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JP5962828B2 - Method for producing embryo by in vitro culture, and method, apparatus, and system for selecting embryo - Google Patents
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Method for producing embryo by in vitro culture, and method, apparatus, and system for selecting embryo Download PDF

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Description

本発明は、体外培養により得られる哺乳動物の胚のなかから受胎率が高い胚を選別する方法、体外培養によって哺乳動物の受精卵(接合子と同義)から、受胎率が高い胚を製造する方法、これらの方法により得られた胚を用いて哺乳動物を生産する方法に関する。   The present invention relates to a method for selecting embryos having a high conception rate from mammalian embryos obtained by in vitro culture, and to produce embryos having a high conception rate from mammalian fertilized eggs (synonymous with zygotes) by in vitro culture. The present invention relates to methods and methods for producing mammals using embryos obtained by these methods.

ウシなどの多くの哺乳動物において、体外受精により受精卵を取得し、体外培養によって受精卵から胚を発生させる技術が確立されている。得られた胚をレシピエント雌個体の子宮に移植し受胎させ産仔を得る。   In many mammals such as cows, a technique for obtaining a fertilized egg by in vitro fertilization and generating an embryo from the fertilized egg by in vitro culture has been established. The obtained embryo is transplanted into the uterus of a recipient female individual and fertilized to obtain a litter.

しかしながら体外培養胚は受胎率が低いという問題がある。例えばウシの場合は40〜50%であり、ヒトの妊娠成功率は25〜35%程度である。原因としては、体外培養環境と生体内環境とが相違するための発育不良などが考えられる。   However, in vitro cultured embryos have a problem that the conception rate is low. For example, in the case of cattle, it is 40 to 50%, and the success rate of human pregnancy is about 25 to 35%. Possible causes include growth failure due to the difference between the in vitro culture environment and the in vivo environment.

受胎率の高い胚を形態や生化学指標に基づき選別する手法の開発が従来から試みられている。   Attempts have been made to develop a method for selecting embryos having a high conception rate based on morphology and biochemical indicators.

非特許文献1では、ヒト受精卵において、第三卵割時の細胞数とフラグメンテーションに応じて受胎率が異なることが開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses that in fertilized human eggs, the fertility rate differs depending on the number of cells and fragmentation during the third cleavage.

非特許文献2では、ヒト受精卵において、第三卵割時にフラグメンテーションが少ない場合に受胎率が向上することが開示されている。   Non-Patent Document 2 discloses that, in human fertilized eggs, the fertility rate is improved when there is little fragmentation during the third cleavage.

非特許文献3及び非特許文献4では、ウシ受精卵において、第三卵割時の細胞数が5-8細胞でない場合に特に染色体異常が起きやすいことが記載されている。   Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4 describe that chromosomal aberrations are particularly likely to occur in bovine fertilized eggs when the number of cells at the third cleavage is not 5-8 cells.

非特許文献5では、ウシ受精卵において呼吸量(酸素消費量)に応じて受胎率が変動すること、呼吸量が0.78-1.10 nl/hの時に最も受胎率が高くなることが記載されている。   Non-Patent Document 5 describes that in fertilized bovine eggs, the fertility rate varies according to the respiration rate (oxygen consumption), and that the fertility rate is highest when the respiration rate is 0.78-1.10 nl / h. .

非特許文献6では、ブタ受精卵において、初期卵割時の細胞数、初期卵割までの到達時間、初期卵割時の2細胞の均一性、第二卵割時の細胞数、アミノ酸量などの複数の指標の組合せと、胚盤胞率との関係が検討されている。   In Non-Patent Document 6, in the fertilized pig, the number of cells at the initial cleavage, the time to reach the initial cleavage, the uniformity of the two cells at the initial cleavage, the number of cells at the second cleavage, the amount of amino acids, etc. The relationship between the combination of multiple indicators and the blastocyst rate has been studied.

特許文献1には胚品質の評価方法に関する発明が開示されている。同文献には品質評価の指標として、卵割時の非同期の細胞分裂や断片化(フラグメンテーション)現象を用いることができると記載されている。これらの指標は、さらに呼吸数などの他の指標と組み合わせても良いことも記載されている。   Patent Document 1 discloses an invention relating to an embryo quality evaluation method. This document describes that asynchronous cell division and fragmentation during fragmentation can be used as an index for quality evaluation. It is also described that these indices may be combined with other indices such as respiratory rate.

特許文献2には胚品質を評価するために単一胚あたりの酸素消費量を測定するための装置および方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses an apparatus and method for measuring oxygen consumption per single embryo in order to evaluate embryo quality.

このように個別の指標と胚品質の関係は調べられている。しかしながら、複数の指標の組合せと受胎率との関係を具体的に検討した先行技術は存在しない。さらにウシの場合には個別の指標と受胎率の関係性ですらほとんど調べられていないのが実情である。   Thus, the relationship between individual indicators and embryo quality has been investigated. However, there is no prior art that specifically examines the relationship between the combination of a plurality of indices and the conception rate. Furthermore, in the case of cattle, even the relationship between individual indicators and conception rates has hardly been investigated.

一方、非ヒト哺乳動物の受精卵の培養は、培養容器上のウェル内に培養液の液滴を載せ、該微小滴の表面をミネラルオイルで被覆し、1つの液滴中に複数の受精卵を入れる方法(ドロップレット法)により行われることが通常であった。この方法では、個々の胚を区別して管理することは困難であるため、培養完了時(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期)の胚の形態観察結果のみを指標として胚の品質が判定される。従来の胚培養方法では、初期卵割から培養完了時に至るまでの胚の成長過程を経時的に追跡してデータを取得し、異なる時点でのデータを組み合わせて高受胎率胚の選別指標とすることは困難であり、従来検討されていなかった。   On the other hand, in culturing fertilized eggs of non-human mammals, a droplet of a culture solution is placed in a well on a culture vessel, the surface of the microdroplet is coated with mineral oil, and a plurality of fertilized eggs are contained in one droplet. It was usual to carry out by the method of putting (droplet method). In this method, it is difficult to distinguish and manage individual embryos, so only the morphology observation results of embryos at the completion of culture (early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage) are used as indices. The quality of the embryo is determined. In the conventional embryo culture method, data is acquired by tracking the growth process of the embryo from the initial cleavage to the completion of the culture over time, and the data at different time points are combined to be used as a selection index for high conception embryos. This has been difficult and has not been studied in the past.

特表2009-539387号公報Special table 2009-539387 特許第3693907号公報Japanese Patent No. 3693907

Human Reproduction Vol.16, No.9 pp. 1970-1975, 2001Human Reproduction Vol.16, No.9 pp. 1970-1975, 2001 Human Reproduction Vol.17, No.9 pp. 2402-2409, 2002Human Reproduction Vol.17, No.9 pp. 2402-2409, 2002 BIOLOGY OF REPRODUCTION 63, 1143-1148 (2000)BIOLOGY OF REPRODUCTION 63, 1143-1148 (2000) Journal of Reproduction and Development, Vol.54, No.6, 465-472 (2008)Journal of Reproduction and Development, Vol.54, No.6, 465-472 (2008) Human Reproduction Vol.22, No.2 pp. 558-566, 2007Human Reproduction Vol.22, No.2 pp. 558-566, 2007 BIOLOGY OF REPRODUCTION 77, 765-779 (2007)BIOLOGY OF REPRODUCTION 77, 765-779 (2007)

本発明は、受胎率が高い哺乳動物胚を効率的に取得するための手段を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a means for efficiently obtaining a mammalian embryo having a high conception rate.

本発明者らは、特願2010-022463として特許出願済みの、細胞を個別管理可能な培養容器(本願図1a〜1fに示す)を利用して、初期卵割から培養完了時(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期)に至るまでの胚の成長過程を経時的に追跡してデータを取得した。そして、一つの胚について異なる時点で取得されたデータと、受胎率との関係を検討した。その結果、驚くべきことに、4つの異なる胚発生段階での所定の条件のうち2つ、3つ又は4つを満足する胚が高い受胎率を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventors have applied for a patent as Japanese Patent Application No. 2010-022463, using a culture vessel capable of individually managing cells (shown in FIGS. 1a to 1f of the present application), from the initial cleavage to the completion of culture (early scutellum) Data were obtained by tracking the growth process of the embryo up to the blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage over time. Then, the relationship between the data obtained at different time points for one embryo and the conception rate was examined. As a result, it was surprisingly found that embryos satisfying two, three or four of the predetermined conditions at four different embryonic developmental stages show a high conception rate, thereby completing the present invention. It was.

本発明は以下の発明を包含する。
(1) 受精卵から体外培養された哺乳動物の胚を選別する方法であって、
受精から第一卵割が完了するまでの時間;
第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
のうち2つ以上を指標として胚を選別する工程を含む前記方法。
(2) 前記工程において選別される胚が以下の条件:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
のうち2つ以上を満足する胚である、(1)の方法。
(3) 哺乳動物がウシであり、
条件dにおける、受精から第一卵割が完了するまでの時間が27時間以下であり、
条件cにおける酸素消費量が単一胚あたり0.91×10-14 mol s-1以上である
(2)の方法。
(4) 体外培養によって、哺乳動物の受精卵から胚を製造する方法であって、
受精から第一卵割が完了するまでの時間;
第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
のうち2つ以上を指標として胚を選別する選別工程を含む前記方法。
(5) 前記選別工程において選別される胚が以下の条件:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
のうち2つ以上を満足する胚である、(4)の方法。
(6) 哺乳動物がウシであり、
条件dにおける、受精から第一卵割が完了するまでの時間が27時間以下であり、
条件cにおける酸素消費量が単一胚あたり0.91×10-14 mol s-1以上である
(5)の方法。
(7) (1)〜(3)のいずれかの方法により選別された胚、又は(4)〜(6)のいずれかの方法により製造された胚を、雌個体に移植し受胎させる工程を含む、哺乳動物個体の生産方法。
(8) 受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別装置であって、
判別部と、解析部とを含み、
前記判別部が、
候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標情報が、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第1指標判別部、
候補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標情報が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第2指標判別部、
候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標情報が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第3指標判別部、及び
候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標情報が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第4指標判別部
のうちM個(Mは2、3、又は4の数である)を含み、
前記解析部が、前記判別部において判別された条件のうちN個(Nは2以上M以下の数である)以上を満足する候補胚を、選別すべき胚であると解析する
ことを特徴とする前記胚選別装置。
(9) 画像抽出部を更に備える(8)の胚選別装置であって、
前記判別部が前記第1指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第1指標選別基準条件における、受精から第一卵割が完了するまでの時間の閾値の時点における画像、又は、第一卵割の完了時点を確認可能な画像を抽出する、第1画像抽出部を含み、前記第1指標判別部は、前記第1画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第1指標情報として判別を行い、
前記判別部が前記第2指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第一卵割後かつ第二卵割前の段階の画像を抽出する、第2画像抽出部を含み、前記第2指標判別部は、前記第2画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第2指標情報として判別を行い、
前記判別部が前記第3指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での画像を抽出する、第3画像抽出部を含み、前記第3指標判別部は、前記第3画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第3指標情報として判別を行う
前記胚選別装置。
(10) 受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別システムであって、
(9)の胚選別装置と、
候補胚を撮像し、撮像された画像を前記画像抽出部へと出力する撮像装置とを備え、
前記判別部が前記第4指標判別部を含む場合には、候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量を測定し、測定された酸素消費量値を前記第4指標判別部へと出力する酸素消費量測定装置を更に備える
前記胚選別システム。
(11) 受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、該方法が、判別工程と、解析工程とを含み、
前記判別工程が、
候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標情報が、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第1指標判別工程、
候補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標情報が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第2指標判別工程、
候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標情報が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第3指標判別工程、及び
候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標情報が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第4指標判別工程
のうちM個(Mは2、3、又は4の数である)を含み、
前記解析工程が、前記判別工程において判別された条件のN個(Nは2以上M以下の数である)以上を満足する候補胚を、選別すべき胚であると解析する解析工程を含む、
前記プログラム。
The present invention includes the following inventions.
(1) A method for selecting a mammalian embryo cultured in vitro from a fertilized egg,
Time from fertilization to completion of the first cleavage;
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage; and oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage;
The method comprising the step of selecting an embryo using two or more of them as indicators.
(2) The embryo selected in the above process has the following conditions:
Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
5 cells, 6 cells, 7 cells, or 8 cells and no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and the early blastocyst stage, scutellum The oxygen consumption at the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage, and the probability that the embryo reaches the escape blastocyst. The oxygen consumption is confirmed to be 50% or more based on the correlation (condition c);
The method according to (1), wherein the embryo satisfies two or more of the above.
(3) the mammal is a cow,
In condition d, the time from fertilization to completion of the first cleavage is 27 hours or less,
Oxygen consumption under condition c is 0.91 × 10 -14 mol s -1 or more per single embryo
Method (2).
(4) A method for producing an embryo from a fertilized egg of a mammal by in vitro culture,
Time from fertilization to completion of the first cleavage;
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage; and oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage;
The said method including the selection process which selects an embryo by using 2 or more of them as a parameter | index.
(5) The embryos that are selected in the selection step have the following conditions:
Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
5 cells, 6 cells, 7 cells, or 8 cells and no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and the early blastocyst stage, scutellum The oxygen consumption at the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage, and the probability that the embryo reaches the escape blastocyst. The oxygen consumption is confirmed to be 50% or more based on the correlation (condition c);
The method of (4), wherein the embryo satisfies two or more of the above.
(6) the mammal is a cow,
In condition d, the time from fertilization to completion of the first cleavage is 27 hours or less,
Oxygen consumption under condition c is 0.91 × 10 -14 mol s -1 or more per single embryo
Method (5).
(7) A step of transplanting an embryo selected by any one of the methods (1) to (3) or an embryo produced by any one of the methods (4) to (6) to a female individual for conception. A method for producing a mammal individual, comprising:
(8) An embryo sorting apparatus for sorting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg,
Including a determination unit and an analysis unit,
The discrimination unit is
Determine whether or not the first index information regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage satisfies the first index selection criterion condition regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage A first index discriminating unit,
The second index information regarding the morphology of the candidate embryo after the first cleavage and before the second cleavage is the second index selection criterion condition regarding the morphology after the first cleavage and before the second cleavage A second index discriminating unit that discriminates whether or not
The third index information regarding the morphology of the candidate embryo after the third cleavage and before the fourth cleavage is the third index selection criterion condition regarding the morphology after the third cleavage and before the fourth cleavage The third index discriminating unit for discriminating whether or not the condition is satisfied, and the fourth index information regarding the oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage of the candidate embryo, M out of the fourth index discriminating units for discriminating whether or not the fourth index selection criterion condition regarding the oxygen consumption at the blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage is satisfied (M is 2, 3) Or a number of 4)
The analyzing unit analyzes a candidate embryo satisfying N or more (N is a number of 2 or more and M or less) among the conditions determined in the determining unit as an embryo to be selected, The embryo sorting apparatus.
(9) The embryo sorting apparatus according to (8), further comprising an image extraction unit,
When the determination unit includes the first index determination unit, the image extraction unit, from the image of the candidate embryo, a threshold value for the time from fertilization to completion of the first cleavage in the first index selection criterion condition Including a first image extraction unit that extracts an image at the time of the above or an image capable of confirming the completion time of the first cleavage, and the first index determination unit is an image extracted by the first image extraction unit To determine the information generated based on the first index information,
When the determination unit includes the second index determination unit, the image extraction unit extracts, from the candidate embryo image, an image at a stage after the first cleavage and before the second cleavage. Including an extraction unit, the second index determination unit determines the information generated based on the image extracted by the second image extraction unit as the second index information,
When the determination unit includes the third index determination unit, the image extraction unit extracts, from the candidate embryo image, an image at a stage after the third cleavage and before the fourth cleavage, The embryo sorting apparatus including an image extracting unit, wherein the third index discriminating unit discriminates information generated based on the image extracted by the third image extracting unit as the third index information.
(10) An embryo selection system for selecting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg,
(9) embryo sorting apparatus;
An imaging device that images the candidate embryo and outputs the captured image to the image extraction unit;
When the discriminating unit includes the fourth index discriminating unit, the oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage of the candidate embryo is measured, and the measured oxygen consumption The embryo sorting system further comprising an oxygen consumption measuring device that outputs a quantity value to the fourth index determining unit.
(11) A program for causing a computer to execute an embryo selection method for selecting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg, the method including a discrimination step and an analysis step,
The discrimination step is
Determine whether or not the first index information regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage satisfies the first index selection criterion condition regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage A first index discrimination step,
The second index information regarding the morphology of the candidate embryo after the first cleavage and before the second cleavage is the second index selection criterion condition regarding the morphology after the first cleavage and before the second cleavage A second index determination step for determining whether or not
The third index information regarding the morphology of the candidate embryo after the third cleavage and before the fourth cleavage is the third index selection criterion condition regarding the morphology after the third cleavage and before the fourth cleavage The third index determination step for determining whether or not the condition is satisfied, and the fourth index information regarding oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage of the candidate embryo, M in the fourth index discrimination process (M is 2, 3) that determines whether or not the fourth index selection criteria condition regarding oxygen consumption at the blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage is satisfied Or a number of 4)
The analysis step includes an analysis step of analyzing a candidate embryo satisfying N or more of the conditions determined in the determination step (N is a number of 2 or more and M or less) as an embryo to be selected,
The program.

