この研究では、臨床的に重要な子宮内膜症のサブタイプである子宮内膜腫をシミュレートするために特別に設計された新しいマウスモデルを紹介します。C57BL/6Jマウスを用いることで、子宮内膜腫関連不妊症の病態生理学的メカニズムを解明し、現在の生殖医療の知見ギャップを埋める精緻なツールを提供することを目指します。
この研究では、臨床的に重要な子宮内膜症のサブタイプである子宮内膜腫をシミュレートするために特別に設計された新しいマウスモデルを紹介します。C57BL/6Jマウスを用いることで、子宮内膜腫関連不妊症の病態生理学的メカニズムを解明し、現在の生殖医療の知見ギャップを埋める精緻なツールを提供することを目指します。
子宮内膜腫(OMA)は、卵巣に子宮内膜症性嚢胞が形成されることを特徴とする子宮内膜症のサブタイプであり、子宮内膜症と診断された個人の17〜44%に影響を及ぼします。OMAの女性はしばしば生殖能力の低下を経験しますが、OMA関連の不妊症の根底にある正確なメカニズムは不明のままです。特に、既存の動物モデルは表在性腹膜子宮内膜症(SUP)と深部浸潤性子宮内膜症(DIE)をシミュレートしており、OMAに焦点を当てた研究には顕著なギャップが残っています。知識のギャップに対応して、この論文では、先駆的なOMAシミュレーションマウスモデルを紹介し、モデルで採用されている技術と手順を包括的に説明します。83% という高い成功率と卵巣病変の特異性を持つこのモデルは、特に不妊症の文脈で OMA の理解を深める上で大きな期待を寄せています。これは、OMA関連の不妊治療の課題に対する的を絞った研究を実施するための貴重なプラットフォームを提供し、生殖医療の分野における診断および治療戦略の改善への道を開く可能性があります。
子宮内膜腫(OMA)は、子宮内膜症の最も優勢なサブタイプであり、子宮内膜症と診断された個人の約17〜44%で観察されます1,2。それは、卵巣内の子宮内膜症嚢胞の形成によって特徴付けられる。これらの嚢胞は、俗に「チョコレート嚢胞」と呼ばれ、その独特の茶色のタール状の粘稠度3に由来しています。OMAに加えて、子宮内膜症は表在性腹膜子宮内膜症(SUP)および深部浸潤性子宮内膜症(DIE)としても現れることがあります。SUPは腹膜の内層上の病変を指し、DIEは腹膜表面4の下5mm以上を貫通する病変を指します。これらの子宮内膜症サブタイプ間の病変の位置、外観、および深さの不均一性は、多様な臨床症状とさまざまな疾患の重症度をもたらします5,6。OMAは特により重度の子宮内膜症の病期と関連しており、不妊症、骨盤癒着、および卵巣がんリスクの増加に関与しています1,7,8,9。
子宮内膜症、特にOMAと不妊症との関連は、重大な懸念事項である臨床問題です。子宮内膜症は不妊症の女性の25〜50%に存在し、子宮内膜症と診断された女性の30〜50%が不妊症を経験しています10,11,12,13,14。正確なOMA関連の不妊メカニズムはとらえどころのないままですが、いくつかの仮説が提起されています。1つは、子宮内膜症が慢性炎症状態を引き起こし、正常な卵巣機能を混乱させ、卵子の質を損なう可能性があることを示唆しています15,16。別のものは、卵子の成熟障害に関連していると考えられている卵巣卵胞液中の異常な鉄過剰症を提案しています14。他の研究では、ホルモン調節17、卵子の質18、および胚発生19の混乱に取り組んでいます。
歴史的に、げっ歯類モデルは、特にその病理、生殖能力への影響、および痛みのメカニズムを研究する上で、子宮内膜症の理解を深める上で重要な役割を果たしてきました20,21,22,23。げっ歯類、特にラットとマウスは、この疾患の因果関係、根底にあるメカニズム、潜在的な診断技術、および治療的介入を調査する際の動物モデルとして広く利用されてきた22,24,25,26。すべての動物モデルには、それぞれ固有の用途と制限があることを認識することが重要です。特定のモデルの選択は、測定または研究される特定の結果または側面に依存する27。たとえば、ラットモデルは、ストレスが子宮内膜症の症状を悪化させ、炎症性パラメーターに影響を与える可能性があることを示し、病気の潜在的な引き金についての洞察を提供しました28。
