研究フロンティア（令和年度学術奨励賞受賞論文）

子宮内膜間質細胞の脱落膜化過程における細胞老化とプロゲステロン受容体膜構成因子 との関係
吉江 幹浩 ），津留 涼也 ），小島 淳哉 ），草間 和哉 ），西洋孝 ），田村 和広 ））東京薬科大学薬学部内分泌薬理学教室）東京医科大学医学部産科婦人科学教室

宮や卵巣における作用のほとんどは細胞内の典型的 P

はじめに受容体（PGR）を介して発揮される．しかしながら，こ子宮内膜は，増殖期におけるエストロゲンの作用によの PGR とは異なる非典型的な P 受容体の存在が示唆さ

り増殖・肥厚し，排卵後は，黄体から分泌されるプロゲれており，そのつとして P に親和性を示す Progester-ステロン（P ）の作用により内膜を構成する間質細胞

one Receptor Membrane Component（PGRMC）があ（ESC）の分化や腺の成熟化を遂げ，胞胚の着床に備える．ヒト卵巣顆粒膜細胞において PGRMC を介した Pる．とりわけ ESC は，月経周期の分泌期中期において，シグナルが，アポトーシスを抑制すること ），子宮特異主に黄体から産生される P の作用や cAMP シグナルの的に PGRMC を欠損したコンディショナルノックアウ活性化により，形態的かつ機能的に性質の異なる脱落膜

トマウスでは妊孕能が低いことや内膜嚢胞が形成される細胞へと分化し始める．この ESC の分化過程を脱落膜ことが報告されている ）．また，PGRMC は，P 作用の化といい，着床部位周辺では脱落膜化がさらに進行し，他にヘムに配位することで量体を形成し，上皮増殖因脱落膜が形成される．ESC は，脱落膜化に伴い，線維子受容体やシトクロム Pとの相互作用を介してがん芽細胞様の形態から敷石状の形態へと変化し，プロラクの増殖や化学療法への耐性化に関与することなど，そのチン（PRL）やインスリン様成長因子結合タンパク質作用は多岐にわたる ，）．

（IGFBP ）を 産 生・分 泌 す る．培 養 ESC に P や cAMP

われわれは，以前に子宮内膜の PGRMC 発現が月経誘導体を処置することにより，生体内と同様に特徴的な周期の増殖期と比較して分泌期において低いこと（図形態変化と PRL や IGFBP の分泌亢進を伴う脱落膜化A），培養 ESC に P や cAMP 誘導体を処置して脱落膜，）化を誘導すると PGRMC 発現が低下すること（図を誘導することが可能である ．

B），脱落膜化過程において一部の ESC では，不可逆的にこ の PGRMC 発 現 の 低 下 機 構 と し て マ イ ク ロ RNA

細胞周期が停止した細胞老化を起こすことが報告されて（mir― ）が関与すること，さらに PGRMC 機能の阻害）いる ．一般的に老化細胞では，細胞老化随伴分泌現象により脱落膜化の指標となる PRL や IGFBP 発現が亢（senescence-associated secretory phenotype ; SASP）と進する知見を得ている（図呼ばれるインターロイキン（IL）などの炎症性サイトカの脱落膜化に伴う細胞老化と PGRMC との関係は不明

インやさまざまな分泌タンパク質が産生され，周辺細胞であり，本研究では脱落膜化時に起こる細胞 老 化 との老化誘導や免疫細胞の遊走による老化細胞の除去機構

PGRMC との関係について調べた．

C，D）．しかしながら，ESCが働く．フォークヘッド型転写因子 forkhead box protein O （FOXO ）は，脱落膜化マーカーの発現誘導だ，）

けでなく，細胞老化に関与することが知られている ．

脱落膜化過程における細胞老化に対するPGRMC 機能の抑制効果

脱落膜化過程では，細胞分化と老化が適切なバランスで維持されており，その破綻は脱落膜化の異常や早産と連関すると考えられている ，）．
P は，生殖機能において必須のホルモンであり，子連絡先：吉江幹浩 東京薬科大学薬学部内分泌薬理学教室〒 ―東京都八王子市堀之内―
TEL ： ― ―FAX： ― ―E-mail：yoshie＠toyaku.ac.jp

24

日本生殖内分泌学会雑誌（2021）26 : 24-29

ESC の細胞老化における PGRMC の役割を検討する
ため，細胞老化マーカーである senescence-associatedβgalactosidase （SA―β―Gal）活性を指標とし，細胞老化に 対 す る PGRMC 阻 害 薬（AGsiRNA の効果を調べた（図）お よ び PGRMC）．PGRMC 阻害薬（図A，B）または PGRMC ノックダウン（図C―E）は，SA―β―Gal 活性を増加させた．また，db―cAMP/P によ子宮内膜間質細胞の脱落膜化過程における細胞老化とプロゲステロン受容体膜構成因子