本発明は更に以下の態様を包含する。
(12) 体外培養によってヒトの受精卵から胚を発生させる方法において、
受精から第一卵割が完了するまでの時間;
第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
のうち2つ以上を指標として胚の受胎率を予測する方法。
(13) 以下の条件:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
のうち2つ以上を満足する胚を受胎率の高い胚であると予測する、(12)の方法。
The present invention further includes the following aspects.
(12) In a method of generating an embryo from a human fertilized egg by in vitro culture,
Time from fertilization to completion of the first cleavage;
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage; and oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage;
A method of predicting embryo fertility using two or more of these as indicators.
(13) The following conditions:
Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
5 cells, 6 cells, 7 cells, or 8 cells and no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and the early blastocyst stage, scutellum The oxygen consumption at the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, the blastocyst stage or the expanded blastocyst stage, and the probability that the embryo reaches the escape blastocyst. The oxygen consumption is confirmed to be 50% or more based on the correlation (condition c);
The method according to (12), wherein an embryo satisfying two or more of the above is predicted to be an embryo having a high conception rate.

本発明によれば、受胎率が高い哺乳動物の胚を効率的に取得することが可能である。   According to the present invention, it is possible to efficiently obtain a mammalian embryo having a high conception rate.

本発明の方法の実施のために用いることができる培養容器Cを示す平面図である。It is a top view which shows the culture container C which can be used for implementation of the method of this invention. 図1aのIa-Ia 断面図である。FIG. 1b is a cross-sectional view taken along line Ia-Ia in FIG. 1a. 図1aにおける細胞収容部の部分拡大図である。FIG. 1b is a partially enlarged view of the cell accommodating part in FIG. 1a. 図1cのIb-Ib 断面図である。FIG. 1b is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. 1c. 図1cにおける微小ウェルの部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of a microwell in FIG. 1c. 図1eのIc-Ic 断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line Ic-Ic in FIG. 1e. 図2は、予備検討における、各細胞数と酸素消費との関係を示す。FIG. 2 shows the relationship between the number of cells and oxygen consumption in the preliminary study. 図3は、予備検討における、受精31時間後の第一卵割パターンとアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(a))、受精55時間後のフラグメンテーションの有無とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(b))、受精55時間後の割球数とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(c))、受精168時間後の酸素消費量とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(d))を示す。Fig. 3 shows the relationship between the first cleavage pattern after 31 hours of fertilization and the rate of apoptosis positive cells in the preliminary study (Fig. 3 (a)), the relationship between the presence of fragmentation and the rate of apoptosis positive cells after 55 hours of fertilization. (Fig. 3 (b)), the relationship between the number of blastomeres 55 hours after fertilization and the rate of apoptosis positive cells (Fig. 3 (c)), the relationship between the oxygen consumption after 168 hours of fertilization and the rate of apoptosis positive cells (Fig. 3 (d)). 図4は、予備検討における、受精31時間後の第一卵割パターンと透明帯脱出の関係 (図4(a))、受精168時間後の胚盤胞ステージと透明帯脱出の関係 (図4(b))、受精168時間後の酸素消費と透明帯脱出の関係(図4(c))を示す。Fig. 4 shows the relationship between the first cleavage pattern 31 hours after fertilization and zona pellucida escape (Fig. 4 (a)), and the relationship between blastocyst stage and zona pellucida 168 hours after fertilization (Fig. 4). (b)) shows the relationship between oxygen consumption and zona pellucida escape after 168 hours of fertilization (FIG. 4 (c)). 図5は、予備検討における、受精31時間後の第一卵割パターンと酸素消費との関係を示す。FIG. 5 shows the relationship between the first cleavage pattern 31 hours after fertilization and oxygen consumption in the preliminary study. 図6は、M=4, N=2〜4の場合の、本発明の胚選別装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 6 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus of the present invention when M = 4 and N = 2-4. 図7は、M=4, N=2〜4の場合の、本発明の胚選別装置及び胚選別システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 7 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus and embryo sorting system of the present invention when M = 4 and N = 2-4. 図8は、M=4, N=2〜4の場合の、本発明の胚選別装置及び胚選別システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus and the embryo sorting system of the present invention when M = 4 and N = 2-4. 図9は、M=3, N=2〜3の場合の、本発明の胚選別装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 9 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus of the present invention when M = 3 and N = 2-3. 図10は、M=2, N=2の場合の、本発明の胚選別装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 10 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus of the present invention when M = 2 and N = 2. 図11は、M=3, N=2〜3の場合の、本発明の胚選別装置及び胚選別システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 11 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus and embryo sorting system of the present invention when M = 3 and N = 2 to 3. 図12は、M=3, N=2〜3の場合の、本発明の胚選別装置及び胚選別システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。FIG. 12 is a schematic block diagram showing an embodiment of the embryo sorting apparatus and embryo sorting system of the present invention when M = 3 and N = 2 to 3. 図13は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing an embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention. 図14は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=4, N=2)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing an embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 4, N = 2). 図15は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=4, N=3)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 4, N = 3). 図16は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=4, N=4)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing an embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 4, N = 4). 図17は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=3, N=2)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing one embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 3, N = 2). 図18は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=3, N=3)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing one embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 3, N = 3). 図19は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法(M=2, N=2)の一実施形態を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing an embodiment of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention (M = 2, N = 2). 図20は、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart showing an outline of a method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention. 図21は、本発明の胚選別装置の一実施形態を用いて胚を選別する方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart showing an outline of a method for selecting an embryo using an embodiment of the embryo selection apparatus of the present invention. 図22は、本発明の胚選別装置の一実施形態を用いて胚を選別する方法の概要を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart showing an outline of a method for selecting an embryo using an embodiment of the embryo selection apparatus of the present invention. 図23aは、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法において、予め格納される、個別の候補胚を特定する情報を示す。FIG. 23a shows information for specifying individual candidate embryos stored in advance in the method of selecting an embryo using the embryo selection apparatus of the present invention. 図23bは、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法の第2指標判別工程において生成される結果を示す。FIG. 23b shows the results generated in the second index discrimination step of the method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention. 図23cは、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法の第3指標判別工程において生成される結果を示す。FIG. 23c shows the result generated in the third index discrimination step of the method for selecting an embryo using the embryo sorting apparatus of the present invention. 図23dは、本発明の胚選別装置を用いて胚を選別する方法の第4指標判別工程において生成される結果を示す。FIG. 23d shows the results generated in the fourth index discrimination step of the method for sorting embryos using the embryo sorting apparatus of the present invention. 図24は、本発明の胚選別システムのハードウェアの構成の好適な一実施形態を示す。FIG. 24 shows a preferred embodiment of the hardware configuration of the embryo selection system of the present invention. 図25は、第一卵割時間と、正常な染色体数を有する胚の割合との相関関係を示す。FIG. 25 shows the correlation between the first cleavage time and the proportion of embryos having a normal chromosome number. 図26は、第一卵割時間と、遺伝子IGF2R及びIFN-tauの発現量との相関関係を示す。FIG. 26 shows the correlation between the first cleavage time and the expression levels of the genes IGF2R and IFN-tau.

本発明において哺乳動物とは温血脊椎動物を指し、例えば、ヒト及びサルなどの霊長類、マウス、ラット及びウサギなどの齧歯類、イヌ及びネコなどの愛玩動物、ならびにウシ、ウマ、ブタ、ヒツジなどの家畜が挙げられる。本発明の方法は、典型的には、非ヒト哺乳動物(ヒトを除く哺乳動物)に用いられる。本発明において、「ヒト」はHomo sapiensを指す。「サル」はサル目(Primates)に分類される、ヒト以外の動物を指す。「マウス」はMus musculusを指す。「ラット」はRattus norvegicusを指す。「ウサギ」はウサギ科(Leporidae)に分類される動物を指す。「イヌ」はCanis lupus に分類される動物を指し、典型的にはCanis lupus familiarisを指す。「ネコ」はFelis silvestris に分類される動物を指し、典型的にはFelis silvestris catusを指す。「ウシ」はウシ属(Bos)に分類される動物を指し、典型的にはBos taurus及びBos indicus を指す。「ウマ」はEquus caballusを指す。「ブタ」はSus scrofa に分類される動物を指し、典型的にはSus scrofa domesticusを指す。「ヒツジ」はOvis ariesを指す。   In the present invention, mammals refer to warm-blooded vertebrates, for example, primates such as humans and monkeys, rodents such as mice, rats and rabbits, pets such as dogs and cats, and cows, horses, pigs, Examples include livestock such as sheep. The method of the present invention is typically used for non-human mammals (mammals other than humans). In the present invention, “human” refers to Homo sapiens. “Monkeys” refers to non-human animals classified as Primates. “Mouse” refers to Mus musculus. “Rat” refers to Rattus norvegicus. “Rabbit” refers to animals classified in the family Leporidae. “Dog” refers to animals classified as Canis lupus, typically Canis lupus familiaris. “Cat” refers to an animal classified as Felis silvestris, typically a Felis silvestris catus. “Bovine” refers to animals classified in the genus Bos (Bos), typically Bos taurus and Bos indicus. “Horse” refers to Equus caballus. “Pig” refers to animals classified as Sus scrofa, typically Sus scrofa domesticus. “Sheep” refers to Ovis aries.

哺乳動物の受精卵は、受精後、卵割により2細胞期、4細胞期、8細胞期と細胞数が増えていき、桑実胚を経て、胚盤胞(初期胚盤胞〜脱出胚盤胞)へと発生する。本発明において選別又は製造の対象とする胚は、8細胞期(すなわち第三卵割終了後)以後まで発生した胚であり、桑実胚、初期胚盤胞、胚盤胞、拡張胚盤胞及び脱出胚盤胞が含まれ、典型的には初期胚盤胞、胚盤胞、拡張胚盤胞及び脱出胚盤胞である。初期胚盤胞、胚盤胞、拡張胚盤胞及び脱出胚盤胞は、胎盤を形成する潜在能力がある外部細胞と胚を形成する潜在能力がある内部細胞塊を備える。   After fertilization, the fertilized egg of a mammal increases in cell number from the 2 cell stage, 4 cell stage, and 8 cell stage by cleavage, and after passing through the morula, the blastocyst (early blastocyst to escape blastocyst) Cell). The embryo to be selected or produced in the present invention is an embryo that has developed until the 8th cell stage (that is, after the end of the third cleavage), and is a morula, early blastocyst, blastocyst, expanded blastocyst And escaped blastocysts, typically early blastocysts, blastocysts, expanded blastocysts and escaped blastocysts. Early blastocysts, blastocysts, expanded blastocysts and escaped blastocysts comprise external cells that have the potential to form the placenta and inner cell masses that have the potential to form embryos.

