JP5927588B1 - 新規過排卵誘起処理によるマウス卵子の大量作製法 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、抗インヒビン抗体を用いた方法は、FSH様作用をもつeCGを外から過剰に投与(外因性)して卵胞の成長を促進する代わりに、内因性のFSHを上昇させ、排卵される卵子数を増大させようとするものである。これは上記のように、特にeCGでは効果が顕著でない野生由来マウスに対して有効であろう。
そのため遺伝子改変マウスの技術分野で最も広く用いられているC57BL/6マウスにおいて、過排卵を効率良く誘起できる更なる方法が望まれていた。
また、本発明者らは、C57BL/6マウス又は遺伝子改変マウスの精子との体外受精(IVF)によって、IASeを用いた過排卵によって作製された卵子の質を確認したところ良好であることも見出した。さらに、得られた胚(新鮮な又はその後凍結保存したもの)の発生能力を胚移植により確認した。その結果、発生能に関しても良好であった。
(1)3〜40週齢の雌マウスに抗インヒビン抗体及びウマ絨毛性ゴナドトロピン(eCG)を同時に投与し、次いでヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)を投与することを特徴とする過排卵誘起方法。
(2)前記抗インヒビン抗体が、インヒビン抗血清として投与される上記(1)に記載の過排卵誘起方法。
(3)前記雌マウスがC57BL/6系統の雌マウスである上記(1)又は(2)に記載の過排卵誘起方法。
(4)前記雌マウスが3〜5週齢である上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の過排卵誘起方法。
(5)前記雌マウスが4週齢のC57BL/6雌マウスである上記(4)に記載の過排卵誘起方法。
(6)前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の方法を用いて作製された卵子。
(7)前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の方法を用いて作製された卵子と、遺伝子改変マウスの精子とを用いる体外受精方法。
(8)前記精子がC57BL/6系統の雄マウス由来の精子である前記(7)に記載の体外受精方法。
(9)前記(7)又は(8)の体外受精方法により得られた受精卵から作製された2細胞期胚。
なお、文中で特に断らない限り、本明細書で用いるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に一般に理解されるのと同じ意味をもつ。また、本明細書に記載されたものと同等又は同様の任意の材料および方法は、本発明の実施において同様に使用することができる。
また、本明細書に記載された発明に関連して本明細書中で引用されるすべての刊行物および特許は、例えば、本発明で使用できる方法や材料その他を示すものとして、本明細書の一部を構成するものである。
本発明は、未成熟な3〜40週齢の雌マウスに、抗インヒビン抗体及びウマ絨毛性ゴナドトロピン(eCG)の投与し、次いで、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の投与することにより、過排卵を誘起し、排卵される卵子数を増大させることを特徴とする。
本発明はまた、そのようにして得られた卵子を含む。
本発明はまた、上記の過排卵誘起方法を用いて得られた卵子を、新鮮な、冷蔵保存した、又は凍結保存したマウスの精子と受精させて2細胞期胚を作成する方法を含み、さらには、そのようにして作製した2細胞期胚を含む。
本発明はまた、前記のようにして作製した2細胞胚を移植し、産子を作製する方法を含み、さらには、そのようにして作製したマウスを含む。
本発明の過排卵誘起方法において雌マウスに投与するヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の量は、実験マウスにおける過排卵処理において通常用いられる量で使用される。例えば、2〜15IUであり、好ましくは3〜10IU、さらに好ましくは3〜8IUである。
