((独)農業生物資源研究所 橋爪 一善 )
評価結果概要
全体評価
本研究の目的は、受胎率および産子生産率の向上を目指して、組織工学的に胎盤オルガノイドを作製すること、である。この技術開発の中で、立ち遅れている着床、妊娠成立機構の解明も進むであろうと期待された。中間評価後、目標達成のため、研究組織は4グループに整理統合され、各グループの目標設定は明らかになり、グループ間の意志疎通も改善された。胎盤オルガノイド作製技術も向上したが、中間評価で期待された「着床、妊娠成立機構の解明」のための基礎的情報を取得できたとは言い難い。取り上げられた研究課題は細分化されており、それらのいくつかで興味有る成果が得られたものの、全体としては、研究課題名に示された「バイオ胎盤」というネーミングとはほど遠いものである。発表論文数も少い。しかしながら、「受胎と着床機構の解明」はきわめて難しく高いレベルのテーマであり、着床前後のウシ子宮内膜に関して収集した情報を提供することにより、今後の学術上および実用上の研究に資するものと考えられるので、本課題は意義のある研究であったと評価できる。
中課題別評価
(1)「牛の胎盤オルガノイド構築のための基礎的研究」
((独)農業生物資源研究所 橋爪 一善)
胎盤オルガノイド構築のために子宮内膜及び胎盤組織由来の各種細胞系を確立して、3次元細胞塊を作成することにより、生体内において子宮内膜機能再現の可能性を示すことができた。胎盤オルガノイドを生体に移植して収集した受胎調節因子に関する情報については、完結していないが一定の成果が得られている。ECM産生能を亢進させた細胞塊が有効であることが分かったことはかなりの成果といえるが、その解析はやや不十分である。ECM(特にコラーゲン)内に細胞を埋め込んだ培養担体が受精卵に及ぼす影響に関しては、今後の技術開発に期待を持たせる成果であり、当初の目的をほぼ達成できたものと評価する。
(2)「受胎・妊娠維持機構の解明」
((独)農業技術研究機構 畜産草地研究所 岡野 彰 )
子宮内膜は胎盤を形成する小丘領域とそれ以外の小丘間領域とに分かれるが、これらの細胞を単離培養する技術を確立し、細胞毎にステロイドホルモンに対する反応性や増殖性が異なることを解明した。また、妊娠認識の臨界時期に子宮内膜で産生され黄体退行を引き起こさせるPG産生を、INFτおよびINFαが抑制することを明らかにした。 子宮内膜細胞の分離培養技術および無血清培養法の確立は一定の評価ができるが、着床期におけるPG-オキシトシン-INFτ相互関係解明に関する知見は新規性に乏しい。子宮小丘における組織特異的増殖の証明もやや不十分である。INFτの測定法が確立されたとされているが、研究グループの成果には生かされておらず、その理由も明らかにされていない。発表論文は少なく、研究上および実用上の成果はあるが、十分とはいえない。
(3)「子宮・胎盤機能の分子機構の解明」
(東京薬科大学薬学部 伊東 晃)
ウシ子宮内膜のECM改変は着床や胎盤形成に必須な生体反応であり、子宮内膜及び栄養膜細胞のMMPおよびその阻害因子であるTIMPが子宮内膜のECM改変に重要な役割を担っていること及び、ウシMMPの活性発現調節は他の動物種とは異なることを示した。次いで、新規の子宮内膜ECM改変因子としてのEMMPRINの機能解明を行った。また、ウシ胚盤胞由来栄養膜細胞とウシ子宮細胞を用いた胚子ー子宮内膜様3次元培養体を確立し、栄養膜細胞による上皮細胞の排除現象を明らかにした。本グループはウシMMP遺伝子のクローニングを行い、EMMPRINのクローニングとその作用解明を行うなど、学術上かなりの成果を上げているばかりでなく、クロットゲルによる着床モデルの確立などについても実用上かなりの成果を上げている。これらはいずれも本研究課題で重要な位置を占めていることを考えれば、かなりの成果を得たと言って良い。ただし、これらはほとんどが中間評価前の成果であって、評価後の成果は乏しく、発表論文は予想以上に少ない。
(4)「胎盤再構築技術開発のための基礎的研究」
(広島大学医学部 大濱 紘三)
本グループは母子境界領域の免疫応答およびサイトカイン遺伝子の発現(これらは中間評価後に引き継いだもの)、さらにTS細胞スフェロイド作製、細胞治療による改善法等、広範囲なテーマを扱いすぎた感じがする。これまであまり報告のない牛での子宮内免疫応答に関して具体的に着手した点は評価できるが、マウスでの成果が多くなったことを差し引いても、成果は不十分と言わざるを得ない。子宮内膜退行性因子に関してウシで行ったことはある程度評価できるが、得られた成果は断片的である。発表論文もほとんどなく、成果は少ないと評価する。