子宮内膜症の研究の文脈では、さまざまなげっ歯類のモデルが採用されています。一般的に使用されるアプローチの一つは相同モデルであり、これは齧歯類の子宮組織を同種の腹腔または腸間膜血管に移植することを含む29。このモデルは、免疫能力と長期研究への適合性の点で利点を提供します30。しかし、移植された異所性マウスの子宮組織とヒトの子宮内膜症病変31の特徴との間に部分的な不一致があるため、制限が生じる。別のアプローチは、ヒト子宮内膜生検が免疫抑制マウス32に移植される異種モデルである。このモデルは、ヒトの異所性子宮内膜を病変発生のためのドナー組織として使用することを可能にし、建設的な妥当性を提供する32。しかし、それはレシピエントとして免疫抑制マウスに依存しており、この障害の病因に関与する免疫応答の包括的な評価を妨げている33。それにもかかわらず、既存のモデルは主に一般化された状態SUPのミラーリングに焦点を当てており、OMAおよびDIE34の固有の特性を十分に捉えていないことを認識することが重要です。現在、DIEの研究に利用できる特定のモデルは不足しており、Yanらによって開発された最近のげっ歯類モデルを含むいくつかのモデルしか存在していません.35。この希少性は、DIEの特定の特性を正確に捉えるモデルのさらなる研究と開発の必要性を強調しています。さらに、OMAについての私たちの理解、特にその出生能力との微妙な関連も、まだ限られています26,36。
既存の課題に対処するために、この論文では、OMAを特異的にシミュレートするように設計された新しい実験的相同マウスモデルを紹介します。これは、OMA関連不妊症の根底にある病理学的メカニズムに独自の洞察を提供し、それによって生殖医療のこの重要な分野における知識のギャップを埋めることを目的としています。簡単に言うと、C57BL/6Jマウスは、ヒトのような生殖形質のために使用されました。発情周期の同期に続いて、ドナーマウスの子宮組織を細かく刻み、レシピエントマウスの卵巣滑液包に1:2の比率で移植しました。4週間の間隔を空けて、卵巣病変の形態学的検査と組織学的検査の両方が実施され、OMAの存在を検証し、関連する卵胞性閉鎖症を評価しました。83%の成功率を誇るこのモデルは、研究者にOMA研究のための信頼性の高いプラットフォームを提供し、特に卵巣での病変発生を強調して焦点を絞った調査を行います。
この研究で実施されたすべての実験手順は、プロトコル番号 21-203-MIS_[C] に基づいて承認され、規制されました 香港中文大学の倫理委員会。
1.動物の順応と選択
2. 子宮内膜腫モデルの構築
注:モデル施設では、発情期のマウスのみをドナーマウスとレシピエントマウスとして選択してください。1匹のマウスで実験を行うときは、他のマウスの視界に入らないようにし、完全に回復するまで他の動物の仲間に再導入しないようにしてください。モデル生成の図を 図1に示します。
3. モデルの検証
OMAの設立成功
移植プロトコルに供された12匹のマウスのうち、10匹は肉眼的な解剖学的および組織学的レベルの両方で特徴的なOMA病変を示し、成功率は83%でした。肉眼的検査では、卵巣に付着した液体で満たされた病変が明らかになり、臨床OMAの症状を彷彿とさせます(図2)。 図3に示すように、病理組織学的精査により、異所性子宮内膜組織の移植が成功したことが確認されました。さらに、子宮内膜症病変の浸潤は、インプラントの横の卵胞の大規模な閉鎖を引き起こし、卵巣環境への干渉を示しています。
モデルの特異性
モデルの有効性にとって重要だったのは、卵巣子宮内膜症に対する特異性でした。徹底的な検査の結果、他の骨盤内臓器や腹部臓器には無関係な子宮内膜症インプラントは確認されず、このモデルの精度と、子宮内膜腫とそれに関連する不妊症を調査するための堅牢なツールとしての可能性が強調されました。

図 1: 子宮内膜腫モデルの生成。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:子宮内膜腫の肉眼的解剖学。 偽対照群と比較して、移植後4週間の卵巣形態と関連して異所性子宮内膜嚢胞性増殖が認められた。青い破線の輪郭:子宮内膜症病変。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:マウスモデルからの子宮内膜病変の組織学的染色切片。 偽対照群と比較して、組織学のOMAグループでは、移植後4週間で卵巣と関連して異所性子宮内膜嚢胞性成長が見られました。黒い矢印は閉鎖性卵胞を示します。スケールバー= 0.5 mm。略語:OMA =子宮内膜腫。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
