JP2003533222A - 経年卵母細胞の受精 - Google Patents

経年卵母細胞の受精

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、経年卵母細胞の受精のための、FF-MAS及び/又はMAS類自体の使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、経年(aged)卵母細胞の受精のための、減数分裂活性化の使用に関
する。
【0002】 集団の再生産能力はその生殖力(Fecundity)により定義される。生殖力は、
性的に活動的なカップル間に自然に生ずる1ヶ月の受胎を記述する。女性が30歳
第半ばに達するまで生殖力は殆ど変化せず、その後低下する。生殖力は、女性が
37歳を過ぎると50%低下し、45歳までに95%と大きく低下する(1)。一般に、集
団と比較して、40歳を超える女性は全出産母体の1%未満を代表し、そして47歳
を超える女性において起こる出産は、出産の僅か0.01%である(2)。しかしなが
ら、西欧世界において妊娠を試みる高齢女性の数は増加している(3)。この増加
傾向の基礎にある理由は、遅れた第二の結婚、教育的又は職業的目的の遂行、及
び効果的な避妊による出産の遅れである。
【0003】 一定の貯蔵された卵母細胞が出産前に卵巣に形成され、そしてその後徐々に消
耗される。排卵されていない卵母細胞の数はおよそ37歳まで、一定速度で減少し
、その後、減少過程は2〜3倍加速される。閉経が「内分泌閉経」(endocrine m
enopause)の開始を示す約10年前に、「再生産性閉経」(reproductive menopaus
e)の状態が存在する(4)。
【0004】 卵母細胞数の減少は閉鎖(atresia)によるものであり、そして37歳の後2倍
以上に増加し、最終的に配偶子(gamete)の貯蔵が枯渇する(5)。経年的な卵母
細胞の減少は、排卵前に通常起こる残留卵母細胞の成長段階への進行により更に
加速される。成長する卵母細胞のこの増加する群は優生の卵母細胞が選択された
後一層早く退化するであろう(6)。
【0005】 生体内又は生体外で受精する能力を有する年を経た女性の残留卵母細胞におい
て、紡錐体及び細胞体質の異常並びにミトコンドリアの障害された機能を伴う変
更された減数分裂細胞サイクルがしばしば観察される(7)。減数分裂細胞サイ
クルにおけるこれらの変更は、染色体の早過ぎる又は遅れた分裂を導くであろう
。染色体を忠実に分割する能力の経年的喪失は哺乳類の卵母細胞における異数倍
数性の高い比率と関連する(7、8)。最終結果は受精率の低下、前着床胚の発達
の低下、及び妊娠の可能性の劇的な累積的低下をもたらす胚着床の低下である。
【0006】 37歳を過ぎた女性における不妊の増加に療法的に介入する必要性が増加してい
る。明らかに、性ステロイドホルモンは卵母細胞の成熟にポジティブに影響する
には適当でなく、そしてゴナドトロピンは卵母細胞の早過ぎる成熟と関連してい
る可能性が一層強い(7)。従って、年を経た女性の妊娠の可能性を増加させる化
合物が必要である。
【0007】 本発明は、経年卵母細胞の生体外受精のための培地における減数分裂活性化物
質の使用を提供する。減数分裂活性化物質はFF-MAS(follicular fluid meiosis
activating steroid)(濾胞液減数分裂活性化ステロイド)又はMAS類似体であ
る。FF-MASは、4,4-ジメチル-5α-コレスタ-8,14,24-トリエン-3β-オールで
ある。その合成はWO99/52930に記載されている。MAS類似体及びその合成は、例
えば、WO96/00235、WO96/27658、WO97/00884、WO93/28323、WO98/52965、及びWO
98/55498に記載されている。
【0008】 MAS類似体は、実施例1に記載の測定法により試験した場合、FF-MASを伴わな
い対照に比べて有意に高い卵核破壊(germinal vesicle breakdown;GVB)比率
を有する。好ましいMAS類似体は少なくとも30%、好ましくは少なくとも50%のG
