localization
Cytoplasm
Cytoplasm
Cytoplasm
Cytoplasm
Cell surface
Cytoplasm
Cytoplasm
Cytoplasm
Cell surface
Secretory
Cytoplasm
Cytoplasm, nucleus
Nucleus
Cytoplasm
Cytoplasm
Cytoplasm
Cell surface
Cell surface
Cell surface
Cell surface
Cytoplasm
Nucleus
Cytoplasm
Nucleus
Cytoplasm
Cytoplasm
FFGGFFRR22受容体は細胞内のccAAMMPPを介してカルシウムイオンの取込みを亢進するヒト精子を用いた検討結果と一致するためFFGGFFRR22にffooccuussを当てた FFGGFF受容体22((FFGGFFRR22)) 抗FFGGFF22抗体による免疫染色一次抗体なし FFGGFFRR22受容体はヒト精子に発現していることを確認 FFGGFFとヒト精液中とppoollyyLLaaccの結合 B"
C"
F2
ppllaattee aassssaayy uussiinngg aannttii--LLeeYY aannttiibbooddyy 0.4
EGF
0.2
DDoossee ddeeppeennddeenntt bbiinnddiinngg FGF or EGF (ng/well)
FGF or EGF (ng/well)
ppoollyyLLaaccssはFFGGFF11,, FFGGFF22と濃度依存性に結合する 50
0.0
25
0.0
50
0.2
FGF2
0.4
12
.5
F2
FG
F1
0.0
0.6
FGF1
0.6
3.
12
6.
25
0.1
0.8
0
3.
12
6.
25
PolyLac binding OD 450 nm
0.2
FG
0.0
0.3
FG
0.1
****P<0.0001
BFl1
an
k
0.2
****P<0.0001
0.4
FG
0.3
polyLac binding OD450 nm
0.4
Bl
an
k
polyLac binding OD450 nm
****P<0.0001
0.8
25 0
****P<0.0001
PolyLac binding OD 450 nm
B"
12
.5
A"
Sfrs%1
Sfrs%1
0.3
0.2
PolyLac binding OD 450 nm
****P<0.0001
0.4
0.8
FGF1
0.6
FGF2
0.4
EGF
GGllyyccaann aarrrraayy aannaallyyssiiss ffoorr FFGGFF 50
25
0.0
12
.5
F2
FG
FG
F1
0.0
0.2
0
3.
12
6.
25
0.1
Bl
an
k
polyLac binding OD450 nm
****P<0.0001
FGF or EGF (ng/well)
C"
SSPPRR:: SSuurrffaaccee PPllaassmmoonn RReessoonnaannccee iimmaaggiinngg.. FFGGFFと強く結合するヒト精液中の多糖（ggllyyccaannss）のTToopp1100は ppoollyyLLaaccssであることを確認した FFGGFFRR22を発現するHHEEKK229933TT細胞を用いた検討 FFGGFFとFFGGFFRR22の結合 E
!
FFGGFF依存性チロシンリン酸化 FGF !
polyLac!
- 
- 
+
+
-
F
+!
+!
pY!
FGFR2!
ppoollyyLLaaccssによりFFGGFFと FFGGFFRR22の結合は抑制される FFGGFFとFFGGFFRR22が結合して起こるチロシンリン酸化はppoollyyLLaaccssにより抑制される EEBBGG、FFGGFFを添加した際の精子運動能の変化 EEBBGGとFFGGFFを添加すると精子運動率が最も高くなる！ Summary
ヒト精子受精能の評価 *
CCoonnttrrooll EEBBGG ++ 受精能を測定する手段としアクロビーズテストを行い EEBBGG添加により受精能が上がることが判明した EEBBGGおよび//またはFFGGFFを添加し精子運動能を亢進して精子を活性化する方法・精子活性化剤を発明した発明の効果 ① 新規に見いだされた作用機序により精子の運動能が増強されるので、結果、受精効率を飛躍的に向�上させることができる。 ② 本発明の精子活性化剤および活性化方法はヒトを含む哺乳動物の体外受精・胚移植（IIVVFF--EETT))に活用することができる。 ③ 本発明により精子運動能不全に起因する不妊症患者の人工授精（AAIIHH))の効率を向�上させることができる。 EEBBGGおよび//またはFFGGFFを添加し精子運動能を亢進して精子を活性化する方法・精子活性化剤を発明した社会への波及効果現在まで、精子運動のを改�善する薬剤や不妊治療薬がない。発明した機序は、基礎研究からスタートし臨床へ応用しているため特効薬となり得る。不妊治療の特効薬は、少子化対策の極めて有効な手段とな
る。注）厚生労働省が66月５日発表した人口動態統計によると、22001122年
の合計特殊出生率((１人の女性が生涯に産むとされる子どもの数)) は11..4411と低水準。結婚年齢の上昇と高齢出産の増加で、今後も不妊症患者は増加す
る。想定される用途 Hamamatsu University School of Medicine
●配偶者間人工授精（AAIIHH:: AArrttiiffiicciiaall IInnsseemmiinnaattiioonn bbyy HHuussbbaanndd） ●体外受精・胚移植（IIVVFF:: IInn VViittrroo FFeerrttiilliizzaattiioonn)) ●家畜の保存産業界に期待すること Hamamatsu University School of Medicine
臨床研究・共同開発のパートナー日本で臨床研究を進めるためのパートナーノウハウや経験を有する企業知的財産権等について ● 精子活性化剤およびそれを用いた活性化方法 PPCCTT//JJPP22001133//000055553388 ((出願日22001133..99..1199)) 本研究成果にご興味を持たれた方はお気軽に下記までご連絡ください。お問合わせ先：浜松医科大学知財活用推進本部担当：小野寺雄一郎〒443311--33119922 静岡県浜松市東区半田山11--2200--11 Ｔeell ： 005533--443355--22223300　Ｆaaxx： 005533--443355--22117799 UURRLL： hhttttpp::////wwwwww..hhaammaa--mmeedd..aacc..jjpp// ee--mmaaiill： ttookkkkyyoo@@hhaammaa--mmeedd..aacc..jjpp

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