世界の女性人口におけるOMAの有病率は、重大な健康上の懸念を強調しています38。子宮内膜症の一般的な症状を超えて、OMAは、激しい骨盤痛、卵巣捻転の可能性、およびその他の注目すべき影響を含む、生殖能力に対する追加の課題をもたらします39,40。OMAの病因と進行の理解は大部分が謎に包まれていますが、知識の空白は標的治療戦略の策定を妨げるだけでなく、多くの女性が最適でない治療と再発性の症状に苦しみ続けていることを意味します。多くの現代女性が出産を延期するという決定は、OMAに関連する不妊症の懸念をさらに増幅し、その病態生理学を包括的に理解し、対処することがさらに不可欠になっています。
歴史的に、OMAの理解を深める上での最も重要な障害の1つは、断固とした正確な動物モデルの欠如でした。過去にいくつかのモデルが検討されてきたが、卵巣以外の臓器に病変が現れるため、OMAの特異性を再現したり、追加の交絡変数を導入したりするには不十分であることが多かった41。私たちは、OMAを再現し、病気の理解を深めるためのマウスモデルを開発しました。私たちの外科的手法は、マウスの卵巣滑液包にミンチ子宮組織を移植し、卵巣の子宮内膜症病変の発生を確実にするというものでした。手術後の綿密なモニタリングにより、OMAの進行を評価し、マウスの健康状態を確保することができました。モデルの関連性を高めるために、卵巣滑液包は取り外すのではなく、そのままにしました。この変更は、インプラントが他の臓器に漏れるのを防ぎ、卵巣の病変の特異的な局在を確保することを目的としていました。さらに、手術中に出血や感染症などの潜在的な合併症に対処しました。この研究では、PAS染色を使用して粘液の存在を検出しましたが、これは一般的に卵巣卵胞の組織型を評価するために行われます42,43。子宮内膜症病変に隣接する卵巣切片における閉鎖性卵胞の同定は、子宮内膜症が卵胞の発達にどのように悪影響を及ぼすかの重要な証拠である43,44,45。この発見は、私たちのモデルによってサポートされているように、子宮内膜腫に関連する不妊症のさらなる調査にとって非常に重要です。組織学的検証を組み込むことで、私たちのモデルにおける子宮内膜症に関連する病理学的変化を包括的に理解することができました。この包含は、私たちの調査結果の信頼性と関連性を強化し、子宮内膜症と卵巣機能障害との関連性を確立するのに役立ちます。また、私たちの技術の限界を認識することも重要です。このモデルは、OMAに関連する卵巣病変をうまく再現しましたが、子宮内膜症の複雑さを完全に捉えていない可能性があります。動物モデルからヒトへの知見の翻訳には、種間の違いによる固有の制限があります。
対照的に、この研究は、卵巣に子宮角を移植する同様の手順が行われた卵巣子宮内膜症マウスモデルに関する以前の研究に基づいている46。ただし、この方法と以前のモデルとの間には顕著な違いがあります。まず、このモデルは卵巣のみに病変を形成しますが、前のモデルでは卵巣だけでなく、他の臓器にも子宮内膜症の病変が示されました。この区別により、彼らのモデルはOMAに特異的であるのではなく、子宮内膜症の複合サブタイプを模倣する可能性が高くなります。私たちの焦点を絞った症状により、研究者は他の臓器の病変の交絡的な影響なしに、OMAのニュアンスに特化して集中することができます。これらの制限を克服することで、私たちのモデルはOMAをより正確に表現し、将来の調査のための堅牢なプラットフォームとして機能します。第二に、このモデルはOMAのミラーリングで83%という称賛に値する成功率を示しており、病気の再現において高い忠実度を確保しています。
多くの女性が最初の治療介入後も症状を繰り返すため、OMA の再発は重大な懸念事項であることは注目に値します。いくつかの研究では、この文脈で子宮内膜症の再発と診断テストが評価されています。例えば、Yildizらは、再発の正確な診断とモニタリングのための特定の超音波マーカーとパターンを検出するための診断ツールとして、経膣超音波の使用について議論した47。別の研究では、子宮内膜症の女性の長期追跡に焦点を当て、外科的治療後の再発率を評価した48。この研究は、再発のリスクを最小限に抑えるために、疾患の特性と患者の要因に基づく個別の治療戦略の重要性を強調しています。さらに、一部の研究者は、子宮内膜症の再発を予測するための循環バイオマーカーの可能性を調べました49。この研究では、特定の分子マーカーと疾患の再発との関連を調査し、非侵襲的診断テストと個別化管理アプローチの開発に関する洞察を提供します。これらの研究は、子宮内膜症の再発を理解し、対処するための継続的な取り組みと、患者の転帰を改善するための診断テストの開発を強調しています。これらの研究から得られた知見をOMAマウスモデル研究に取り入れることで、疾患、再発パターン、OMAのモニタリングと管理のための潜在的な診断戦略を包括的に理解することに貢献することができます。