本発明者らは驚くべきことに、
第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態;
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
のうち2つ以上、好ましくは3つを指標として用いることにより受胎率の高い胚を予測することが可能であることを見出した。3つの指標のうち1つのみを予測指標として用いた場合や、3つの指標のうち1つと他の公知の指標(例えば形態的品質がCode 1であること、拡張胚盤胞に達していること等)とを組み合わせて予測指標として用いた場合には、受胎率の高い胚を選別することはできない。
The inventors surprisingly found that
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage;
Oxygen consumption at the early, blastocyst or expanded blastocyst stage;
It was found that embryos with a high conception rate can be predicted by using two or more, preferably three of them as indices. When only one of the three indicators is used as a predictive indicator, or one of the three indicators and other known indicators (for example, morphological quality is Code 1 and the blastocyst has reached an expanded blastocyst Etc.) and used as a predictive index, embryos with a high conception rate cannot be selected.

より具体的には、
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b);
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
のうち2つ以上を満足する胚が、高い受胎率を有することを見出した。
More specifically,
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
Be 5 cells, 6 cells, 7 cells or 8 cells and have no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b);
Oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage and the embryo escapes Based on the correlation with the probability of reaching the blastocyst, the oxygen consumption is confirmed to be 50% or more (condition c);
It was found that embryos satisfying two or more of them have a high conception rate.

本発明において条件bは、「第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと」という条件であってもよい。   In the present invention, the condition b may be a condition of “6 cells, 7 cells or 8 cells and no fragmentation in the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage”.

本発明者らは更に、上記3つの指標に、
受精から第一卵割が完了するまでの時間
という指標を加えた4つの指標のうち2つ以上、好ましくは3つ以上、より好ましくは4つを指標として用いることにより受胎率の高い胚を予測することが可能であることを見出した。
Furthermore, the inventors further include the above three indicators:
Predict embryos with high conception rate by using 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 out of 4 indicators including the time from fertilization to completion of the first cleavage Found that it is possible to do.

具体的には、
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);
前記条件a;
前記条件b; 及び
前記条件c
のうち2つ以上、好ましくは3つ以上、より好ましくは4つを満足する胚が、高い受胎率を有することを見出した。
In particular,
Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
Said condition a;
The condition b; and the condition c
It has been found that embryos satisfying 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 of them have a high fertility rate.

本発明に用いる培養器具としては、実験1において用いた図1に示す培養器具には限定されず、任意の培養器具を用いることができる。本発明において、受精卵から胚を発生させる体外培養は個別管理が可能な培養器具を用いて行うことが好ましい。   The culture instrument used in the present invention is not limited to the culture instrument shown in FIG. 1 used in Experiment 1, and any culture instrument can be used. In the present invention, in vitro culture for generating embryos from fertilized eggs is preferably performed using a culture instrument that can be individually managed.

胚の培養に用いる培地や、温度、雰囲気ガスの組成等の諸条件は哺乳動物の種に応じて通常用いられる条件を採用することができる。   Various conditions such as the medium used for embryo culture, temperature, atmospheric gas composition, and the like may be those usually used depending on the species of mammal.

ウシの胚の典型的な培養条件としては、好ましくは38.0〜39.5℃、より好ましくは38.5〜39℃の温度、SOF(合成卵管液)、修正SOF、IVD-101、TCM199、CR1aaなどの培地、飽和湿度の、4.5〜5.5%のCO2と残量の空気とを含むガス(例えば、飽和湿度・5% CO2 / 95% 空気)、飽和湿度の、4.5〜5.5%のCO2と4.5〜5.5%のO2と残量のN2とを含むガス(例えば飽和湿度・5% CO2/5% O2 /90% N2)などのガスなどの条件を採用することができる。 Typical culture conditions for bovine embryos are preferably 38.0-39.5 ° C, more preferably 38.5-39 ° C, medium such as SOF (synthetic fallopian tube fluid), modified SOF, IVD-101, TCM199, CR1aa Saturated humidity, 4.5 to 5.5% CO 2 and residual air (for example, saturated humidity 5% CO 2 /95% air), saturated humidity 4.5 to 5.5% CO 2 and 4.5 Conditions such as a gas such as a gas containing ˜5.5% O 2 and the remaining amount of N 2 (for example, saturated humidity, 5% CO 2 /5% O 2 /90% N 2 ) can be employed.

ブタの胚の典型的な培養条件としては、NCSU23、TCM199、PZM5などの培地などの条件を採用することができる。   As typical culture conditions for pig embryos, conditions such as culture media such as NCSU23, TCM199, and PZM5 can be employed.

受精卵(接合子)を得るための方法は特に限定されない。体外受精により卵細胞と精子とから受精卵を作成することができる。   The method for obtaining a fertilized egg (zygote) is not particularly limited. A fertilized egg can be produced from an egg cell and a sperm by in vitro fertilization.

形態の観察は顕微鏡観察等の非侵襲的な手段により行うことができる。一般的には40倍〜200倍の倍率で形態が観察される。   The morphology can be observed by non-invasive means such as microscopic observation. In general, the morphology is observed at a magnification of 40 to 200 times.

本発明において「フラグメンテーション」とは、卵割した本来の細胞以外に、断片化した細胞(細胞質の小球)が観察される現象を指す。「フラグメンテーションを有していない」胚とは、フラグメンテーションが観察されない胚を指す。本発明でいう「フラグメンテーション」では、断片化した細胞(細胞質の小球)に核が含まれるかどうかは問わないこととする。   In the present invention, “fragmentation” refers to a phenomenon in which fragmented cells (cytoplasmic globules) are observed in addition to the original cells that have been cleaved. An “non-fragmented” embryo refers to an embryo in which no fragmentation is observed. In the “fragmentation” in the present invention, it does not matter whether the nucleus is contained in fragmented cells (cytoplasmic globules).

胚に含まれる細胞の数は、顕微鏡観察した画像から目視により判定する。ウシの場合、8細胞程度までなら目視で数を計測することが可能である。   The number of cells contained in the embryo is determined visually from an image observed under a microscope. In the case of cattle, the number can be counted visually up to about 8 cells.

条件d1における「胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間」について説明する。本発明者らは予備検討において、ウシの胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間(以下、「第一卵割時間」という場合がある)と、胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率とが相関しており、第一卵割時間が閾値以下となると、胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率が飛躍的に高まる傾向を見出している。ウシ以外の哺乳動物についても、本発明の方法に用いられるのと実質的に同一の体外培養条件において、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係を予め確認することができる。そして高受胎率胚を選別するためには、当該確率が40%以上となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には当該確率が50%以上、更に選別数を絞りこみたい場合には60%以上、となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することができる。   Based on the correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the number of chromosomes in the embryo at the blastocyst stage is normal, the probability is 40% The time that has been confirmed to be above will be described. In preliminary studies, the present inventors conducted a period of time from fertilization to completion of the first cleavage (hereinafter sometimes referred to as “first cleavage time”), and the embryo blastocyst stage. The probability that the number of chromosomes is normal is correlated, and when the first cleavage time is below the threshold, the probability that the number of chromosomes in the embryo at the blastocyst stage is normal tends to increase dramatically. Yes. For mammals other than cattle, under the in vitro culture conditions substantially the same as those used in the method of the present invention, the time from fertilization to completion of the first cleavage and the blastocyst of the embryo The correlation with the probability that the number of chromosomes in the period is normal can be confirmed in advance. And in order to select embryos with high conception rate, it is effective to select embryos with the first cleavage time that have been confirmed to have a probability of 40% or more. In such a case, it is possible to select an embryo having a first cleavage time that has been confirmed to be 50% or more in the case of the probability, and 60% or more if the number of selection is to be further reduced.

胚盤胞期の定義は後述する通りである。染色体数が正常である胚とは、解析した全ての細胞の核相が、動物種に応じた正常な数の常染色体及び性染色体を有する胚を指す。例えばウシの場合、解析した全ての細胞の核相が58本の常染色体と2本の性染色体(2n=60)である胚を、染色体数が正常な胚とし、その他の胚を染色体数が異常な胚とする。ギムザ染色により分裂期の細胞の核相(染色体数)を解析することができる。2つ以上の分裂期の細胞を伴う胚を解析可能胚とする。   The definition of the blastocyst stage is as described later. An embryo having a normal number of chromosomes refers to an embryo in which the nuclear phase of all analyzed cells has a normal number of autosomes and sex chromosomes according to the animal species. For example, in the case of cattle, embryos whose nuclear phase is 58 autosomes and 2 sex chromosomes (2n = 60) are the embryos with normal chromosome numbers, and the other embryos have chromosome numbers. Use an abnormal embryo. The nuclear phase (number of chromosomes) of mitotic cells can be analyzed by Giemsa staining. Embryos with more than one mitotic cell are considered analyzable embryos.

条件d2における「胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間」について説明する。本発明者らは予備検討において、ウシの胚の第一卵割時間と、胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの発現量とが相関しており、第一卵割時間が閾値以下となると、胚の胚盤胞期でのIGF2Rの発現量が高まる傾向を見出している。ウシ以外の哺乳動物についても、本発明の方法に用いられるのと実質的に同一の体外培養条件において、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期でのIGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係を予め確認することができる。そして高受胎率胚を選別するためには、IGF2Rの相対的発現量が0.45以上となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には当該相対的発現量が0.50以上、更に選別数を絞りこみたい場合には0.60以上、となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することができる。   Correlation between the time from fertilization to the completion of the first cleavage and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ being 1, Based on the relationship, the “time when the relative expression level is confirmed to be 0.45 or more” will be described. In the preliminary study, the inventors correlated the first cleavage time of the bovine embryo with the expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, and the first cleavage time is below the threshold. In addition, IGF2R expression level at the blastocyst stage of the embryo has been found to increase. For mammals other than cattle, under the in vitro culture conditions substantially the same as those used in the method of the present invention, the time from fertilization to completion of the first cleavage and the blastocyst of the embryo The correlation with the relative expression level of the IGF2R at the stage with the expression level of the gene H2AFZ as 1, can be confirmed in advance. In order to select high conception embryos, it is effective to select embryos having the first cleavage time in which the relative expression level of IGF2R is confirmed to be 0.45 or more. If it is desired to narrow down, the relative expression level is 0.50 or more, and if it is desired to narrow down the selection number, it is possible to select an embryo showing the first cleavage time that has been confirmed to be 0.60 or more. .

条件d3における「胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間」について説明する。本発明者らは予備検討において、ウシの胚の第一卵割時間と、胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの発現量とが相関しており、第一卵割時間が閾値以下となると、胚の胚盤胞期でのIFN-tauの発現量が高まる傾向を見出している。ウシ以外の哺乳動物についても、本発明の方法に用いられるのと実質的に同一の体外培養条件において、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期でのIFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係を予め確認することができる。そして高受胎率胚を選別するためには、IFN-tauの相対的発現量が0.20以上となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には当該相対的発現量が0.25以上、更に選別数を絞りこみたい場合には0.30以上、となることが確認されている第一卵割時間を示す胚を選別することができる。   In condition d3, `` the time from fertilization to the completion of the first cleavage and the relative expression level of the gene IFN-tau at the embryo's blastocyst stage, with the expression level of the gene H2AFZ being 1. The time when the relative expression level is confirmed to be 0.2 or more based on the correlation of “ In the preliminary examination, the present inventors correlated the first cleavage time of the bovine embryo with the expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, and the first cleavage time was below the threshold value. Then, the expression level of IFN-tau in the blastocyst stage of the embryo has been found to increase. For mammals other than cattle, under the in vitro culture conditions substantially the same as those used in the method of the present invention, the time from fertilization to completion of the first cleavage and the blastocyst of the embryo The correlation between the expression level of IFN-tau and the relative expression level of the gene H2AFZ as 1 can be confirmed in advance. In order to select high conception embryos, it is effective to select embryos with the first cleavage time that have been confirmed to have a relative expression level of IFN-tau of 0.20 or more. If you want to narrow down the number, select the embryo with the first cleavage time that has been confirmed to have a relative expression level of 0.25 or more, and if you want to narrow down the number of selections, it should be 0.30 or more. Can do.

遺伝子IGF2R、IFN-tau、及びH2AFZの発現量は、それぞれ、mRNA量(cDNA量)に基づき評価することができる。   The expression levels of genes IGF2R, IFN-tau, and H2AFZ can be evaluated based on the amount of mRNA (cDNA amount), respectively.

ウシのIGF2R遺伝子(配列番号13)、IFN-tau遺伝子(配列番号14)、H2AFZ遺伝子(配列番号15)はそれぞれNM_174352.2、X65539、NM_174809のAccession番号が付与されGeneBankに登録されている。IGF2Rはインプリント遺伝子の一種である。IFN-tauは着床関連遺伝子の一種である。H2AFZは本発明においては内部標準として利用される、ハウスキーピング遺伝子の一種である。ウシ以外の他の動物種における、ウシのIGF2R遺伝子、IFN-tau遺伝子、H2AFZ遺伝子と実質的に同一の機能を有する相同遺伝子をそれぞれ該動物種におけるIGF2R遺伝子、IFN-tau遺伝子、H2AFZ遺伝子と規定することができる。例えばヒツジのIGF2R遺伝子、IFN-tau遺伝子、H2AFZ遺伝子は、それぞれGeneBank Accession番号AF353513.1、NP_001095205.1、NP_001009270.1として登録された遺伝子である。   The bovine IGF2R gene (SEQ ID NO: 13), IFN-tau gene (SEQ ID NO: 14), and H2AFZ gene (SEQ ID NO: 15) are assigned Accession Nos. NM_174352.2, X65539, and NM_174809, respectively, and are registered in GeneBank. IGF2R is a kind of imprint gene. IFN-tau is a kind of implantation related gene. H2AFZ is a kind of housekeeping gene used as an internal standard in the present invention. Homologous genes having substantially the same functions as bovine IGF2R gene, IFN-tau gene, and H2AFZ gene in other animal species other than bovine are defined as IGF2R gene, IFN-tau gene, and H2AFZ gene in the animal species, respectively. can do. For example, sheep IGF2R gene, IFN-tau gene, and H2AFZ gene are genes registered under GeneBank Accession Nos. AF353513.1, NP_001095205.1, and NP_001009270.1, respectively.