ABCD

子宮内膜間質細胞（ESC）の脱落膜化における PGRMC 発現とその抑制効果（A）増殖期および分泌期の子宮内膜における PGRMC 免疫染色像（茶色：発現部位）．
（B）ESC の in vitro 脱落膜化における PGRMC タンパク質発現の変化．
（C）脱落膜化マーカーの発現に対する PGRMC ノックダウンの効果．
（D）脱落膜化における PGRMC 発現調節機構とその役割の概略図

Ctrl

db-cAMP/P4AG205

AG205+ db-cAMP/P4B
Relave rao(SA-β-Gal posive / total cells)A

SA-β-Gal ഻ਙ಍ཝ16††

141210**86420C

Ctrl siPGRMC1 si

AG205 :
db-cAMP/P4 :

ٕٕ

ٔ
ٕ

ٕ
ٔ

ٔ
ٔ

PGRMC1*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001 vs cont††p<0.01 vs db-cAMP/P4GAPDHDE
Ctrl si

Ctrl si+ db-cAMP/P4

PGRMC1 si

PGRMC1 si+ db-cAMP/P45
Relave rao(SA-β-Gal posive / total cells)

図との関係

SA-β-Gal ഻ਙ಍ཝ

***

**

4*3210PGRMC1si :db-cAMP/P4 :図ٕٕٕٕٔٔٔٔ

ESC の脱落膜化に伴う細胞老化に対する PGRMC 機能阻害の効果
初代培養ヒト ESC に PGRMC 阻害薬（AG （）A，B）
または，PGRMC siRNA（C―E）を処置し，脱落膜化刺激として P （ mM）とジブチリル cAMP（ ．
mM）を 日間処置した．
（A，D）SA―β―Gal 染色像（緑色）．
（B，E）SA―b―
Gal 陽性細胞の割合．

研究フロンティア25吉江幹浩

他

A***p<0.001 vs cont††p<0.01,†††p<0.001 vs db-cAMP/P4

FOXO1††

1.2

***

0.8
0.4

0AG205 : ٕdb-cAMP/P4 : ٕٔ
ٕٕٔٔ
ٔ

FOXO1

1.5
Relative level(FOXO1/GAPDH)

Relative level(FOXO1/GAPDH)

1.6

†††

***

1

0.5

0
PGRMC1 si : ٕdb-cAMP/P4 : ٕٕٔٔٔ***p<0.001

1.2

SA-β-Gal ഻ਙ಍ཝ

1
0.8
0.6
***

0.4
0.2

0FOXO1si ‫؟‬ٕٔ

Relative ratio(SA-β-Gal positive / total cells)

Relative ratio(SA-β-Gal positive / total cells)

BSA-β-Gal ഻ਙ಍ཝ1.2
10.80.6***

0.40.20
FOXO1si ‫؟‬AG205 + db-cAMP/P4
図ٕٕٔٔ

PGRMC1 si + db-cAMP/P4

脱落膜化過程での PGRMC 機能の抑制により誘導される細胞老化と FOXO との関係
（A）上記，
図 と同様の実験後，FOXO mRNA 発現をリアルタイム RT―PCR にて解析した．
（B）ESC に AG または PGRMC siRNA および FOXO siRNA を処置後，脱落膜化刺激を加え，細胞老化への影響を SA―β―Gal 活性を指標にして調べた．

る脱落膜化刺激下において誘導される細胞老化に対して機能の抑制による細胞老化の誘導機構には FOXO が深もこれら処置は，SA―β―Gal 活性を上昇させたことから，く関与することが示唆された．

脱落膜化時に起こる細胞老化と PGRMC との関係が示

SASP 因子の発現に対する PGRMC 機能の抑制効果

唆された．

PGRMC 機能の抑制により誘導される細胞老化とFOXO との関係

同様に SASP 因子 IL―していない）．AG

FOXO は，IL―の発現に対する PGRMC 機能の抑制効果について検討した（紙面の都合上データは示の発現誘導を介して細胞老化を誘導）処置により脱落膜化刺激

は IL―8発現の増加傾向がみられ，日目で日目では減少した．

することが報告されている ．まず，FOXO 発現に対す

また，培養液中の IL―る PGRMC 機能阻害の効果について検証したところ，において AGPGRMC 阻害薬およびノックダウンは，脱落膜化刺激

ノックダウンは IL―分泌を減少させる傾向を示した．

により誘導される FOXO 発現をさらに亢進させた（図このように，AG

処置と PGRMC ノックダウンとのA）．また，AGおよび PGRMC ノックダウンにより誘導される SA―β―Gal 活性は，FOXO ノックダウンにより顕著に抑制された（図26日本生殖内分泌学会雑誌B）．このことから PGRMC

Vol.26 2021

間で IL―分泌量は，脱落膜化刺激

日目処置により増加した．一方，PGRMC発現への作用には差異があり，詳細な検討が必要である．

子宮内膜間質細胞の脱落膜化過程における細胞老化とプロゲステロン受容体膜構成因子との関係**p<0.01,***p<0.001 vs cont†††p<0.001 vs db-cAMP/P4

