卵子の染色体接着を長く保つ新因子OMC1、千葉大と理研がマウスで発見

卵子は、生まれる前にもうできている。母親のおなかの中にいる胎児のころにつくられ、細胞分裂を途中で止めたまま、排卵の日まで休眠する。その期間はマウスなら数か月だが、ヒトでは30〜40年以上に及ぶこともある。

これほど長く待つあいだ、染色体のつながりはどう保たれているのか。千葉大学と理化学研究所、熊本大学は10月30日、その手がかりとなる新しいタンパク質「OMC1」をマウスで見つけたと発表した。OMC1は、染色体をつなぐ別のタンパク質が減るのを防いでいた。

研究チームは、千葉大学大学院医学研究院／次世代in vivo研究探索センターの石黒啓一郎教授、島田龍輝講師、同大大学院医学薬学府の飯阪早希絵氏ら。理化学研究所生命機能科学研究センターからは、北島智也副センター長兼チームディレクターと吉田周平技師が加わった。論文は10月29日（現地時間）に学術誌Nature Agingで公開された。

休眠中は補充されない「接着剤」

卵子の中では、複製された染色体どうしが対になってくっついている。つなぎとめているのはREC8コヒーシンというタンパク質で、発表は「接着剤」にたとえる。

ところが、REC8コヒーシンは胎児のころに置かれたきり、補充されない。年齢とともに少しずつ減ってつなぎとめる力が弱まると、分裂のときに染色体を正しく分けにくくなる。こうして染色体の数が正常と異なる卵子が増えることが、加齢で妊娠する力が下がる大きな原因に数えられる。

補充されないのに接着を長く保てる仕組みは、これまでほとんど分かっていなかった。

若いマウスの卵子に、加齢したような異常

研究チームは、卵子が長い休眠に入る時期にだけ働く遺伝子を探し、役割の分からなかった遺伝子を見つけた。そこからできるタンパク質は、卵子の染色体の上でREC8コヒーシンと重なるように並ぶ。これをOMC1と名づけた。

面白いのは、OMC1をなくしたマウスでも、胎児のころの卵子形成にはほとんど異常がなかったことだ。変化は、生まれて休眠に入ってから現れた。REC8コヒーシンがふつうより早く減って染色体どうしの接着が弱まり、若いマウスなのに、卵子の染色体が予定より早く離れてしまう。加齢した卵子でよく見られる異常と似た現象だ。

一方、OMC1を人工的に入れ直すと、この異常は改善した。OMC1はREC8コヒーシンを新しくつくるのではなく、染色体の上につなぎとめて守っていたことになる。

人にも、OMC1に相当するCCDC201という遺伝子がある。早期閉経と関連する変異が報告されていて、その変異をマウスのOMC1で再現すると、染色体に結合できなかった。CCDC201の働きが落ちることが、人の生殖寿命の短縮に関わる可能性を示した結果だという。

研究チームは、OMC1を「加齢そのものを止める因子というより、卵子の『染色体寿命』を延ばす維持因子」と位置づける。卵子老化を時間がたてば進む受け身の劣化ではなく、染色体を長く守る仕組みの破綻として捉え直す見方だ。

とはいえ、分かったのはマウスでのことだ。研究チームによると、大人のマウスの卵子にOMC1を入れると、接着の異常は部分的に抑えられた。ただ、すでに失われたREC8コヒーシンをつくり直すわけではない。発表は将来の生殖医療や不妊治療への応用に期待を示しつつ、「有効性と安全性の慎重な検討が必要です」とも書いている。

人の卵子でCCDC201がどう働くのか。治療の話は、その答えが見えてからになりそうだ。