VB%を有するものである。ヒト濾胞液からのステロールFF-MASは最近、マウスに
おける核の(減数分裂)及び細胞質の成熟を誘導する化合物として同定されてい
る(6、7、9)。
【0009】 今や驚くべきことに、減数分裂活性化物質が経年卵母細胞に対して有意な効果
を有することが見出された。経年卵母細胞は、35歳より高齢の、好ましくは37歳
より高齢の女性の卵母細胞である。減数分裂活性化化合物が生体外受精(in-vitr
o-fertilization;IVF9)に使用されるべき培地に添加された場合、より高い受
精率が観察される。
【0010】 IVF法は既知の方法で実施される。卵巣中の卵胞からの卵母細胞の採取、分離
された卵母細胞の培養、使用される培地、精子による受精、及びファロピアン(f
allopian)チューブへの胚の輸送の更なる詳細は、文献、例えば米国特許No.5,6
93,534に見ることが出来、この文献を引用により本明細書に組み入れる。
【0011】 本発明の更なる目的は経年卵母細胞の生体外受精のための培地中の卵母細胞で
のFF-MASの増加を導く化合物の使用である。ラノステロール(lanosterol)から
のFF-MASの合成はシトクロームP450ラノステロール14α-デメチラーゼにより触
媒される。FF-MASは、ステロールΔ14-還元酵素(Δ14R)の活性によりT-MASに
転換される。Δ14Rの競争阻害剤として働くAY9944の如き薬剤が存在する(11)。
最近、マウス丘−卵母細胞複合体(cumulus-coocyte-complex;COC)において、
培地中へのAY994の添加がFF-MASの蓄積を誘導する能力を有する(12)。FF-MASの
内因性濃度を上昇させることにより、これらの化合物はFF-MASそれ自体と同じ効
果を有する。
【0012】 無傷の丘(cumulus)に収容された卵母細胞中のMASの内因性生産はまた、成長
因子、例えば内皮成長因子(EGF)により増強される(14)。成長因子は、ウシ、
ブタ、マウス及びラット並びにヒトの如き多くの種において、卵母細胞の成熟を
増強することが示されている(13)。最近、生体内で観察される濃度に近い濃度
でEGFをIVF処理の間にヒト卵母細胞の培地に添加すれば、回収された卵母細胞の
着床率が有意に改善されることが見出された(14)。これらの成長因子は、経年
卵母細胞の生体外受精のための培地中で使用することが出来る。
【0013】 更なる態様において、本発明は、経年卵母細胞の受精において使用するための
医薬の製造のための、減数分裂活性化物質の使用を提供する。このような処置を
必要とする女性は、静脈内、皮下、経口、鼻内、経皮、子宮内、子宮頚内、又は
膣内投与により、前記医薬により処理され得る。通常、一日当り1000mg以下、好
ましくは100mg以下、そして幾つかの好ましい場合には10mg以下のFF-MAS及び/又
は1もしくは複数のMAS類似体が女性に投与される。処理は連続的でもよく、間
欠的でもよい。医薬は更に、キャリヤー、希釈剤、吸収促進剤、防腐剤、緩衝剤
、浸透圧調整剤、錠剤崩壊剤、及び当業界で常用されている他の成分の如き、当
業界において周知の医薬として許容される賦形剤を含むことが出来る。
【0014】 本発明は更に、経年卵母細胞の成熟及び受精率を高める方法を提供し、この方
法は経年卵母細胞に減数分裂活性化物質を投与することを含んで成る。
【0015】 実施例 次に、本発明を、下記の実施例において詳細に説明する。 実施例1. MAS化合物を選択するために使用される方法 管理された光と温度の下で飼育された体重13〜16グラムの未熟雌性マウス(C5
7BI/6J×DBA/2J雑種)から卵母細胞を得た。マウスに、0.2mLのゴナドトロピン
(Gonal F, Serono, Sweden, 20 IU FSHを含有;或いはPuregon, Orrganon, Sor
ds, Ireland、20 IU FSHを含有)を腹腔内注射し、そして48時間後マウスを断首
により殺した。
【0016】 卵巣を摘出し、そして立体顕微鏡の下で、一対の27ゲージ針を用いて、卵胞の
手による破砕によって、卵母細胞をHx−培地中に分離した。無傷の卵核(germin