条件dは、第一卵割時間に関する条件d1、d2、d3のうち少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つ、より好ましくは3つを満足するという条件である。条件dは、特に好ましくは、条件d1を満足するという条件、或いは、条件d2及びd3を両方満足するという条件、或いは、条件d1、d2、d3を全て満足するという条件である。   The condition d is a condition that satisfies at least one, preferably at least two, and more preferably three of the conditions d1, d2, and d3 related to the first cleavage time. The condition d is particularly preferably a condition that the condition d1 is satisfied, a condition that both the conditions d2 and d3 are satisfied, or a condition that all the conditions d1, d2, and d3 are satisfied.

ウシ胚の場合には、条件dを満足する高受胎率胚を選別するためには、第一卵割時間が27時間以下である胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には、第一卵割時間が26時間以下である胚を選別することができる。第一卵割時間の閾値を長くしすぎると、選別される胚の総数が増え、品質の低い胚も含まれてしまうため、結果として受胎率が下がる。第一卵割時間の閾値を短くしすぎると、どの胚も品質は十分なため品質面では違いはないが、選別される胚の総数が減るため、移植に用いることができる胚の数が減るというデメリットがある。   In the case of bovine embryos, it is effective to select embryos with a first cleavage time of 27 hours or less in order to select high conception embryos that satisfy condition d. If so, embryos with a first cleavage time of 26 hours or less can be selected. If the threshold for the first cleavage time is too long, the total number of embryos to be selected increases, and even low-quality embryos are included, resulting in a decrease in conception rate. If the first cleavage time threshold is made too short, there will be no difference in quality because all embryos are of sufficient quality, but the total number of embryos selected will be reduced, resulting in fewer embryos available for transfer. There is a demerit.

第一卵割の完了は、顕微鏡等を用いた観察により確認することができる。第一卵割時間の閾値(例えば受精から27時間又は26時間)の時点で胚を観察し、第一卵割が完了していることが確認された場合に、第一卵割時間が閾値以下であると判断し、第一卵割が完了していないことが確認された場合に、第一卵割時間が閾値よりも長いと判断することができる。胚を経時的に観察して第一卵割時間を確認し、第一卵割時間と閾値とを比較することもできる。   Completion of the first cleavage can be confirmed by observation using a microscope or the like. When the embryo is observed at the first cleavage time threshold (for example, 27 or 26 hours after fertilization) and it is confirmed that the first cleavage is complete, the first cleavage time is below the threshold. When it is determined that the first cleavage is not completed, it can be determined that the first cleavage time is longer than the threshold value. The embryo can be observed over time to confirm the first cleavage time, and the first cleavage time can be compared with a threshold value.

第一卵割後かつ第二卵割前の段階の胚とは、ウシ胚の場合、通常の体外培養条件下では受精から20〜40時間後、典型的には28〜33時間後の段階の胚を指す。他の哺乳動物の胚の培養においても、観察によってこの段階にある胚を特定することは容易である。同一の体外培養条件において予め胚発生が行われて、正常な胚の大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)が第一卵割を終え、第二卵割を開始するまでの、受精時を基準とした時間帯が把握されていれば、この時間帯にある胚を「第一卵割後かつ第二卵割前の段階」の胚とみなすことができる。   The embryo at the stage after the first cleavage and before the second cleavage is, in the case of a bovine embryo, a stage 20 to 40 hours after fertilization, typically 28 to 33 hours after fertilization under normal in vitro culture conditions. Refers to the embryo. In culture of other mammalian embryos, it is easy to identify embryos at this stage by observation. Until embryo development is performed in the same in vitro culture conditions in advance, and the majority of normal embryos (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) finish the first cleavage and start the second cleavage If the time zone based on the time of fertilization is known, embryos in this time zone can be regarded as embryos in the “stage after the first cleavage and before the second cleavage”.

卵割のタイミングは動物種によって異なるが、同じ動物種であれば上記のようにおおまかな時間帯は知られている。一方、同じ動物種であっても、上記のようにある程度の個体差・バラつきがある。ウシの場合、受精後20時間よりも早い時間では、第一卵割がなされていない胚が多数となり、40時間後よりも遅い時間では第二卵割以降がなされている胚が多数となる。当業者であれば大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)の胚が第一卵割を終えており、かつ、第二卵割前である時間帯を適切に選択することができる。その時間帯に形態観察を行って所定の指標を取得することができる。他の哺乳動物についても、上記のように個々の胚の卵割のタイミングにバラつきはあるものの、大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)の胚が「第一卵割後かつ第二卵割前の段階」となるような時間帯を適切に選択し、その時間帯で所定の指標を取得することができる。   Although the timing of cleavage differs depending on the animal species, the approximate time zone as described above is known for the same animal species. On the other hand, even with the same animal species, there are some individual differences and variations as described above. In the case of cattle, there are many embryos that have not undergone the first cleavage at a time earlier than 20 hours after fertilization, and many embryos that have undergone the second cleavage at a later time than after 40 hours. A person skilled in the art appropriately selects a time zone in which the majority (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) of embryos have finished the first cleavage and before the second cleavage. Can do. A predetermined index can be acquired by performing morphological observation during the time period. As for other mammals, although the timing of cleavage of individual embryos varies as described above, the majority (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) of embryos are “after the first cleavage. In addition, it is possible to appropriately select a time zone that is “the stage before the second cleavage” and acquire a predetermined index in that time zone.

第三卵割後かつ第四卵割前の段階の胚とは、ウシ胚の場合、通常の体外培養条件下では受精から36〜108時間後、典型的には40〜96時間後の段階の胚を指す。他の哺乳動物の胚の培養においても、観察によってこの段階にある胚を特定することは容易である。同一の体外培養条件において予め胚発生が行われて、正常な胚の大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)が第三卵割を終え、第四卵割を開始するまでの、受精時を基準とした時間帯が把握されていれば、この時間帯にある胚を「第三卵割後かつ第四卵割前の段階」の胚とみなすことができる。哺乳動物の種毎に、個々の胚の卵割のタイミングにバラつきはあるものの、大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)の胚が「第三卵割後かつ第四卵割前の段階」となる時間帯を適切に選択し、その時間帯で所定の指標を取得することができる。   Embryos at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage are, in the case of bovine embryos, the stage 36 to 108 hours after fertilization, typically 40 to 96 hours after fertilization under normal in vitro culture conditions. Refers to the embryo. In culture of other mammalian embryos, it is easy to identify embryos at this stage by observation. Until embryo development is performed in the same in vitro culture conditions in advance, and the majority of normal embryos (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) finish the third cleavage and start the fourth cleavage If the time zone based on the time of fertilization is known, embryos in this time zone can be regarded as embryos in the “stage after the third cleavage and before the fourth cleavage”. Although the timing of cleavage of individual embryos varies for each mammalian species, the majority (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) of embryos are “after the third cleavage and the fourth egg. It is possible to appropriately select a time zone that is a “prior stage” and obtain a predetermined index in that time zone.

初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚とは、初期胚盤胞期から、胚盤胞期を経て、拡張胚盤胞期に至るまでのいずれかの発生段階にある胚を指す。ウシ胚の場合、通常の体外培養条件下では受精から120〜216時間後、典型的には144〜192時間後の段階の胚を指す。他の哺乳動物の胚の培養においても、観察によってこの段階にある胚を特定することは容易である。同一の体外培養条件において予め胚発生が行われて、正常な胚の大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)が初期胚盤胞期から拡張胚盤胞期までのいずれかの発生段階にある、受精時を基準とした時間帯が把握されていれば、この時間帯にある胚を「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期」の胚とみなすことができる。哺乳動物の種毎に、個々の胚の発育の程度にバラつきはあるものの、大多数(好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上)の胚が「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期」となる時間帯を適切に選択し、その時間帯で所定の指標を取得することができる。   An embryo at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is any stage of development from the early blastocyst stage to the extended blastocyst stage. A certain embryo. In the case of a bovine embryo, it refers to an embryo at a stage 120 to 216 hours after fertilization, typically 144 to 192 hours after fertilization under normal in vitro culture conditions. In culture of other mammalian embryos, it is easy to identify embryos at this stage by observation. Embryo development is performed in advance under the same in vitro culture conditions, and the majority of normal embryos (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) is either from the early blastocyst stage to the extended blastocyst stage. If the time zone based on the time of fertilization at the developmental stage is known, embryos in this time zone are regarded as embryos in the “early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage” be able to. Although there are variations in the degree of development of individual embryos for each mammalian species, the majority (preferably 70% or more, more preferably 80% or more) of embryos are "early blastocyst stage, blastocyst stage" Alternatively, it is possible to appropriately select a time zone that is “expanded blastocyst stage” and obtain a predetermined index in that time zone.

「初期胚盤胞」、「胚盤胞」、「拡張胚盤胞」の定義は Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo. In: D.A. Stringfellow and S.M. Seidel, Editors, Manual of the international embryo transfer society, IETS, Savoy, Illinois 103-116に記載されており、当業者には明確であるが、参考のために以下に具体的に説明する。   The definitions of “early blastocyst”, “blastocyst” and “expanded blastocyst” are Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo. In: DA Stringfellow and SM Seidel, Editors, Manual of the It is described in the international embryo transfer society, IETS, Savoy, Illinois 103-116, and will be described in detail below for reference, although it will be clear to those skilled in the art.

「初期胚盤胞」とは、胚盤胞腔(胞胚腔)が顕微鏡下で認められるようになる時期の胚を指す。初期胚盤胞は指輪状の形態を示す。   “Early blastocyst” refers to an embryo at a time when the blastocyst cavity (blastocoel) becomes visible under a microscope. Early blastocysts have a ring-like morphology.

初期胚盤胞が発育し、栄養膜細胞層の分離が進み、内細胞塊の暗化により両者の明瞭な区別が可能となったものが「胚盤胞」である。胚盤胞腔は広く囲卵腔内に拡張し、囲卵腔をほぼ満たすまでになる。   “Blastocysts” are those in which early blastocysts have developed, trophoblast cell layers have been separated, and the inner cell mass has been darkened so that they can be clearly distinguished from each other. The blastocyst space broadly expands into the clonal space until it almost fills the clonal space.

「拡張胚盤胞」とは、胚盤胞が発育して、胚盤胞腔の拡張が顕著になり、全体の大きさが増加し(胚盤胞期までの胚の大きさの1.2〜1.5倍程度)、同時に、透明帯の厚さが約1/3まで薄くなった胚を指す。   “Expanded blastocyst” means that the blastocyst develops and the expansion of the blastocyst cavity becomes remarkable, and the overall size increases (1.2 to 1.5 of embryo size up to the blastocyst stage) At the same time, it refers to an embryo whose zona pellucida thickness has been reduced to about 1/3.

「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量」について説明する。本発明者らは予備検討(実験2)において、ウシの初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と、胚が脱出胚盤胞に到達する確率とが相関しており、酸素消費量が閾値以上となると、胚が脱出胚盤胞に到達する確率が飛躍的に高まる傾向を見出している。ウシ以外の哺乳動物についても、本発明の方法に用いられるのと実質的に同一の体外培養条件において、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と、当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係を予め確認することができる。そして高受胎率胚を選別するためには、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量を有する胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には、当該確率が85%以上となることが確認されている酸素消費量を有する胚を選別することができる。ウシ胚の場合には、高受胎率胚を選別するためには、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の酸素消費量が、単一胚あたり0.91×10-14 mol s-1以上である胚を選別することが有効であり、より選別数を絞りこみたい場合には、単一胚あたり1.11×10-14 mol s-1以上である胚を選別することができる。酸素消費量の選別指標値を低くしすぎると、選別される胚の総数が増え、品質の低い胚も含まれてしまうため、結果として受胎率が下がる。酸素消費量の選別指標値が高すぎると、どの胚も品質は十分なため品質面では違いはないが、選別される胚の総数が減るため、移植に用いることができる胚の数が減るというデメリットがある。 `` Based on the correlation between the oxygen consumption of embryos in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage and the probability that the embryo reaches the escape blastocyst, the probability is 50% or more “Oxygen consumption confirmed to be” will be described. In preliminary studies (Experiment 2), the oxygen consumption of bovine early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage embryos, and the probability that the embryo reaches the escape blastocyst It has been found that when the oxygen consumption exceeds a threshold value, the probability that the embryo reaches the escaped blastocyst increases dramatically. For mammals other than cattle, the oxygen consumption of the embryos in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage can be obtained under substantially the same in vitro culture conditions as those used in the method of the present invention. The correlation with the probability that the embryo reaches the escaped blastocyst can be confirmed in advance. In order to select embryos with high conception rate, it is effective to select embryos with oxygen consumption that has been confirmed to have a probability of 50% or more. Can select embryos having an oxygen consumption of which the probability is confirmed to be 85% or more. In the case of bovine embryos, in order to select high conception embryos, the oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is 0.91 × 10 -14 mol per embryo. It is effective to select embryos that are s -1 or higher, and if you want to narrow down the number of selections, you can select embryos that are 1.11 × 10 -14 mol s -1 or higher per single embryo . If the selection index value of the oxygen consumption is too low, the total number of embryos to be selected increases and even low quality embryos are included, resulting in a decrease in conception rate. If the selection index value for oxygen consumption is too high, there is no difference in quality because all embryos are of sufficient quality, but the total number of embryos selected is reduced, so the number of embryos that can be used for transplantation is reduced. There are disadvantages.

単一胚あたりの酸素消費量は、SECMシステム(HV-405; 北斗電工株式会社)等の市販の装置を用いて非侵襲的に測定することができる。酸素消費量は、呼吸アッセイ用の媒体(例えば、ERAM-2 (embryo respiration assay medium-2, 株式会社機能性ペプチド研究所製)等)中で、体外培養条件と実質的に同一の温度条件において測定されることが好ましい。   The oxygen consumption per single embryo can be measured non-invasively using a commercially available device such as the SECM system (HV-405; Hokuto Denko Co., Ltd.). Oxygen consumption can be measured in a respiration assay medium (eg, ERAM-2 (embryo respiration assay medium-2, manufactured by Functional Peptide Laboratories), etc.) under substantially the same temperature conditions as in vitro culture conditions. Preferably it is measured.