抗インヒビン抗体とeCGは、同時期又は(ほぼ)同時に別々に投与しても、或いは混合物として一緒に投与してもよい。投与は、これに限定されないが、例えば腹腔内に注射することにより行える。その後、一定期間を経た後、例えば48時間の間をあけて、hCGを投与する。hCGの投与は、これに限定されないが、例えば腹腔内に注射することにより行える。
本発明の過排卵誘起法を用いると、通常の排卵により得られる卵子数に比べて非常に多くの卵子を得ることができる。例えば、C57BL/6系統のマウスに本発明の方法を用いた場合は、1匹の雌マウスから、通常であれば80以上の、最適な場合には100を超える卵子を得ることもできる。このようにして得られた卵子も本発明に含まれる。
(1−1)動物
C57BL/6系統の雌及び雄マウスは、日本クレアから購入した。マウスは、通常の実験では、4週齢で卵子ドナーとして、12週齢で精子ドナーとして用いた。卵子ドナーとしてのマウスの週齢を検討する実験においては、それぞれ記載した週齢の雌マウスを用いた。C57BL/6バックグランドの遺伝子改変マウスの3系統について、12週齢において精子ドナーとして同様に用いた。ICRマウスは、8−16週齢にて、2細胞期胚のレシピエントとして用いた。すべての動物は、食事及び水は自由に与え、12時間暗明サイクル(照明時間:7:00〜19:00)で22℃±1℃にて、飼育した。動物実験は、熊本大学医学部動物実験委員会の承認を得たプロトコルにて行った。
精子は、1.0mg/mLのポリビニルアルコール及び0.75mMのメチル−β−シクロデキストリン(シグマーアルドリッチ社)を含んだ、修正クレブス−リンガー重炭酸ナトリウム液(TYH)で前培養を行った。カルシウムを増量したヒト卵管液(mHTF)を、受精培地として用いた。2細胞期胚の操作あるいは胚盤胞期胚までの培養には、カリウムシンプレックス最適培地(KSOM)を用いた。胚の凍結保存は、修正リン酸緩衝液(PB1)で希釈した1Mのジメチルスルホキシド(DMSO)、及び2MのDMSO、1Mのアセトアミド及び3Mのプロピレングリコールを含むPB1(DAP213)を用いて行った。ガラス化胚は、0.25Mのスクロースを含むPB1中で加温した。
雌マウスに、IAS(0.1mL又は0.2mL又は0.4mL)単独、eCG(3.75又は7.5IU又は15IU、あすか製薬株式会社)単独、或いはIAS及びeCGの組合せを投与した。IASは、マウスインヒビンペプチドを用いて岸らの論文(非特許文献5、本文献は引用することにより本明細書の一部である。)に記載された方法に準じて調製し、調製した抗血清をそのまま用いた。調製したIASは、ELISA法を用いてその抗体活性を測定して、必要に応じて標準化して使用した。具体的には、5μg/mLの濃度のマウスインヒビンペプチドをELISA用プレートに吸着させた後に、洗浄及びブロッキングを行った。1,000倍−128,000倍に希釈したインヒビン抗血清を処理し、二次抗体として西洋ワサビペルオキシダーゼ標識した抗ヤギIgG抗体を使用してELISAを行い、最大希釈倍率でもインヒビン抗体が十分に検出できることを確認し、以下の実験に用いた。
これらの試薬(IAS単独、eCG単独、或いはIAS及びeCGの組合せ)の投与48時間後に、7.5IUのhCG(あすか製薬株式会社)をマウスに投与した。hCGの投与17時間後に、マウスを頸椎脱臼により安楽死させ、そしてマウスの卵管を素早く採取し、パラフィンオイルで覆われた受精ディッシュに移した。顕微鏡観察下で、卵丘卵子複合体(COC)を卵管から採取して、受精培地の200μLのドロップに移した(雌/ドロップ)。各グループについて、排卵された卵子の数及び卵子の受精能を確認した。