al vesicle;GV)を示す球状の裸の卵母細胞(naked oocytes;NO)を、3mMの
ヒポキサンチン(Sigma Cat No.H-9377)、8mg/mLのヒト血清アルブミン(HSA,
State Serum Institute, Denmark)、0.23mMのピルビン酸(Sigma, Cat No.S-863
6)、2mMのグルタミン(Flow, Cat No.16-700)、100IU/mLのぺニシリン及び100
μg/mLのストレプトマイシン(Flow, Cat No.16-700)を補充したα−最少必須培
地(リボヌクレオシドを伴わないα-MEM, Gibco, BRL, Cat No.22561)中に置い
た。この培地をHx-培地と称する。
【0017】 卵母細胞をHx-培地中で3回すすぎ、そして4−ウエルマルチディッシュ(Nun
cion, Denmark)中で培養した。各ウエルは0.4mLのHx-培地及び35〜45個の卵母
細胞を含有した)。一つの対照(即ち、被験化合物を添加しないHe-培地中で培養
された35〜45個の卵母細胞)を常に、異なる濃度の被験化合物を伴う被験培養と
同時試行させた。 培養は37℃にて、空気中5%CO2を伴う100%の湿度において行なった。培養時
間は22〜24時間であった。
【0018】 培養期間の終わりまで、卵核(GV)又は卵核破壊(GVB)を有する卵母細胞及
び極体(polar bodies;PB)を有する卵母細胞の数を、位相差干渉コントラスト
装置を有する倒立顕微鏡又は立体顕微鏡の下で測定した。全卵母細胞数に対する
GVBを有する卵母細胞のパーセンテージ及び全卵母細胞数に対するPBを有する卵
母細胞のパーセンテージを、被験培養物において計数し、そして対照培養物と比
較した。 GVB(%)=[(GVBの数+PBの数)/(全卵母細胞数)]×100
【0019】 実施例2. 経年卵母細胞に対する減数分裂活性化物質の効果 CAB/Caマウスは、卵母細胞の母性齢効果(maternal age effect)に対する研
究のモデル系を提供する(7)。このモデルは、卵胞のプールが比較的限定され
ており、そしてヒトと同様に、性的に成熟した成雌性における経年卵母細胞の数
が少ないことにより特徴付けられる。
【0020】 卵母細胞の収集と培養 サイクルの発情停止期(diestrus state)にある経年の(35〜38週齢)及び若
い(5〜6週齢)CBA/Caマウスからの卵母細胞を研究した。立体顕微鏡の下で、
一対の27ゲージ針を用いて、卵胞の手による破砕によって、卵母細胞をHx−培地
(下記を参照のこと)中に分離した。無傷の卵核(germinal vesicle;GV)を示
す球状の裸の卵母細胞(naked oocytes;NO)を、3mMのヒポキサンチン(Sigma
Cat No.H-9377)、8mg/mLのヒト血清アルブミン(HSA, State Serum Institute
, Denmark)、0.23mMのピルビン酸(Sigma, Cat No.S-8636)、2mMのグルタミン
(Flow, Cat No.16-700)、100IU/mLのぺニシリン及び100μg/mLのストレプトマ
イシン(Flow, Cat No.16-700)を補充したα−最少必須培地(リボヌクレオシド
を伴わないα-MEM, Gibco, BRL, Cat No.22561)中に置いた。この培地をHx-培地
と称する。
【0021】 卵母細胞をHx-培地中で3回すすぎ、そして4−ウエルマルチディッシュ(Nun
cion, Denmark)中で培養した。各ウエルは(a)ヒポキサンチン(Hx)不含有培地
、(b)Hx不含有培地中10μM FF-MAS、(c)Hx−培地、又は(d)Hx−培地中10μM FF
-MASを含有した。培養は37℃にて、空気中5%CO2を伴う100%の湿度において行
なった。培養時間は22〜24時間であった。
【0022】 (a)培養期間の終わりまで、卵核(GV)又は卵核破壊(GVB)を有する卵母
細胞及び極体(polar bodies;PB)を有する卵母細胞の数を、位相差干渉コント
ラスト装置を有する倒立顕微鏡又は立体顕微鏡の下で測定することにより細胞サ
イクルの進行を解析した。全卵母細胞数に対する、それぞれGV、GVBD及びPBを有