本発明の第一の形態は、受精卵から体外培養された哺乳動物の胚を選別する方法であって、上記4つの指標のうち少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つ、より好ましくは4つを取得して評価し、評価結果に基づいて胚を選別する工程を特徴とする方法である。当該選別工程では、上記条件a〜dの少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つ、より好ましくは4つを満足する胚を選別する。選別される胚は、好ましくは初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期まで体外培養された胚であるが、受精から第一卵割が完了するまでの時間、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態及び第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態のうち2つ以上を指標として用いる場合は、2細胞期(すなわち第一卵割終了後)又は8細胞期(すなわち第三卵割終了後)以後の任意の発生段階まで体外培養された胚であってもよい。この選別方法を実施する者と、体外培養により胚を製造する方法を実施する者とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。   A first aspect of the present invention is a method for selecting a mammalian embryo cultured in vitro from a fertilized egg, wherein at least two, preferably at least three, more preferably four of the above four indicators are selected. It is a method characterized by obtaining, evaluating, and selecting an embryo based on the evaluation result. In the selection step, embryos satisfying at least two, preferably at least three, and more preferably four of the above conditions a to d are selected. The embryo to be selected is preferably an embryo cultured in vitro from the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage, but the time from fertilization to completion of the first cleavage is the first egg If two or more of the morphology at the stage after cleavage and before the second cleavage and the morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage are used as indicators, the two-cell stage (i.e., the first egg It may be an embryo cultured in vitro until any developmental stage after the end of cleavage) or after the 8-cell stage (ie after the end of the third cleavage). The person who performs this selection method and the person who performs the method of producing an embryo by in vitro culture may be the same or different.

本発明の第二の形態は、体外培養によって哺乳動物の受精卵から胚を製造する方法であって、上記の選別工程を含むことを特徴とする方法である。胚は好ましくは初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期まで体外培養されるが、受精から第一卵割が完了するまでの時間、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態及び第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態のうち2つ以上を指標として用いる場合は、2細胞期(すなわち第一卵割終了後)又は8細胞期(すなわち第三卵割終了後)以後の任意の発生段階まで体外培養させ、以後の利用に供することもできる。   The second aspect of the present invention is a method for producing an embryo from a fertilized egg of a mammal by in vitro culture, and includes the above-described selection step. Embryos are preferably cultured in vitro to the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage, but the time from fertilization to completion of the first cleavage, after the first cleavage and the second cleavage When using two or more of the morphology at the previous stage and the morphology after the third cleavage and before the fourth cleavage as an index, the 2-cell stage (i.e. after the first cleavage) or 8 cells In vitro culture can be performed until an arbitrary developmental stage after the stage (ie, after the end of the third cleavage) and used for the subsequent use.

本発明の第三の形態は、上記選別方法により選別された胚、又は上記製造方法により製造された胚を、雌個体に移植し受胎させる工程を含む、哺乳動物個体の生産方法である。通常、移植を受ける雌個体(レシピエント)は偽妊娠状態にあり、胚は該雌個体の子宮角、卵管等に移植される。受胎後、産仔を得る工程、産仔を成長させて個体を得る工程は常法により行うことができる。   A third aspect of the present invention is a method for producing a mammal individual, comprising a step of transplanting and fertilizing a female individual with an embryo selected by the above selection method or an embryo produced by the above production method. Usually, a female individual (recipient) undergoing transplantation is in a pseudopregnant state, and an embryo is transplanted into the uterine horn, fallopian tube, etc. of the female individual. After conception, the step of obtaining a litter and the step of growing a litter to obtain an individual can be performed by conventional methods.

<胚選別装置、胚選別システム、胚選別方法>
本発明はまた、本発明の方法を実現可能な、受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別装置に関する。
<Embry sorting device, embryo sorting system, embryo sorting method>
The present invention also relates to an embryo selection apparatus for selecting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg, which can realize the method of the present invention.

本発明の胚選別装置は、判別部と、解析部とを含み、判別部において、取得された候補胚についての第1指標情報〜第4指標情報のうちM個(Mは2、3、又は4の数である)が、予め規定された選別基準条件を満足するか否かを判別し、解析部において、前記判別部において判別された条件のN個(Nは2以上M以下の数である)以上を満足する候補胚を、選別すべき胚であると解析することを特徴とする装置である。M、Nの具体的な数は目的に応じて適宜決定することができる。Nの値が大きいほど受胎率の高い胚を選別することができるが、一方で、移植に用いる胚の数が減る傾向がある。   The embryo sorting apparatus of the present invention includes a discriminating unit and an analyzing unit, and in the discriminating unit, M pieces of M (M is 2, 3, or 4 is a number that satisfies the screening criterion condition defined in advance, and the analysis unit determines that the number of conditions determined by the determination unit is N (N is a number from 2 to M) A device characterized in that a candidate embryo satisfying the above is analyzed as an embryo to be selected. The specific numbers of M and N can be appropriately determined according to the purpose. An embryo with a high conception rate can be selected as the value of N increases, but the number of embryos used for transplantation tends to decrease.

以下、M=4, N=2〜4である本発明の胚選別装置の一実施形態を図6〜8を参照して説明し、M=3, N=2〜3である本発明の胚選別装置の一実施形態を図9、11、12を参照して説明し、M=2, N=2である本発明の胚選別装置の一実施形態を図10を参照して説明するが、本発明の範囲は図示された実施形態には限定されない。   Hereinafter, an embodiment of the embryo sorting apparatus of the present invention in which M = 4 and N = 2 to 4 will be described with reference to FIGS. 6 to 8, and the embryo of the present invention in which M = 3 and N = 2 to 3 will be described. One embodiment of the sorting apparatus will be described with reference to FIGS. 9, 11 and 12, and one embodiment of the embryo sorting apparatus of the present invention with M = 2 and N = 2 will be described with reference to FIG. The scope of the invention is not limited to the illustrated embodiments.

図6は、本発明の胚選別装置(M=4, N=2〜4)の一実施形態である胚選別装置600の機能構成を表す概略ブロック図である。胚選別装置600は、判別部670、解析部610を少なくとも備え、必要に応じて記憶部601を備える。記憶部601は、データの格納及び読み取りが可能なようにネットワークを介して胚選別装置600の他の部分と接続されていてもよい。胚選別装置600はコンピュータ等の情報処理装置により構成することができる。胚選別装置600には必要に応じて入力装置611、出力装置612等が接続される。   FIG. 6 is a schematic block diagram showing a functional configuration of an embryo sorting apparatus 600 which is an embodiment of the embryo sorting apparatus (M = 4, N = 2 to 4) of the present invention. The embryo sorting apparatus 600 includes at least a determination unit 670 and an analysis unit 610, and includes a storage unit 601 as necessary. The storage unit 601 may be connected to other parts of the embryo sorting apparatus 600 via a network so that data can be stored and read. The embryo sorting device 600 can be configured by an information processing device such as a computer. An input device 611, an output device 612, and the like are connected to the embryo sorting device 600 as necessary.

判別部670は、第1指標判別部606、第2指標判別部607、第3指標判別部608、第4指標判別部609を少なくとも含み、通常は更に第1指標情報取得部602、第2指標情報取得部603、第3指標情報取得部604、第4指標情報取得部605を含む。   The determination unit 670 includes at least a first index determination unit 606, a second index determination unit 607, a third index determination unit 608, and a fourth index determination unit 609. Usually, the first index information acquisition unit 602 and the second index An information acquisition unit 603, a third index information acquisition unit 604, and a fourth index information acquisition unit 605 are included.

記憶部601は、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件、及び、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件、並びに、これらの条件のうち、選別される胚が満足すべき条件の個数Nに関する情報を記憶する。これらの情報は、予め記憶部601に記憶される。   The storage unit 601 includes a first index selection criterion condition regarding a time from fertilization to completion of the first cleavage, a second index selection criterion condition regarding a form after the first cleavage and before the second cleavage, Third index selection criteria for morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage, and the fourth index for oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage Information relating to the selection criterion conditions and the number N of conditions among the conditions that should be satisfied by the embryo to be selected is stored. Such information is stored in the storage unit 601 in advance.

「受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件」とは、具体的には、上記の条件dが挙げられる。胚選別装置600がウシの胚の選別に用いられる場合、条件dは、好ましくは、「受精から第一卵割が完了するまでの時間が27時間以下であること」という条件、又は「受精から第一卵割が完了するまでの時間が26時間以下であること」という条件である。   Specifically, the “first index selection criterion condition regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage” includes the above-mentioned condition d. When the embryo sorting apparatus 600 is used for sorting bovine embryos, the condition d is preferably “the time from fertilization to the completion of the first cleavage is 27 hours or less” or “from fertilization” The time until the completion of the first cleavage is 26 hours or less.

「第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件」とは、具体的には、上記の条件aが挙げられる。   Specifically, the “second index selection reference condition regarding the form after the first cleavage and before the second cleavage” includes the above-mentioned condition a.

「第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件」とは、具体的には、上記の条件bが挙げられる。   Specifically, the “third index selection reference condition regarding the form after the third cleavage and before the fourth cleavage” includes the above-mentioned condition b.

「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件」とは、具体的には、上記の条件cが挙げられる。胚選別装置600がウシの胚の選別に用いられる場合、条件cは、好ましくは、「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が単一胚あたり0.91×10-14 mol s-1以上であること」という条件、又は「初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が単一胚あたり1.11×10-14 mol s-1以上であること」という条件である。 Specifically, the “fourth index selection criterion condition regarding oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage” includes the above-mentioned condition c. When the embryo sorting apparatus 600 is used for sorting bovine embryos, the condition c is preferably “the oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage is 0.91 per embryo. X10 -14 mol s -1 or more '' or `` Oxygen consumption at early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is 1.11 × 10 -14 mol per embryo The condition is “s −1 or more”.

第1指標情報取得部602は、候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標情報を取得して、第1指標判別部606に入力する。第1指標情報は、具体的には、候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間(第一卵割時間)を示すデータであってもよいし、前記第1指標選別基準条件において規定される第一卵割時間の閾値の時点での第一卵割の完了の有無を示すデータであってもよい。第1指標情報は、入力装置611を介してユーザーにより第1指標情報取得部602へ入力されてもよいし、後述するように第1画像解析部から入力されてもよい。   The first index information acquisition unit 602 acquires first index information regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage of the candidate embryo, and inputs the first index information to the first index determination unit 606. Specifically, the first index information may be data indicating a time (first cleavage time) from fertilization to completion of the first cleavage of the candidate embryo, or the first index selection criterion It may be data indicating whether or not the first cleavage is completed at the time point of the threshold value of the first cleavage time defined in the conditions. The first index information may be input to the first index information acquisition unit 602 by the user via the input device 611, or may be input from the first image analysis unit as will be described later.

第1指標判別部606は、候補胚の第1指標情報が、記憶装置601に記憶された第1指標選別基準条件を満足するか否かを判別する。具体的には、候補胚の第一卵割時間が、第1指標選別基準条件における第一卵割時間の閾値以下である場合(或いは、候補胚の第一卵割の完了が、第一卵割時間の閾値の時点で確認された場合)に、第1指標選別基準条件を満足すると判別し、候補胚の第一卵割時間が、第1指標選別基準条件における第一卵割時間の閾値よりも大きい場合(或いは、候補胚の第一卵割の完了が、第一卵割時間の閾値の時点で確認されなかった場合)に、第1指標選別基準条件を満足しないと判別する。   The first index determining unit 606 determines whether or not the first index information of the candidate embryo satisfies the first index selection criterion condition stored in the storage device 601. Specifically, when the first cleavage time of the candidate embryo is equal to or less than the threshold value of the first cleavage time in the first index selection reference condition (or the completion of the first cleavage of the candidate embryo is the first egg The first cleavage time of the candidate embryo is determined to satisfy the first index selection criterion condition, and the first cleavage time threshold value in the first index selection criterion condition is determined. If it is greater than (or the completion of the first cleavage of the candidate embryo has not been confirmed at the time of the first cleavage time threshold), it is determined that the first index selection criterion condition is not satisfied.

第2指標情報取得部603は、候補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標情報を取得して、第2指標判別部607に入力する。第2指標情報は、具体的には、候補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での割球数を示すデータと、フラグメンテーションの有無を示すデータとを含む。第2指標情報は、入力装置611を介してユーザーにより第2指標情報取得部603へ入力されてもよいし、後述するように第2画像解析部から入力されてもよい。   The second index information acquisition unit 603 acquires second index information related to the morphology of the candidate embryo after the first cleavage and before the second cleavage, and inputs the second index information to the second index determination unit 607. Specifically, the second index information includes data indicating the number of blastomeres of the candidate embryo at the stage after the first cleavage and before the second cleavage, and data indicating the presence or absence of fragmentation. The second index information may be input to the second index information acquisition unit 603 by the user via the input device 611, or may be input from the second image analysis unit as will be described later.

第2指標判別部607は、候補胚の第2指標情報が、記憶装置601に記憶された記憶された第2指標選別基準条件を満足するか否かを判別する。具体的には、候補胚の第一卵割後かつ第二卵割前の段階での割球数が、第2指標選別基準条件に規定される割球数の範囲内あって、なお且つ、同段階でフラグメンテーションがない場合に、第2指標選別基準条件を満足すると判別し、その他の場合には第2指標選別基準条件を満足しないと判別する。   The second index determining unit 607 determines whether or not the second index information of the candidate embryo satisfies the stored second index selection criterion condition stored in the storage device 601. Specifically, the number of blastomeres in the stage after the first cleavage and before the second cleavage of the candidate embryo is within the range of the number of blastomeres defined in the second index selection criteria condition, and When there is no fragmentation at the same stage, it is determined that the second index selection criterion condition is satisfied, and in other cases, it is determined that the second index selection criterion condition is not satisfied.

