文／茂盛病院生殖センター胚培養士 邱真如、陳建宏

内政部の人口統計資料によると、2022年における女性の第一子出産の平均年齢は31.4歳で、そのうち35歳以上の割合はすでに3割を超えています。近年の出産年齢の上昇に伴い、女性の年齢が増すと卵母細胞の数と質が低下し、男性の年齢が上がると男性ホルモンや精液の質も低下します。これらすべてが妊娠や生児出産の可能性に大きく影響し、不妊、流産、または異常児出生のリスク比率を高めます。

人工生殖技術（assisted reproductive technology, ART）において、成功の可否は夫婦双方の年齢に左右されます。これまでの研究でも、高齢妊婦（advanced maternal age, AMA）は卵母細胞の採取や正常染色体（euploidy）胚の形成が相対的に困難であり、減数分裂過程で染色体分離異常が増加することが確認されています〔1〕。さらに、受精、卵割期、桑実胚期（compaction, CM）、桑実胚（morula）、胚盤胞（blastocyst）の発育にも悪影響が及び、これらの要因すべてが高齢妊婦（AMA）の妊娠可能性を大幅に低下させます。

2023年にKenji Ezoeらによって発表された文献によると、著者らは2,065個の受精卵を収集し、胚タイムラプス培養装置（Time-lapse）を用いて胚の形態動態を観察し、受精から使用可能な胚盤胞に至るまでの胚の変化を女性の年齢ごとに詳細に分析しました。

研究では、高齢妊婦（AMA）の受精卵では、受精期間中に母性前核の面積が小さくなる、母性前核の核前体（nuclear precursor bodies）の配列異常、前核の消失の非同期などの現象が増加することが確認されました。さらに、桑実胚期（CM）後に胚葉細胞（Ext-PCM）が排出される割合が増加（図1）〔2〕しており、これはおそらく桑実胚期（CM）過程で異常な細胞が胚から除外されるためと考えられます。この現象は高齢妊婦（AMA）において若年女性よりも明らかに高い発生率を示しました。

▲図1、異なる桑実胚期（CM）パターンの胚

高齢女性の胚は発育の質が低く、発育時間も長くなるため、移植可能な胚盤胞のグレードが低くなります。また、高齢妊婦（AMA）の胚では、桑実胚期（CM）、桑実胚、胚盤胞に至る発育時間が延長しており、特に八細胞期から桑実胚期（CM）への移行時間や胚盤胞から胚盤胞拡張（expansion）までの時間が有意に延長（図2）しています。その結果、高齢妊婦（AMA）の胚が桑実胚段階で停滞する割合が増え、後続の胚盤胞発育に影響を及ぼします。移植可能な胚の中でも低グレードのものが多く、これらの胚を移植した場合、高齢妊婦（AMA）では妊娠率および生児出産率が低く、流産率が上昇することが示されました。これらの結果は、以前の研究結果とも一致しています。

▲図2、各年齢層における胚の各発育段階で必要な時間

特に著者らは、桑実胚期の細胞極性因子であるYes-associated protein（YAP）およびprotein kinase C-ζ（PKCζ）も分析しました。これらの極性因子が欠乏または欠失すると、細胞分化や胚盤胞形成に影響を及ぼしやすいためです。図3から、YAP（緑色蛍光）とPKCζ（赤色蛍光）はいずれも桑実胚の外細胞境界に存在していることがわかります。AMAではYAPとPKCζの発現強度が低く、このことが後続の胚盤胞の成長にも影響を及ぼしています。

▲図3、異なる年齢群におけるYes-associated protein（YAP）およびprotein kinase C-ζ（PKCζ）の蛍光発現図。(a) 蛍光発現強度、(b)-(d) は定量化図

Kenji Ezoeの研究によると、高齢妊婦（AMA）は受精過程における前核および核内外の動態に有意な影響を与えます。また、後続の桑実胚の凝集化や胚盤胞腔拡張過程における細胞極性の調節にも影響を及ぼします。これは、高齢妊婦（AMA）が胚の発育能力に影響し、移植後の胚発育や着床能力にも影響を与える可能性があることを示しています。

参考文献：

1. Kenji Ezoe, Tetsuya Miki, Hikari Akaike, Kiyoe Shimazaki, Tsubasa Takahashi, Yuko Tanimura, Ayumi Amagai, Ayano Sawado, Mai Mogi, Shigeru Kaneko, Satoshi Ueno, Giovanni Coticchio, Danilo Cimadomo, Andrea Borini, Laura Rienzi, Keiichi Kato. Maternal age affects pronuclear and chromatin dynamics, morula compaction and cell polarity, and blastulation of human embryos. Human Reproduction, Vol.38, No.3, pp. 387–399, 2023.
2. Giovanni Coticchio, Kenji Ezoe, Cristina Lagalla, Kiyoe Shimazaki, Kazuki Ohata, Maya Ninomiya, Natsuki Wakabayashi, Tadashi Okimura, Kazuo Uchiyama, Keiichi Kato, Andrea Borini. Perturbations of morphogenesis at the compaction stage affect blastocyst implantation and live birth rates. Human Reproduction, Vol.36, No.4, pp. 918–928, 2021.
3. Franasiak JM, Forman EJ, Hong KH, Werner MD, Upham KM, Treff NR, Scott RTJr. The nature of aneuploidy with increasing age of the female partner: a review of 15,169 consecutive trophectoderm biopsies evaluated with comprehensive chromosomal screening. Fertil Steril 2014;101:656–663.e1.