精子は、C57BL/6又はC57BL/6バックグランドの遺伝子改変マウスから以下のようにして採取した。雄マウスを頸椎脱臼で安楽死させた後、精巣上体尾部を採取し、パラフィンオイルで覆われた精子前培養用のディッシュに移した。精子の塊を、解剖針を用いて精巣上体尾部から回収し、精子前培養培地の100μLのドロップに移した。精子を60分間前培養して、受精能獲得を誘導した。前培養した精子をCOCが入った受精培地のドロップに加え、37℃で、5%CO2を含む大気中で3時間、卵子を培養した。受精培地中の運動性精子の最終濃度は、400〜800精子/μLであった。受精の3時間後に、卵子を、mHTFの3ドロップ(80μL)中で洗浄した。卵子の洗浄後に、卵子の数を数えた。受精24時間後に、2細胞期胚の全数を総卵子数で割って100をかけることにより、受精率を計算した。
胚のガラス化の手順は中尾ら報告(非特許文献14、本文献は引用することにより本明細書の一部である。)に従った。体外受精後に、遺伝子改変マウスの2細胞期胚を約100μLのDMSOのドロップに入れ、次いで、他のDMSOのドロップに移した。卵子を含んだ5μLのDMSOの分割サンプルをクライオチューブに入れ、0℃で5分間平衡化した。5分間の平衡化の後、卵子が入ったクライオチューブを液体窒素中に沈め、保存した。クライオチューブ内のガラス化胚は、37℃で予め加温した0.9mLのスクロース溶液を加えることにより温めた。ガラス化加温胚をスクロース溶液から回収し、次いで、100μLのDMSOのドロップ中に移した。10分後、胚移植の前に形態学的に正常な胚の数を数えることにより、生存率を求めた。
胚移植は、本発明者が以前報告した手順に従って行った(非特許文献15、本文献は引用することにより本明細書の一部である。)。遺伝子改変マウスの新たに採取した又はガラス化加温した2細胞期胚を、膣プラグが見られた日(偽妊娠の1日目)のICR雌マウスの卵管に移植した(8〜11胚/卵管)。胚は、卵管壁を介して移植した。子孫の数は、19日後に記録した。
統計分析は、Prismバージョン5.0(GraphPad)を用いて行った。結果は、平均±標準偏差SD)として表してある。グループの結果は、百分率のアークサイン変換後に分散分析を用いて比較した。p<0.05は、統計的に有意と判定した。
(2−1)IASとeCGの組合せ投与
IAS単独、eCG単独、IASe(IASとeCGの組合せ)の3種類の投与を行い、過排卵を誘起する能力を調べた。7.5IUのeCG又はIASe(0.1mLのIASと3.75IUのeCG)、次いでhCGを注射後の卵管膨大部を観察した写真を図1に示す。また、得られた卵子の数を表1に示す。
IASe(0.1mLのISAと3.75IUのeCGの組合せ)が、IAS単独又はeCG単独に比べて、最も効果的に排卵される卵子の数を増加した。IASeの投与で排卵された卵子の数は、0.2mLのIAS又は7.5IUのeCGの投与により誘起された数の約3倍であった。0.1又は0.2mLのIASの効果は、7.5IUのeCGの効果と同じであった。即ち、IASとeCGの組合せの投与は、C57BL/6雌マウスにおいて排卵される卵子の数を増加させた。
IASeを投与したC57BL/6雌マウス由来の卵子と遺伝子改変マウスの精子との間での胚の作製効率を評価した。精子ドナーとして、3系統の遺伝子改変マウスを用いてIVFを行い、2細胞期胚まで発生させた。2細胞期胚の写真を図2に示す。また、胚の作製効率の結果を表2に示す。
過排卵は、IASe(0.1mLのIAS及び3.75IUのeCG)を用いて誘起した。IASeは、各マウス系統において2匹の雌マウスに投与した(C57BL/6雌マウスのID:7−12)。コントロールとして、7.5IUのeCGで6匹の雌マウスを用いて過排卵を誘起した(C57BL/6雌マウスのID:1−6)。IVFは、C57BL/6マウスの卵子と遺伝子改変マウスの精子の間で行った。精子ドナーとして、遺伝子改変マウスの3つの系統(A,B又はC)を用いた。
表2に示すように、IASe処理により1匹の雌マウスから100を超える卵子が得られた。排卵された卵子は、遺伝子改変マウスの精子とIVFにより通常の受精を行った。その結果、遺伝子改変マウスの2細胞期胚が、IASeを用いた過排卵の卵子から作製できた。得られた胚は、以下の実験による凍結保存前又は後に、レシピエントに移植した。