第3指標情報取得部604は、候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標情報を取得して、第3指標判別部608に入力する。第3指標情報は、具体的には、候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での割球数を示すデータと、フラグメンテーションの有無を示すデータとを含む。第3指標情報は、入力装置611を介してユーザーにより第3指標情報取得部604へ入力されてもよいし、後述するように第3画像解析部から入力されてもよい。   The third index information acquisition unit 604 acquires third index information regarding the morphology of the candidate embryo after the third cleavage and before the fourth cleavage, and inputs the third index information to the third index determination unit 608. Specifically, the third index information includes data indicating the number of blastomeres at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage of the candidate embryo, and data indicating the presence or absence of fragmentation. The third index information may be input to the third index information acquisition unit 604 by the user via the input device 611, or may be input from the third image analysis unit as will be described later.

第3指標判別部608は、候補胚の第3指標情報が、記憶装置601に記憶された記憶された第3指標選別基準条件を満足するか否かを判別する。具体的には、候補胚の第三卵割後かつ第四卵割前の段階での割球数が、第3指標選別基準条件に規定される割球数の範囲内あって、なお且つ、同段階でフラグメンテーションがない場合に、第3指標選別基準条件を満足すると判別し、その他の場合には第3指標選別基準条件を満足しないと判別する。   The third index determining unit 608 determines whether or not the third index information of the candidate embryo satisfies the stored third index selection criterion condition stored in the storage device 601. Specifically, the number of blastomeres in the stage after the third cleavage of the candidate embryo and before the fourth cleavage is within the range of the number of blastomeres stipulated in the third index selection criteria condition, and If there is no fragmentation at the same stage, it is determined that the third index selection criterion condition is satisfied, and in other cases, it is determined that the third index selection criterion condition is not satisfied.

第4指標情報取得部605は、候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標情報を取得して、第4指標判別部609に入力する。第4指標情報は、具体的には、候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量の値を示すデータを含む。第4指標情報は、入力装置611を介してユーザーにより第4指標情報取得部605へ入力されてもよいし、後述するように酸素消費量測定装置から入力されてもよい。   The fourth index information acquisition unit 605 acquires fourth index information related to oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage of the candidate embryo, and a fourth index determination unit 609 To enter. Specifically, the fourth index information includes data indicating the value of oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage of the candidate embryo. The fourth index information may be input to the fourth index information acquisition unit 605 by the user via the input device 611, or may be input from the oxygen consumption measuring device as will be described later.

第4指標判別部609は、候補胚の第4指標情報が、記憶装置601に記憶された記憶された第4指標選別基準条件を満足するか否かを判別する。具体的には、候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量の値が、第4指標選別基準条件に規定される酸素消費量の閾値以上である場合に第4指標選別基準条件を満足すると判別し、候補胚の前記酸素消費量の値が前記閾値よりも小さい場合に第4指標選別基準条件を満足しないと判別する。   The fourth index determination unit 609 determines whether or not the fourth index information of the candidate embryo satisfies the stored fourth index selection criterion condition stored in the storage device 601. Specifically, the oxygen consumption value at the early blastocyst stage, blastocyst stage, or expanded blastocyst stage of the candidate embryo is equal to or greater than the oxygen consumption threshold defined in the fourth index selection criteria condition. If it is, it is determined that the fourth index selection criterion condition is satisfied, and it is determined that the fourth index selection criterion condition is not satisfied when the value of the oxygen consumption amount of the candidate embryo is smaller than the threshold value.

解析部610は、第1指標判別部606、第2指標判別部607、第3指標判別部608、第4指標判別部609の結果に基づき、第1指標選別基準条件、第2指標選別基準条件、第3指標選別基準条件、及び第4指標選別基準条件のうち、候補胚が満足する条件の個数が、記憶された個数N以上であるか否かを判別し、N以上である場合に当該候補胚を選別すべき胚(「良」)と結論付け、N未満である場合に当該候補胚を選別すべきでない胚(「不良」)と結論付ける。   Based on the results of the first index discriminating unit 606, the second index discriminating unit 607, the third index discriminating unit 608, and the fourth index discriminating unit 609, the analysis unit 610 performs the first index selection criterion condition, the second index selection criterion condition In the third index selection criterion condition and the fourth index selection criterion condition, it is determined whether or not the number of conditions satisfied by the candidate embryo is equal to or greater than the stored number N. A candidate embryo is concluded to be selected (“good”), and if it is less than N, it is concluded that the candidate embryo should not be selected (“bad”).

解析部610は解析結果を生成する。生成された解析結果は、出力装置612を介して出力することができる。出力装置612はディスプレイやプリンター等の任意の形態であればよい。解析結果は記憶部601に記憶されてもよい。出力又は記憶される解析結果は例えば以下の項目を含むことができる:
・候補胚を特定する情報(座標等により位置を示す情報)
・良/不良解析結果
・第1指標情報
・第2指標情報
・第3指標情報
・第4指標情報
・第1指標情報に基づく判別結果
・第2指標情報に基づく判別結果
・第3指標情報に基づく判別結果
・第4指標情報に基づく判別結果
The analysis unit 610 generates an analysis result. The generated analysis result can be output via the output device 612. The output device 612 may have any form such as a display or a printer. The analysis result may be stored in the storage unit 601. The output or stored analysis results can include, for example:
・ Information to identify candidate embryos (information indicating the position by coordinates etc.)
・ Good / bad analysis result ・ First index information ・ Second index information ・ Third index information ・ Fourth index information ・ Distinction result based on first index information ・ Determination result based on second index information ・ Third index information Discrimination result based on 4th index information

本発明の胚選別装置に入力される第1指標情報、第2指標情報、及び第3指標情報は、所定の段階において撮像された候補胚の画像に基づいて、ユーザーによる判断又は画像処理技術により生成することができる。   The first index information, the second index information, and the third index information input to the embryo sorting apparatus of the present invention are based on the judgment of the user or image processing technology based on the candidate embryo image captured at a predetermined stage. Can be generated.

本発明の胚選別装置は、第1指標情報、第2指標情報、及び/又は第3指標情報を生成するために参照される画像を抽出するための構成を更に備えることができる。当該構成を備えた胚選別装置の実施形態の一例を、図7及び図8に示す。図7及び8において符号701〜712、770、801〜812、870で示される構成は図6における符号601〜612、670で示される構成と同様の特徴を有するので説明を省略する。   The embryo sorting apparatus of the present invention can further include a configuration for extracting an image that is referred to in order to generate the first index information, the second index information, and / or the third index information. An example of an embodiment of an embryo sorting apparatus having this configuration is shown in FIGS. 7 and 8, the configuration indicated by reference numerals 701 to 712, 770, 801 to 812, and 870 has the same characteristics as the configuration indicated by reference numerals 601 to 612 and 670 in FIG.

図7に示す胚選別装置700は、第1指標情報、第2指標情報、及び第3指標情報を生成するために参照される画像を抽出する画像抽出部780を備える。画像抽出部780は、第1画像抽出部721と、第2画像抽出部722と、第3画像抽出部723とを少なくとも備え、通常は更に画像取得部720を備える。   The embryo sorting apparatus 700 shown in FIG. 7 includes an image extracting unit 780 that extracts an image that is referred to in order to generate first index information, second index information, and third index information. The image extraction unit 780 includes at least a first image extraction unit 721, a second image extraction unit 722, and a third image extraction unit 723, and usually further includes an image acquisition unit 720.

画像取得部720は、ビデオカメラ等の撮像装置により撮像された候補胚の画像データを取得し、第1画像抽出部721、第2画像抽出部722、第3画像抽出部723に入力する。画像は動画であっても静止画であってもよい。   The image acquisition unit 720 acquires image data of a candidate embryo imaged by an imaging device such as a video camera, and inputs the image data to the first image extraction unit 721, the second image extraction unit 722, and the third image extraction unit 723. The image may be a moving image or a still image.

第1画像抽出部721は、取得された候補胚の画像から、第1指標選別基準条件における、受精から第一卵割が完了するまでの時間の閾値の時点における候補胚の画像、又は、第一卵割の完了時点を確認可能な画像を抽出する。第1画像抽出部721は必要に応じて記憶部701に記憶された閾値の情報を参照することができる。抽出された画像は出力装置712によりユーザーが目視により判別可能な画像として出力されることができる。ユーザーは目視による判別により第1画像抽出部721により抽出された画像に基づいて第1指標情報を生成し、該情報を、入力装置711を介して第1指標情報取得部702に入力することができる。   The first image extraction unit 721, from the acquired image of the candidate embryo, the image of the candidate embryo at the time point of the threshold time from fertilization to the completion of the first cleavage in the first index selection reference condition, Extract an image that can be used to confirm the completion time of egg breaking. The first image extraction unit 721 can refer to threshold information stored in the storage unit 701 as necessary. The extracted image can be output as an image visually distinguishable by the user by the output device 712. The user can generate first index information based on the image extracted by the first image extraction unit 721 by visual discrimination, and input the information to the first index information acquisition unit 702 via the input device 711. it can.

第2画像抽出部722は、取得された候補胚の画像から、第一卵割後かつ第二卵割前の段階の画像を抽出する。候補胚についての「第一卵割後かつ第二卵割前の段階」に対応する時間の情報は記憶部701に記憶されていることができ、第2画像抽出部722は必要に応じてこの時間の情報を参照することができる。抽出された画像は出力装置712によりユーザーが目視により判別可能な画像として出力されることができる。ユーザーは目視による判別により第2画像抽出部722により抽出された画像に基づいて第2指標情報を生成し、該情報を、入力装置711を介して第2指標情報取得部703に入力することができる。   The second image extraction unit 722 extracts an image at a stage after the first cleavage and before the second cleavage from the acquired candidate embryo image. Information on the time corresponding to the “stage after the first cleavage and before the second cleavage” for the candidate embryo can be stored in the storage unit 701, and the second image extraction unit 722 can store this information as necessary. You can refer to time information. The extracted image can be output as an image visually distinguishable by the user by the output device 712. The user can generate second index information based on the image extracted by the second image extraction unit 722 by visual discrimination, and input the information to the second index information acquisition unit 703 via the input device 711. it can.

第3画像抽出部723は、取得された候補胚の画像から、第三卵割後かつ第四卵割前の段階の画像を抽出する。候補胚についての「第三卵割後かつ第四卵割前の段階」に対応する時間の情報は記憶部701に記憶されていることができ、第3画像抽出部723は必要に応じてこの時間の情報を参照することができる。抽出された画像は出力装置712によりユーザーが目視により判別可能な画像として出力されることができる。ユーザーは目視による判別により第3画像抽出部723により抽出された画像に基づいて第3指標情報を生成し、該情報を、入力装置711を介して第3指標情報取得部704に入力することができる。   The third image extraction unit 723 extracts an image at a stage after the third cleavage and before the fourth cleavage from the acquired candidate embryo image. Information on the time corresponding to the “stage after the third cleavage and before the fourth cleavage” for the candidate embryo can be stored in the storage unit 701, and the third image extraction unit 723 can store this information as necessary. You can refer to time information. The extracted image can be output as an image visually distinguishable by the user by the output device 712. The user can generate the third index information based on the image extracted by the third image extraction unit 723 by visual discrimination, and input the information to the third index information acquisition unit 704 via the input device 711. it can.

画像に基づいた第1指標情報、第2指標情報、及び第3指標情報の生成は、画像解析処理ソフトウェア等を用いて自動的に実行されることもできる。この実施形態の一例を図8に示す。図8中、符号820〜823,880で示す構成は図7中の符号720〜723,780で示す構成と同様の特徴を有する。胚判別装置800は画像解析部890を更に備える。画像解析部890は、画像抽出部880において抽出された画像に基づいて画像解析処理を行い、第1指標情報、第2指標情報、及び/又は第3指標情報を生成し、判別部870に入力する。画像解析部890は第1画像解析部831、第2画像解析部832、及び第3画像解析部833を含む。第1画像抽出部821、第2画像抽出部822、第3画像抽出部823により抽出された画像は、それぞれ第1画像解析部831、第2画像解析部832、第3画像解析部833に入力される。第1画像解析部831、第2画像解析部832、第3画像解析部833はそれぞれ、画像解析処理により第1指標情報、第2指標情報、及び第3指標情報を生成し、第1指標情報取得部802、第2指標情報取得部803、第3指標情報取得部804に入力する。画像解析処理により生成された第1指標情報、第2指標情報、及び第3指標情報の、第1指標情報取得部802、第2指標情報取得部803、第3指標情報取得部804への入力前に、各指標情報が出力装置812に出力され、当該各指標情報を、ユーザーが、第1画像抽出部821、第2画像抽出部822、第3画像抽出部823から出力装置812に出力された抽出画像と対比して妥当性を検証し、妥当であると判断されれば各指標情報が第1指標情報取得部802、第2指標情報取得部803、第3指標情報取得部804へ入力され、妥当でないと判断されれば、胚選別装置700について説明したと同様に、ユーザーにより生成された訂正後の指標情報が入力装置811を介して第1指標情報取得部802、第2指標情報取得部803、第3指標情報取得部804へ入力されるように構成されていてもよい。   The generation of the first index information, the second index information, and the third index information based on the image can be automatically executed using image analysis processing software or the like. An example of this embodiment is shown in FIG. 8, the configuration indicated by reference numerals 820 to 823,880 has the same characteristics as the configuration indicated by reference numerals 720 to 723,780 in FIG. The embryo discrimination device 800 further includes an image analysis unit 890. The image analysis unit 890 performs image analysis processing based on the image extracted by the image extraction unit 880, generates first index information, second index information, and / or third index information, and inputs them to the determination unit 870 To do. The image analysis unit 890 includes a first image analysis unit 831, a second image analysis unit 832, and a third image analysis unit 833. The images extracted by the first image extraction unit 821, the second image extraction unit 822, and the third image extraction unit 823 are input to the first image analysis unit 831, the second image analysis unit 832, and the third image analysis unit 833, respectively. Is done. The first image analysis unit 831, the second image analysis unit 832, and the third image analysis unit 833 generate first index information, second index information, and third index information by image analysis processing, respectively, and the first index information The information is input to the acquisition unit 802, the second index information acquisition unit 803, and the third index information acquisition unit 804. Input the first index information, the second index information, and the third index information generated by the image analysis processing to the first index information acquisition unit 802, the second index information acquisition unit 803, and the third index information acquisition unit 804 Before, each index information is output to the output device 812, and each index information is output from the first image extraction unit 821, the second image extraction unit 822, and the third image extraction unit 823 to the output device 812. The index information is verified against the extracted image, and if it is determined to be appropriate, each index information is input to the first index information acquisition unit 802, the second index information acquisition unit 803, and the third index information acquisition unit 804. If it is determined to be invalid, the corrected index information generated by the user is input via the input device 811 to the first index information acquisition unit 802, the second index information, as described for the embryo sorting apparatus 700. The acquisition unit 803 and the third index information acquisition unit 804 may be configured to be input.