結論として、この特定のOMAマウスモデルの確立は、子宮内膜症の分野における研究の新時代の礎石として機能します。長年のギャップに対処することで、子宮内膜腫の理解、治療、および予防の方法に革命をもたらし、影響を受けた女性の臨床転帰の向上と生活の質の向上につながる可能性のある洞察とブレークスルーのカスケードが約束されます。重要なことは、この方法を以前のOMAモデルと比較し、子宮内膜症の再発と診断テストに関する研究の結果を組み込むことで、子宮内膜症の研究と患者ケアのより広い文脈での研究の関連性と適用性をさらに高めることができるということです。
著者は、利益相反を宣言しません。
本研究は、香港特別行政区研究助成協議会(Research Grants Council of the Hong Kong Government of Special Administrative Region)(T13-602/21-N)のテーマ別研究スキーム(Theme-based Research Scheme)の助成を受けて行われました。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1 ccシリンジ、25 G針付き | BDバイオサイエンス | 301320 | |
| 10 mm 組織培養皿 | 隼 | 353001 | |
| 10%緩衝ホルマリン | フィッシャーサイエンティフィック | SF100-4 | |
| 10x リン酸緩衝生理食塩水 (PBS) バッファー | フィッシャーサイエンティフィック | AM9625 | |
| 30G針 | BDバイオサイエンス | 305107 | |
| 5-0黒編みシルク非吸収性縫合糸 | 株式会社エティコン | W500H | |
| 70%エタノール | |||
| 粘着顕微鏡スライド | マリエンフェルト | 810401 | |
| ブプレノルフィン注射 | 医療獣医インターナショナル | RXBUPRENOR5 | |
| 両頭綿棒 | 三洋電機株式会社 | ハビー-340 | |
| 細い鉗子 | ファインサイエンスツール | 11254-20 | |
| ケタミン | アルファサンインターナショナルb.v | 2203095-08 | |
| マイクロチューブ | コーニング | MCT-150-C | |
| ニードルホルダー | 株式会社エクセルタ | 2827-NH-35-SE-ND | |
| 眼科用軟膏 | 主な医薬品 | 10033691 | |
| 過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色キット | アブカム | AB150680 | |
| パウダーフリー滅菌手袋 | フィッシャーサイエンティフィック | 19020558 | |
| カセットの処理/埋め込み | フィッシャーサイエンティフィック | 15-197-700A | |
| サイズ3メス | フィッシャーサイエンティフィック | 22-079-657 | |
| 小さな鋸歯状の半湾曲鉗子 | ロボズ外科用器具株式会社 | RS-5135 | |
| 小型手術用ハサミ | ロボズ外科用器具株式会社 | RS-5850 | |
| 標準光学顕微鏡 | 膣細胞診塗抹標本および組織学的分析の評価に。 | ||
| スチールメスの刃 #10 | B.ブラウン | BB510 | |
| 滅菌ガーゼ | メディコム | HMWS077 | |
| 滅菌パイレックスガラスペトリ皿 | コーニング | 70160-101 | |
| 温度調節式電気パッド | |||
| VICRYL RAPIDE(ポリグラクチン910)吸収性縫合糸 | 株式会社エティコン | W9918 | |
| キシラジン | アルファサンインターナショナルb.v | 2110333-10 |
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