C57BL/6雌マウスと遺伝子改変雄マウス間でのIVFにより作製された新鮮な又は凍結保存された2細胞期胚の発生能を、胚移植により確認した。
C57BL/6雌マウスの卵子と遺伝子改変雄マウスの精子の間でIVFを行った後、凍結保存なし(雌マウスのID;eCG:1−3、IASe:7,9,11)又は凍結保存あり(雌マウスのID;eCG4−6、IASe:8,10,12)の2細胞期胚を移植に用いた。結果を表3に示す。
表3に示されるように、胚移植後に、全てのレシピエントは、IASeによる過排卵により得られた排卵された卵子から産子を作製した。作製された産子を図3に示す。即ち、子孫が、IASeを用いた過排卵から得られた新鮮又は凍結保存胚から得られた。産子率は、新鮮又は凍結保存卵子のいずれのグループでも、eCG処理とIASe処理で差がなかった。IASeで過排卵させた雌マウスからの子孫数は、eCG処理に比べて約3倍であった。
2−1と同様にして、4週齢及び10週齢の雌マウスを用いて、IAS単独(0.1mL又は0.2mL)、eCG単独(3.75IU又は7.5IU)、IASe(IASとeCGの組合せ:0.1mLのIASと3.75IUのeCG)の3種類の投与を行い、過排卵を誘起する能力を調べた。結果を図4及び図5に示す。
10週齢のマウスに比べ、4週齢のマウスにおいて顕著に過排卵が誘起されていた。
2−1と同様にして、3週齢〜10週齢の雌マウスを用いて、IASe(IASとeCGの組合せ:0.1mLのIASと3.75IUのeCG)の投与を行い、過排卵を誘起する能力を調べた。結果を図6に示す。
IASとeCG併用併投与における、投与比の排卵数に及ぼす影響を検討した。
2−1と同様にして、4週齢、及び10−19週齢の雌マウスを用いて、IASとeCGの投与比を変更して、過排卵を誘起する能力を調べた。IASは、0mL、0.1mL、0.2mL、及び0.4mLを投与した。eCGは、0 IU、3.75 IU、7.5 IU、及び15 IUを投与した。4週齢のマウスを用いた結果を図7に、10−19週齢のマウスを用いた結果を図8に示す。
0.1mL又は0.2mLの至適用量のIASの投与は、7.5 IUのeCGの投与と同等の排卵誘起を示した。また、より低用量のIAS(0.1mLより低容量)及び高い用量のIAS(0.4mLより高用量)は、いずれも過排卵効果を示した。しかし、それらの用量での過排卵数は安定ではなかった(データ示さず)。
結果から判るように、0.1mL又は0.2mLのIASと、3.75又は7.5 IUのeCGとの組合せが特に顕著な排卵誘起効果を示した。
Claims (7)
- 3〜19週齢のC57BL/6系統の雌マウスに、0.4mL以下のインヒビン抗血清及びウマ絨毛性ゴナドトロピン(eCG)を同時に投与し、次いでヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)を投与することを特徴とする過排卵誘起方法。
- 前記雌マウスが、3〜10週齢の雌マウスである請求項1に記載の過排卵誘起方法。
- 前記雌マウスが、3〜5週齢の雌マウスである請求項1に記載の過排卵誘起方法。
- 前記雌マウスが4週齢の雌マウスである請求項1に記載の過排卵誘起方法。
- 前記インヒビン抗血清が0.1mL以上0.4mL以下の容量で投与される請求項1〜4の何れか一つに記載の過排卵誘起方法。
- 前記ウマ絨毛性ゴナドトロピンが、2IU以上15IU以下で投与される請求項1〜5のいずれか一つに記載の過排卵誘起方法。
- 以下の工程:
a.請求項1〜6のいずれか一つに記載の方法を用いて卵子を作製する工程と、
b.前記工程により作製した卵子とC57BL/6系統の遺伝子改変マウスの精子とを受精させる工程、
を含む体外受精方法。
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