本発明の胚選別装置は、撮像装置及び酸素消費量測定装置と組み合わされた、受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別システムを構成することができる。図7及び図8に示す胚選別システム740、840はその実施形態の一例である。   The embryo selection apparatus of the present invention can constitute an embryo selection system for selecting a candidate embryo of a mammal cultured in vitro from a fertilized egg in combination with an imaging apparatus and an oxygen consumption measuring apparatus. The embryo sorting systems 740 and 840 shown in FIGS. 7 and 8 are an example of the embodiment.

胚選別システム740、840は胚選別装置700、800と、撮像装置750、850と、酸素消費量測定装置760、860とを少なくとも備える。   Embryo sorting systems 740 and 840 include at least embryo sorting devices 700 and 800, imaging devices 750 and 850, and oxygen consumption measuring devices 760 and 860.

撮像装置750、850は、候補胚を撮像し、撮像された画像を画像取得部720、820へと出力する。撮像装置750、850は、必要に応じて顕微鏡対物レンズと組み合わされて、体外培養時の候補胚の動画又は静止画を撮像可能なものであれば特に限定されないが、具体例としてはデジタルビデオカメラが挙げられる。   The imaging devices 750 and 850 capture the candidate embryo and output the captured images to the image acquisition units 720 and 820. The imaging devices 750 and 850 are not particularly limited as long as they can capture a moving image or a still image of a candidate embryo during in vitro culture in combination with a microscope objective lens as necessary. Is mentioned.

酸素消費量測定装置760、860は、受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量を測定し、測定された酸素消費量値を第4指標情報取得部705、805へと出力する。酸素消費量測定装置760、860は特に限定されないが、具体的に上述したような、単一胚あたりの酸素消費量を測定することが可能な装置を用いることができる。   Oxygen consumption measuring devices 760 and 860 measure and measure the oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage of mammalian candidate embryos cultured in vitro from fertilized eggs The obtained oxygen consumption value is output to the fourth index information acquisition units 705 and 805. Although the oxygen consumption measuring devices 760 and 860 are not particularly limited, a device capable of measuring the oxygen consumption per single embryo as specifically described above can be used.

図9は、Mが3である場合の胚選別装置900の機能構成を表す概略ブロック図である。判別部970は図6を参照して説明した第1指標判別部606、第2指標判別部607、第3指標判別部608、第4指標判別部609から選ばれる任意の3つである、第M1指標判別部905、第M2指標判別部906、第M3指標判別部907を含む。ここでM1、M2、M3は相互排他的に1、2、3、4から選択される整数である。胚選別装置900の好適な一実施形態では、M1、M2、M3がそれぞれ2、3、4である。 FIG. 9 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the embryo sorting apparatus 900 when M is 3. As shown in FIG. The determination unit 970 is any three selected from the first index determination unit 606, the second index determination unit 607, the third index determination unit 608, and the fourth index determination unit 609 described with reference to FIG. M 1 index determination unit 905, the M 2 index determination unit 906 includes a second M 3 index determination unit 907. Here, M 1 , M 2 , and M 3 are integers selected from 1 , 2 , 3 , and 4 in a mutually exclusive manner. In a preferred embodiment of the embryo sorting apparatus 900, M 1 , M 2 , and M 3 are 2, 3, and 4, respectively.

図10は、Mが2である場合の胚選別装置1000の機能構成を表す概略ブロック図である。判別部1070は図6を参照して説明した第1指標判別部606、第2指標判別部607、第3指標判別部608、第4指標判別部609から選ばれる任意の2つである、第M1指標判別部1004、第M2指標判別部1005を含む。ここでM1、M2は相互排他的に1、2、3、4から選択される整数であり、好ましくは2、3、4から選択される整数である。 FIG. 10 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the embryo sorting apparatus 1000 when M is 2. The determination unit 1070 is any two selected from the first index determination unit 606, the second index determination unit 607, the third index determination unit 608, and the fourth index determination unit 609 described with reference to FIG. An M 1 index determination unit 1004 and an M 2nd index determination unit 1005 are included. Here, M 1 and M 2 are integers selected from 1 , 2 , 3, and 4 in a mutually exclusive manner, and are preferably integers selected from 2, 3, and 4.

図11には、図7に示す胚選別装置700、胚選別システム740をM=3に変更した一実施形態である胚選別装置1100、胚選別システム1140を示す。   FIG. 11 shows an embryo sorting apparatus 1100 and an embryo sorting system 1140, which are an embodiment in which the embryo sorting apparatus 700 and the embryo sorting system 740 shown in FIG. 7 are changed to M = 3.

図12には、図8に示す胚選別装置800、胚選別システム840をM=3に変更した一実施形態である胚選別装置1200、胚選別システム1240を示す。   FIG. 12 shows an embryo sorting apparatus 1200 and an embryo sorting system 1240 according to an embodiment in which the embryo sorting apparatus 800 and the embryo sorting system 840 shown in FIG. 8 are changed to M = 3.

胚選別装置1100及び1200は、胚選別装置900においてM1=2, M2=3, M3=4である場合の例であるが、これには限定されない。 The embryo sorting apparatuses 1100 and 1200 are examples in the case of M 1 = 2, M 2 = 3, and M 3 = 4 in the embryo sorting apparatus 900, but are not limited thereto.

本発明の胚選別装置により胚を選別する方法を、図13〜22に示すフローチャートを参照して説明する。以下の説明では便宜上、M=4、3、2である場合の胚判別装置の代表例として胚判別装置600、900、1000をそれぞれ参照する。   A method for sorting embryos with the embryo sorting apparatus of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. In the following description, for the sake of convenience, the embryo discrimination devices 600, 900, and 1000 will be referred to as representative examples of the embryo discrimination device when M = 4, 3, and 2, respectively.

なお以下の説明においてM1…MMは相互排他的に1…M (Mは2、3、又は4の整数である)の整数からなる群から選択される整数を意味する。 In the following description, M 1 ... M M means an integer selected from the group consisting of integers of 1... M (M is an integer of 2, 3, or 4) in a mutually exclusive manner.

図20は、胚判別装置600, 900, 1000により胚を選別する方法の概要を示す。判別部670,970,1070は、候補胚についての取得された第M1指標情報〜第MM指標情報が、対応する指標選別基準条件を満足するか否かを判別する(S2001)。次に、解析部610,908,1006は、S2001において満足すると判別された条件の個数が、N個以上であるか否かを解析(S2002)し、N個以上であれば選別すべき胚であることを示す「良」判定の結果を出力(S2003)し、N個未満であれば選別すべき胚でないことを示す「不良」判定の結果を出力(S2004)して処理を終える。 FIG. 20 shows an outline of a method of selecting an embryo using the embryo discriminating apparatus 600, 900, 1000. Discriminator 670,970,1070 the first M 1 index information, second M M index information obtained for the candidate embryos, satisfies the corresponding index selection reference condition determines whether or not the (S2001). Next, the analysis unit 610,908,1006 analyzes whether the number of conditions determined to be satisfied in S2001 is N or more (S2002), and if it is N or more, it is an embryo to be selected Is output (S2003), and if it is less than N, a “bad” determination result indicating that it is not an embryo to be selected is output (S2004), and the process ends.

図21は図7及び図11に示す、画像抽出部780,1180を備えた胚選別装置700,1100を用いた胚の選別方法の概要を示す。この方法では画像抽出部780,1180により、取得された候補胚の画像から、第1〜第3指標情報のうち必要な情報を生成するために必要な所定の画像が抽出される(S2101)。次いで、抽出された当該所定の画像に基づいて生成された第1〜第3指標情報及び/又は別途生成された第4指標情報のうち所定の情報が、判別部770, 1170により取得(S2102)される。続いて、上述のS2001〜S2004が行われる。   FIG. 21 shows an outline of an embryo selection method using the embryo selection devices 700 and 1100 including the image extraction units 780 and 1180 shown in FIGS. In this method, the image extraction units 780 and 1180 extract predetermined images necessary for generating necessary information from the first to third index information from the acquired candidate embryo images (S2101). Next, predetermined information among the first to third index information generated based on the extracted predetermined image and / or fourth index information generated separately is acquired by the determination units 770 and 1170 (S2102) Is done. Subsequently, the above-described S2001 to S2004 are performed.

図22は図8及び図12に示す、画像解析部890, 1290を更に備えた胚選別装置800,1200を用いた胚の選別方法の概要を示す。この方法では上述のS2101により抽出された所定の画像に基づき、画像解析部890, 1290により、第1〜第3指標情報のうち所定の情報が生成され、判別部870, 1270に入力される。続いて、上述のS2101、S2001〜S2004が行われる。   FIG. 22 shows an outline of an embryo selection method using the embryo selection apparatus 800 or 1200 further including the image analysis units 890 and 1290 shown in FIGS. In this method, based on the predetermined image extracted in S2101 described above, predetermined information is generated from the first to third index information by the image analysis units 890 and 1290 and input to the determination units 870 and 1270. Subsequently, S2101 and S2001 to S2004 described above are performed.

図20に示すS2001〜S2004の判別・解析工程は2つの様式に大別することができる。一つの様式では、図13に示すように、第Mm指標判別工程(ここでmは1〜Mから選択される整数である)をm=1からm=Mまで実行することにより、M個の条件の満足性についての判別を全て完了した後(S1301)に、解析工程S1302を実行する。この方法は、候補胚についての必要な指標情報が全て取得された後に判別工程及び解析工程を行う場合に適している。もう一つの様式では、図14〜19に示すように、M個の条件全部の満足性についての判別の完了を待つことなく、N個の条件が満足された時点で「良」判定の結果を出力し、N個の条件が満足され得ないことが確定した時点で「不良」の結果を出力して処理を終了する。後者の様式は、候補胚についての必要な指標情報を経時的に取得しながら、判別工程及び解析工程を行う場合に適している。 The discrimination / analysis process of S2001 to S2004 shown in FIG. 20 can be roughly divided into two modes. In one manner, as shown in FIG. 13, by (here m which is an integer selected from 1 to M) a M m index determination step executes from m = 1 to m = M, M-number After completing all the determinations regarding the satisfaction of the conditions (S1301), the analysis step S1302 is executed. This method is suitable when the determination step and the analysis step are performed after all necessary index information about the candidate embryo has been acquired. In the other format, as shown in FIGS. 14 to 19, the result of the “good” judgment is obtained when N conditions are satisfied without waiting for the completion of the determination about the satisfaction of all M conditions. When it is determined that N conditions cannot be satisfied, a “bad” result is output and the process is terminated. The latter mode is suitable for performing the discrimination process and the analysis process while acquiring necessary index information about the candidate embryos over time.

そこで図13のフローチャートに示される胚の選別方法について説明する。判別部670,970,1070内の第Mm指標判別部により、取得された候補胚の第Mm指標情報が、対応する第Mm指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第Mm指標判別工程を、第M1指標判別工程から第MM指標判別工程まで順に実行する(S1301)。ここでS1301は、第1指標判別工程、第2指標判別工程、第3指標判別工程、及び、第4指標判別工程のうちのM個の工程を、任意の順序で実行することを意味する。次に、解析部610,908,1006は、S1301(第M1指標判別工程〜第MM指標判別工程)において満足すると判別された条件がN個以上であるか否かを解析(S1302)し、N個以上であれば選別すべき胚であることを示す「良」判定の結果を出力(S1303)し、N個未満であれば選別すべき胚でないことを示す「不良」判定の結果を出力(S1304)して処理を終える。 Therefore, an embryo selection method shown in the flowchart of FIG. 13 will be described. By a M m index determination unit in the determination unit 670,970,1070, the M m index the M m index information of the obtained candidate embryos, to determine whether or not to satisfy a corresponding first M m indicator selection criteria condition the determination process is performed in order from the first M 1 index determination step until the M M index determination step (S1301). Here, S1301 means that the M processes of the first index determination process, the second index determination process, the third index determination process, and the fourth index determination process are executed in an arbitrary order. Next, the analysis unit 610,908,1006 is to S1301 (the M 1 index determination step, second M M index determination step) determines conditions to satisfy in the analysis whether a N or more (S1302), N If the number is more than one, the result of “good” judgment indicating that the embryo should be selected is output (S1303), and if it is less than N, the result of “bad” judgment indicating that the embryo is not to be selected is output ( S1304) to finish the process.

次に、図14〜19のフローチャートに示される胚の選別方法について説明する。これらの方法では、第Mm指標判別工程(ここでmは1〜Mから選択される整数である)をm=1から順次実行し、第M1指標判別工程から第Mm指標判別工程において判別されたm個の条件のうち、満足されると判別された条件の数(x)がNである場合(x=Nの場合)には第Mm+1指標判別工程以降に進むことなく「良」判定の結果を出力して処理を終了し、満足されると判別された条件の数(x)がN未満であって、かつ、仮に第Mm+1指標判別工程から第MM指標判別工程までの全ての工程にて判別される条件が満足されるとしても合計でN個の条件が満足され得ないことが確定する場合(x<N かつ x+(M-m)<Nの場合)には「不良」の結果を出力して処理を終了し、いずれにも該当しない場合(x<N かつ N ≦x+(M-m)の場合)には第Mm+1指標判別工程に進む。 Next, the method for selecting an embryo shown in the flowcharts of FIGS. In these methods, the M m index determination step (where m is an integer selected from 1 to M) is sequentially executed from m = 1, and the M 1 index determination step to the M m index determination step If the number (x) of conditions determined to be satisfied among the m conditions determined is N (when x = N), the process does not proceed to the M m + 1 index determination step The result of the “good” determination is output and the process is terminated, and the number of conditions (x) determined to be satisfied is less than N, and it is assumed that from the M m + 1 index determination step to the M M Even if the conditions determined in all processes up to the index determination process are satisfied, it is determined that a total of N conditions cannot be satisfied (when x <N and x + (Mm) <N) The result of “bad” is outputted to terminate the processing, and if none of them is satisfied (when x <N and N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to the M m + 1 index determination step.

