史上初、成人トランス女性の精巣のゲノム解析で発達と癌に関する洞察が得られた

ユタ大学のハンツマン癌研究所（HCI）の研究者は、ヒトの思春期プロセスの史上初のゲノムスケール分析で、思春期の男性の幹細胞に対する明確かつ重要な変化の概要を説明している。 さらにこの研究では、テストステロンとテストステロンを産生する細胞が、男性の生殖器官の幹細胞にどのように影響するかを概説している。
この研究で、不妊や癌やその他の病気につながる細胞の変化など、人の健康の重要な領域に関する洞察をもたらす知識が劇的に追加されるとこの研究者は考えている。

製品＆サービス

Novaptech（バイオアソシエイツ株式会社）

アプタマーでバイオセンサー開発：抗体と比較し多くのメリット - Novaptech

この製品について詳しく知る

2020年1月9日にCell Stem Cellでオンラインで公開されたこの研究は、HCIの癌研究者であり、ユタ大学の腫瘍学の教授であるBradley Cairns 博士が、HCIのケアンズラボのポスドク研究員であるJingtao Guo博士、ユタ大学外科助教授のJames Hotaling 医学博士、そしてオックスフォード大学人間遺伝学准教授のAnne Goriely博士、と共同で行った。この論文は「ヒトの思春期における精巣発達の動的転写細胞アトラス（The Dynamic Transcriptional Cell Atlas of Testis Development During Human Puberty）」と題されている。

思春期は、ヒトや他の哺乳類の発達上の多くの変化を引き起こす。 思春期の特徴には、急速な成長のような肉眼で容易に見える身体的特徴が含まれる。 これらの物理的およびホルモンの変化は、成熟期が生殖期に備える過程を示している。 精巣、精子を作り、貯蔵し、テストステロンを作り出す男性の生殖器官では、思春期は細胞レベルおよび生理学レベルで記念碑的な変化をもたらす。
新しいゲノム技術のおかげで、研究者は器官全体の個々の細胞における数千個の遺伝子の発現を調べることができ、思春期の細胞の挙動に関する前例のない洞察を得た。 精巣内のいくつかのタイプの細胞は生殖の健康を調節している。 幼児期から成人期までの経路に沿って変化する人体のように、これらの細胞は体が成熟するにつれて大きな変化を受ける。 これらの細胞には、最終的に精子産生を生成する精原幹細胞、精巣が形成される管様構造などの精巣細管など精巣の一部の形成を助けるニッチ細胞が含まれる。

この研究では、思春期の直前に、精原幹細胞の数が最初に著しく増加する様子を研究者が特徴づけた。 これらの幹細胞は、染色体数を親細胞から半分に分割する特別なタイプの細胞分裂である減数分裂に向かって進行し、雄のXおよびY性染色体を分離して細胞を作成し、卵子の受精とその後のかなりの発達の後、 最終的には、男性（Yを含む）または女性（Xを含む）のいずれかの子が生成される。 思春期後期に、これらの幹細胞は、運動性のための尾部を含む成熟した精子の作成を行う。 研究者らは、幹細胞のニッチを形成し、このプロセスをシャペロンする2つの細胞-筋細胞とライディッヒ細胞-が共通の前駆体から派生し、思春期初期にどのように成熟するかを示した。


史上初、成人トランス女性の精巣の遺伝子解析

この研究の主要な新しい洞察は、成人のトランス女性（出生時は男性と判別されたが、自己は女性と識別）の精巣の初めてのゲノム解析だ。 これらの個人の場合、性別確認手術の前にホルモン療法が行われ、それによりテストステロンの長期抑制が誘発され、テストステロンのない精巣の検査が可能になる。 この画像は2014年6月9日のタイムマガジンの表紙だ。Netflixシリーズ「Orange Is the New Black」で初めて有名になった女優、Laverne Cox 氏が、プライムタイムエミー賞にノミネートされた最初のトランスジェンダーになった。

手術後に提供されたサンプルを使用することにより、研究者は精巣の発達を維持する上でのテストステロンの役割に関する重要な洞察を明らかにした。 トランス女性の精巣細胞のゲノム解析は、青年男性のサンプルと比較した場合、幹細胞および他の細胞が初期の発達状態に戻ることを示した。 したがって、Cairns 博士と彼の同僚は、テストステロンが精巣の成熟状態を維持するために重要であることを確認した。テストステロンがもはや存在しない場合、精巣は以前の発達状態に戻る。