する卵母細胞のパーセンテージを、それぞれ若い卵母細胞及び経年卵母細胞の4
処理群において計算した。
【0023】 (b)実験の終点において、全ての卵母細胞について、Eichenlaub-Ritter &
Betzendahlのspreading and banding法(15)の変法を用いて、細胞遺伝学的解
析を行なった。この技法は非常に明瞭な染色体調製をもたらす。各卵母細胞中の
染色体の数を計数した。20個の染色体数を有する卵母細胞を倍数性(euploid)
卵母細胞と定義した。20個より少ない又はそれより多い染色体を有する卵母細胞
を非倍数性(aneuploid)卵母細胞と定義した。20個より多くの染色体を有する
卵母細胞を超倍数性(hyperploid)と定義し、そして20個未満の染色体数を有す
る卵母細胞を低倍数性(hypoploid)と定義した。
【0024】 結果 (a)FF-MASとHxとで処理された経年卵母細胞は、若い卵母細胞に比べて、一
層好結果に、中期(metaphase)IIに成熟する(図1を参照のこと) (b)FF-MASは、単独で又はHxとの組み合せにおいて、異常割合の数値、例え
ば経年中期IIにおける超倍数性を低下せしめる(図2)。 参考文献 1. National Center for Health Statistics (1993), Mon Vital Stat Rep 32(
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【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、若い及び経年卵母細胞の細胞サイクルの進行を示す。
【図2】 図2は、若い及び経年卵母細胞の超倍数性の比率[%]を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ヘーゲレ−ハルトゥンク,クリスタ ドイツ連邦共和国,45470 ミュールハイ ム/ルール,ボーレンベック 101 (72)発明者 ブルーメ,トルステン ドイツ連邦共和国,16552 シルドブ,チ ャイコフスキー シュトラーセ 16 (72)発明者 エスペルリンク,ペーター ドイツ連邦共和国,12107 ベルリン,フ ラシュストラーセ 15ツェー Fターム(参考) 2G045 AA40 CB01 FA16 4B065 AA91X AA93X BB04 BB19 BB34 CA44 4C087 AA01 AA02 BB61 CA04 NA05 ZA81

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 経年(aged)卵母細胞の生体外受精のための培地中における
    減数分裂活性化物質の使用。
  2. 【請求項2】 前記減数分裂活性化物質がFF-MASである、請求項1に記載の
    使用。
  3. 【請求項3】 前記減数分裂活性化物質がMAS類似体である、請求項1に記
    載の使用。
  4. 【請求項4】 経年卵母細胞の生体外受精のための培地における卵母細胞中
    のFF-MAS濃度の増加を導く化合物の使用。
  5. 【請求項5】 FF-MAS濃度の増加を導く化合物がΔ14還元酵素阻害剤である
    、請求項4に記載の使用。
  6. 【請求項6】 FF-MAS濃度の増加を導く化合物が成長ホルモンである、請求
    項4に記載の使用。
  7. 【請求項7】 卵母細胞中のFF-MAS濃度の増加を導く化合物がEGFである、
    請求項4に記載の使用。
  8. 【請求項8】 経年卵母細胞の受精において使用するための医薬の製造にお
    ける減数分裂活性化物質の使用。
  9. 【請求項9】 経年卵母細胞の受精において使用するための医薬の製造にお
    ける、卵母細胞中のFF-MAS濃度の増加を導く化合物の使用。
  10. 【請求項10】 経年卵母細胞の成熟及び受精率を増加せしめる方法におい
    て、経年卵母細胞に減数分裂活性化物質を投与することを含む方法。
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