APTGS2
†††4
32**

1

†††

2
1.5***

1
0.5

0AG205 : ٕdb-cAMP/P4 : ٕB

ٔ
ٕ

ٕ
ٔ

ٔ
ٔ

0PGRMC1 si : ٕdb-cAMP/P4 : ٕIL15***3ٕٕٔ
ٔ

IL15

2
Relative level(IL-15/GAPDH)

3.5
Relative level(IL-15/GAPDH)PTGS22.5
Relative level(PTGS2/GAPDH)

Relative level(PTGS2/GAPDH)

5ٔٔ

†††

1.52.5

†††

21.5
1

***
10.5

0.5
0
AG205 : ٕdb-cAMP/P4 : ٕٕٔٔٔ0
PGRMC1 si : ٕdb-cAMP/P4 : ٕٕٕٔٔٔ
ٔ

脱落膜化過程における PTGS （COX― ），IL― 発現に対する PGRMC 機能の抑制効果（A,B）上記，図 と同様の実験後，PTGS2（A），IL―15（B）発現をリアルタイム RT―PCRにて解析した．

BA
ਫଞ཯႔

ঽே૴ਓ

PGRMC1GAPDH

Relative level図ٕٔp=0.026

ਫଞ཯႔図ঽே૴ਓ

正常妊娠および流産症例の脱落膜組織における PGRMC 発現（A）妊娠 〜 週の正常妊娠（人口妊娠中絶， 例）と流産（ 例）症例の脱落膜組織における PGRMC 発現をウェスタンブロット法にて比較した．
（B）デンシトメトリー解析．

細胞（uNK）の遊走促進作用を介して老化細胞を除去）

脱落膜化過程におけるシクロオキシゲナーゼ（COX）― ，する IL―

IL― 発現に対する PGRMC 機能の抑制効果調べた（図は，AG

上記と同様の実験系において着床関連因子として知られる COX （PTGS ）並びに子宮特異的ナチュラルキラーの発現に対する PGRMC 機能の抑制効果を）．脱落膜化刺激による PTGS 発現の増加

処置および PGRMC ノックダウンによりさらに増強された（図A）．IL― 発現も脱落膜化刺激により増加した．この発現増加は，AGの前処置により研究フロンティア

27

吉江幹浩

他

൓૳Ⴭ৲಍ཝCOX2

PGRMC1৅ਠ嵣ਃચ೪਑FOXO1
IL-8岝IL-15 ?

৕૝৔Ⴭ৑ସ಍‫(ق‬6&図ഠ৲಍ཝ಍ཝഠ৲嵆嵤崓嵤
SA-b-GAl

脱落膜化過程における PGRMC 機能阻害による FOXO を介した細胞老化誘導機構減少し，一方，PGRMC ノックダウン細胞では，脱落分泌期でみられる時期特異的な PGRMC 発現の低下が，膜化刺激下での発現が亢進した（図B）．IL― 発現にFOXO 発現の亢進を介して脱落膜化とそれに伴う適切対する PGRMC の役割については再検討の余地があるな細胞老化を誘導し，胞胚の着床のみならず月経周期のものの，COX 発現は，PGRMC により抑制的に調節さ進行における子宮内膜リモデリングに寄与することが推れていることが示唆された．

察された（図流産症例の脱落膜組織における PGRMC 発現

PGRMC の機能解析に加え，絨毛膜や羊膜も含めて統）．流産症例の脱落膜における低 PGRMC

発現と流産発症との関係については，脱落膜における合的に解析を進めていきたいと考えている．
脱落膜における PGRMC 発現と妊娠関連疾患との関係について調べるため，妊娠〜週の正常妊娠と流産症例の脱落膜組織における PGRMC 発現をウェスタンブロットにて比較した（図A，B）．PGRMC タンパク質の発現レベルは，正常妊娠と比較して自然流産症例の脱落膜では低かった．上記のとおり，脱落膜化とともに謝

辞本稿は，令和 年度日本生殖内分泌学会学術奨励賞を受賞
した研究内容を主にまとめたものである．本稿を執筆する機会を与えてくださりました日本生殖内分泌学会理事長 杉野法広教授，第 回学術集会会長 伊藤潔教授，また，本誌編集委員の先生方に感謝申し上げます．

PGRMC 発現が低下する知見を得ており，流産症例における PGRMC 発現の低下は意外であったが，着床周辺期と妊娠後の脱落膜では PGRMC の発現調節に差異引用文献があるのかもしれない．卵膜組織や絨毛細胞においてPGRMC をノックダウンすると酸化ストレス誘導性の細胞老化が促進されることが報告されており，前期破水における酸化ストレス誘導性細胞老化への寄与とPGRMC による保護作用が推察されている ）．よって，妊娠時の脱落膜では，PGRMC が妊娠維持に寄与している可能性も考えられる．

終わりに
本検討において ESC における PGRMC 機能の抑制が，脱落膜化時に起こる細胞老化を促進したことから，

28

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.26 2021

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子宮内膜間質細胞の脱落膜化過程における細胞老化とプロゲステロン受容体膜構成因子

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研究フロンティア29