不妊に関する洞察

思春期でヒトに起こる主な変化は、リプロダクティブヘルスや生殖能力のような正常な発達において多くの機能を引き起こす。 しかし、これらのプロセスがうまくいかないと、混乱を招くような課題が生じる可能性がある。 不妊は、比較的一般的な健康問題だ。 約50パーセントの時間、根本的な原因は男性の生殖機能に起因し、多くの場合、思春期に発生するエラーが含まれる。 研究チームは、細胞がどのように発達するかについてのこれらの洞察が、思春期の発達上の問題が不妊をもたらす変化を引き起こす場合に何が起こるかについて、洞察をもたらすことを望んでいる。


癌およびその他の疾患

この研究はまた、細胞プロセスのエラーが原因で発生する癌やその他の疾患の理解にも役立つ。 「ほとんどの場合、精巣の癌は精巣の幹細胞が誤って調節されているときに発生する」とCairns 博士は述べた。 「これらの変化が精巣腫瘍を引き起こす方法を理解したいが、これらの癌を予防またはより効果的に治療する方法を特定する前に、通常起こるべきことを知る必要がある。」

少年期では、癌とリプロダクティブヘルスは、受精能障害と呼ばれる医療プロセスを介して交差する。 すなわち、生殖健康と生殖能力が癌によって、または癌治療の副作用の結果として影響を受ける可能性がある思春期および若年成人の癌患者の生殖能力を保持する方法の研究である。

「一部の化学療法により、癌の若い男性が子供を持つことができなくなる可能性がある。化学療法は、幹細胞に変化を引き起こす可能性がある。」とCairns 博士は述べた。 「私の研究は、これらの幹細胞がどのように生存し、サポートされ、発達するかをよりよく理解することにより、癌の影響を受けた若い男性の生殖健康をサポートするオプションを作成するための基盤を提供することを期待している。」


ハンツマン癌研究所

ユタ大学のハンツマン癌研究所（HCI）は、ユタ州の公式の癌センターだ。 癌キャンパスには、最先端の癌専門病院と、癌研究専用の2つの建物がある。 HCIは、あらゆる形態の癌患者を治療し、米国のニュースおよびワールドレポートにより、米国で最も優れた癌病院として認められている。
マウンテンウエストにある唯一の国立癌研究所（NCI）の指定総合癌センターとして、HCIはユタ州、ネバダ州、アイダホ州、ワイオミング州、モンタナ州から患者を集め、国内最大の地理的地域にサービスを提供している。 遺伝性乳癌の遺伝子は、遺伝性乳癌、卵巣癌、結腸癌、頭頸部癌、および黒色腫の原因となる遺伝子など、世界中の他の癌センターよりもHCIで多く発見されている。

HCIは、世界最大の遺伝データベースであるユタ州人口データベースを管理し、1100万人を超える人々に関する情報を家系図、健康記録、および重要な統計にリンクしている。 HCIは、Jon M. と Karen Huntsman によって設立された。 画像： 2014年6月9日のタイムマガジンの表紙には、Netflixシリーズ「Orange Is the New Black」でSophia Burset を演じた女優である、演技部門でエミー賞を受賞したLaverne Cox 氏の写真が掲載さた。

BioQuick News:First-Ever Genome-Scale Study of Puberty Yields Insights into Development and Cancer; Study Includes First-Ever Genomic Analysis of the Testis of Adult Transfemales; May Also Offer Insights into Infertility, Cancer, and Other Diseases

生命科学出版部 発行書籍

【市場調査】理化学マーケティングリサーチ完全ガイド・ライフサイエンスツール編: 研究支援企業のための効果的な市場調査テクニック

ライフサイエンス研究支援事業をテーマに、マーケティングリサーチ（市場調査）の手法を解説！ 「マーケティングリサーチを実施すべきか迷っている」「具体的にどのように市場調査を進めればいいのかわからない」「今まで思いつきでアンケートの作成をしていた」「社内でどう結果報告すれば良いのか悩む」――。…

この本について詳しく知る