図14は胚選別装置600(M=4)による、解析工程での閾値をN=2とした場合の例を示す。S1401は第M1指標判別部が行う第M1指標判別工程を、S1402及びS1403は第M2指標判別部が行う第M2指標判別工程を、S1404、S1405及びS1406は第M3指標判別部が行う第M3指標判別工程を、S1407、S1408及びS1409は第M4指標判別部が行う第M4指標判別工程を示す。第M1指標判別部、第M2指標判別部、第M3指標判別部、第M4指標判別部は、判別部670に含まれる第1指標判別部606、第2指標判別部607、第3指標判別部608及び第4指標判別部609から相互排他的に選択される。S1410、S1412及びS1414は解析部610が「良」判定の結果を出力する工程を示す。S1411、S1413及びS1415は解析部610が「不良」判定の結果を出力する工程を示す。S1401にて第M1指標選別基準条件が満足される場合(x,m=1,1、x<N かつ N ≦x+(M-m))にS1402に進み、満足されない場合(x,m=0,1、x<N かつ N ≦x+(M-m))にS1403に進む。S1402にて第M2指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,2、x=N)にはS1410に進み、満足されない場合(x,m=1,2、x<N かつ N ≦x+(M-m))にはS1404に進む。S1404にて第M3指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,3、x=N)にはS1410に進み、満足されない場合(x,m=1,3、x<N かつ N ≦x+(M-m))にはS1407に進む。S1407にて第M4指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,4、x=N)にはS1410に進み、満足されない場合(x,m=1,4、x<N かつ x+(M-m)<N)にはS1411に進む。S1403にて第M2指標選別基準条件が満足される場合(x,m=1,2、x<N かつ N ≦x+(M-m))にS1405に進み、満足されない場合(x,m=0,2、x<N かつ N ≦x+(M-m))にS1406に進む。S1405にて第M3指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,3、x=N)にはS1412に進み、満足されない場合(x,m=1,3、x<N かつ N ≦x+(M-m))にはS1408に進む。S1408にて第M4指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,4、x=N)にはS1412に進み、満足されない場合(x,m=1,4、x<N かつ x+(M-m)<N)にはS1413に進む。S1406にて第M3指標選別基準条件が満足される場合(x,m=1,3、x=N)にはS1409に進み、満足されない場合(x,m=0,3、x<N かつ x+(M-m)<N)にはS1415に進む。S1409にて第M4指標選別基準条件が満足される場合(x,m=2,4、x=N)にはS1414に進み、満足されない場合(x,m=1,4、x<N かつ x+(M-m)<N)にはS1415に進む。 FIG. 14 shows an example in which the threshold in the analysis process is set to N = 2 by the embryo sorting apparatus 600 (M = 4). S1401 is a first M 1 index determination process of the first M 1 index determination unit performs the S1402 and S1403 are the M 2 index determination process of the first M 2 index determination unit performs, S1404, S1405 and S1406 are the M 3 index determination unit the first M 3 index determination process is performed, indicating the S1407, S1408 and S1409 are the M 4 index determination process of the first M 4 index determination unit performs. The M 1 index determination unit, the M 2 index determination unit, the M 3 index determination unit, the first M 4 index determination unit, the first index determination unit 606 included in the determination unit 670, the second index determination unit 607, the The three index discriminating unit 608 and the fourth index discriminating unit 609 are mutually exclusive. S1410, S1412, and S1414 indicate steps in which the analysis unit 610 outputs the result of “good” determination. S1411, S1413, and S1415 indicate steps in which the analysis unit 610 outputs the result of the “defective” determination. If the M 1 indicator selection criterion condition is satisfied at S1401 (x, m = 1,1, x <N and N ≦ x + (Mm)) proceeds to the S1402, if not satisfied (x, m = 0, 1, x <N and N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to S1403. If the M 2 indicator selection criterion condition is satisfied at S1402 (x, m = 2,2, x = N) to proceeds to S1410, if not satisfied (x, m = 1,2, x <N and If N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to S1404. If the M 3 indicator selection criterion condition is satisfied at S1404 (x, m = 2,3, x = N) , the process proceeds to S1410, if not satisfied (x, m = 1,3, x <N and If N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to S1407. If the M 4 indicator selection criterion condition is satisfied at S1407 (x, m = 2,4, x = N) , the process proceeds to S1410, if not satisfied (x, m = 1,4, x <N and If x + (Mm) <N), the process proceeds to S1411. If the M 2 indicator selection criterion condition is satisfied at S1403 (x, m = 1,2, x <N and N ≦ x + (Mm)) proceeds to the S1405, if not satisfied (x, m = 0, 2, x <N and N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to S1406. If the M 3 indicator selection criterion condition is satisfied at S1405 (x, m = 2,3, x = N) , the process proceeds to S1412, if not satisfied (x, m = 1,3, x <N and If N ≦ x + (Mm)), the process proceeds to S1408. If the M 4 indicator selection criterion condition is satisfied at S1408 (x, m = 2,4, x = N) , the process proceeds to S1412, if not satisfied (x, m = 1,4, x <N and If x + (Mm) <N), the process proceeds to S1413. If the M 3 indicator selection criterion condition is satisfied at S1406 (x, m = 1,3, x = N) , the process proceeds to S1409, if not satisfied (x, m = 0,3, x <N and If x + (Mm) <N), proceed to S1415. If the M 4 indicator selection criterion condition is satisfied at S1409 (x, m = 2,4, x = N) , the process proceeds to S1414, if not satisfied (x, m = 1,4, x <N and If x + (Mm) <N), proceed to S1415.

図15は胚選別装置600(M=4) を用いる胚選別方法において、解析工程での閾値をN=3とした場合の動作の一実施形態を示す。図16は胚選別装置600(M=4) を用いる胚選別方法において、解析工程での閾値をN=4とした場合の動作の一実施形態を示す。図15及び16では、図14と同様に、S1501及び1601は第M1指標判別部が行う第M1指標判別工程を、S1502、S1503、S1602は第M2指標判別部が行う第M2指標判別工程を、S1504、S1505、S1506及びS1603は第M3指標判別部が行う第M3指標判別工程を、S1507、S1508、S1509及びS1604は第M4指標判別部が行う第M4指標判別工程を示す。S1510、S1512、S1514及びS1605は解析部610が「良」判定の結果を出力する工程を示す。S1511、S1513、S1515及びS1606は解析部610が「不良」判定の結果を出力する工程を示す。 FIG. 15 shows an embodiment of the operation when the threshold value in the analysis step is set to N = 3 in the embryo sorting method using the embryo sorting apparatus 600 (M = 4). FIG. 16 shows an embodiment of the operation when the threshold in the analysis step is set to N = 4 in the embryo selection method using the embryo selection device 600 (M = 4). In Figure 15 and 16, similarly to FIG. 14, a is S1501 and 1601 a M 1 index determination process of the first M 1 index determination unit performs, S1502, S1503, S1602 is a M 2 indicator is a M 2 index determination unit performs the determination step, S1504, S1505, and S1506 and S1603 are the M 3 index determination process of the first M 3 index determination unit performs, S1507, S1508, S1509 and S1604 are the M 4 index determination process of the first M 4 index determination unit performs Indicates. S1510, S1512, S1514, and S1605 indicate steps in which the analysis unit 610 outputs the result of “good” determination. S1511, S1513, S1515, and S1606 are steps in which the analysis unit 610 outputs the result of the “defective” determination.

図17は胚選別装置900(M=3) を用いる胚選別方法において、解析工程での閾値をN=2とした場合の動作の一実施形態を示す。図18は胚選別装置900(M=3) を用いる胚選別方法において、解析工程での閾値をN=3とした場合の動作の一実施形態を示す。図17及び18では、S1701及びS1801は第M1指標判別部905が行う第M1指標判別工程を、S1702、S1703及びS1802は第M2指標判別部906が行う第M2指標判別工程を、S1704、S1705及びS1803は第M3指標判別部907が行う第M3指標判別工程を示す。S1706、S1708及びS1804は解析部908が「良」判定の結果を出力する工程を示す。S1707、S1709及びS1805は解析部908が「不良」判定の結果を出力する工程を示す。 FIG. 17 shows an embodiment of the operation when the threshold in the analysis step is set to N = 2 in the embryo selection method using the embryo selection apparatus 900 (M = 3). FIG. 18 shows an embodiment of the operation when the threshold value in the analysis step is set to N = 3 in the embryo sorting method using the embryo sorting apparatus 900 (M = 3). In Figure 17 and 18, the the S1701 and S1801 are the M 1 index determination process of the first M 1 index determination unit 905 performs, S1702, S1703 and S1802 are the M 2 index determination process of the first M 2 index determination unit 906 performs, S1704, S1705 and S1803 shows a first M 3 index determination process of the first M 3 index determination unit 907 performs. S1706, S1708, and S1804 indicate steps in which the analysis unit 908 outputs the result of “good” determination. S1707, S1709, and S1805 indicate steps in which the analysis unit 908 outputs the result of “defect” determination.

図19は胚選別装置1000(M=2)を用いる胚選別方法において、解析工程での閾値をN=2とした場合の動作の一実施形態を示す。図19では、S1901は第M1指標判別部1004が行う第M1指標判別工程を、S1902は第M2指標判別部1005が行う第M2指標判別工程を示す。S1903は解析部1006が「良」判定の結果を出力する工程を示す。S1904は解析部1006が「不良」判定の結果を出力する工程を示す。 FIG. 19 shows an embodiment of the operation when the threshold value in the analysis step is set to N = 2 in the embryo sorting method using the embryo sorting apparatus 1000 (M = 2). In Figure 19, S1901 shows a first M 2 index determination process of the first M 1 index determination step, S1902 has the M 2 index determination unit 1005 performs the first M 1 index determination unit 1004 performs. S1903 indicates a process in which the analysis unit 1006 outputs the result of the “good” determination. S1904 indicates a process in which the analysis unit 1006 outputs the result of the “defective” determination.

図23a〜23dでは、一例として、胚選別装置900(ただしM1=2、M2=3、M3=4とする)を用いて、図17に示すフローチャート(M=3, N=2)に従いウシの胚の選別を行う方法を具体的に示す。 In FIGS. 23a to 23d, as an example, using the embryo sorting apparatus 900 (where M 1 = 2, M 2 = 3, and M 3 = 4), the flowchart shown in FIG. 17 (M = 3, N = 2) A method for selecting a bovine embryo according to the above will be described specifically.

複数の候補胚をまとめて処理する場合には、各候補胚を特定するアドレスを割り振ることができる。例えば行列状に並んだ複数のウェル(凹穴部)を備えるマルチウェルプレートの各ウェル内に候補胚を収容する場合、各候補胚をウェルの座標(行,列)により特定することができる。1つのウェルに1つの候補胚が収容される場合には胚の個別管理が容易であるが、1つのウェルに複数の候補胚が収容されてもよい。後者の場合は1つのウェル内の各胚に更にID番号を付与して区別することができる。   When a plurality of candidate embryos are processed together, an address specifying each candidate embryo can be assigned. For example, when a candidate embryo is accommodated in each well of a multiwell plate having a plurality of wells (concave holes) arranged in a matrix, each candidate embryo can be specified by the coordinates (row, column) of the well. When one candidate embryo is accommodated in one well, individual management of the embryo is easy, but a plurality of candidate embryos may be accommodated in one well. In the latter case, each embryo in one well can be further distinguished by giving an ID number.

図23a〜23dの例における各選別基準条件及び指標情報は以下の通りである。
第2指標判別基準条件: 受精31時間後(初期卵割終了時)において2細胞であり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと
第3指標選別基準条件: 受精55時間後(第三卵割終了時)において5細胞、6細胞、7細胞、8細胞のいずれかであり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと
第4指標選別基準条件: 受精168時間後(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期)の、単一胚あたりの酸素消費量が0.91×10-14 mol s-1以上であること
第2指標情報: 受精31時間後における細胞数、及び、フラグメンテーションの有無
第3指標情報: 受精55時間後における細胞数、及び、フラグメンテーションの有無
第4指標情報: 受精168時間後における単一胚あたりの酸素消費量
Each selection criterion condition and index information in the examples of FIGS. 23a to 23d are as follows.
Second indicator discrimination criteria: 2 cells at 31 hours after fertilization (at the end of the initial cleavage) and no fragmentation observed Third criteria selection criteria: 55 hours after fertilization (at the end of the third cleavage) In any one of 5 cells, 6 cells, 7 cells, and 8 cells, and no fragmentation is observed. 4th index selection criteria condition: 168 hours after fertilization (early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded embryo) 2nd index information: oxygen consumption per single embryo at the blastocyst stage) is 0.91 × 10 -14 mol s -1 or more: Number of cells 31 hours after fertilization, and the presence or absence of fragmentation 3rd index information : Number of cells at 55 hours after fertilization and the presence or absence of fragmentation 4th index information: Oxygen consumption per single embryo at 168 hours after fertilization

個別の候補胚を特定する情報(行、列、ID番号)を記憶部901に格納する(図23a)。第2指標取得部902により取得された第2指標情報が第2指標選別基準条件を満足するか否かの第2指標判別部905による判別を行い、第2指標情報及び判別結果を格納する(図23b)。O.K.は第2指標選別基準条件を満足することを示し、NGは該条件を満足しないことを示す。O.K.、NGはそれぞれ1、0等の数値に置き換えて表してもよい。次に第3指標取得部903により取得された第3指標情報が第3指標選別基準条件を満足するか否かの第3指標判別部906による判別を行い、第3指標情報及び判別結果を格納する(図23c)。第3指標判別工程終了時点で2つの条件を満足する候補胚を良品と結論付け(図17のフローチャートをS1701, S1702, S1706の順に辿る)、解析結果を記憶部901に格納する。第3指標判別工程終了時点で2つの条件をともに満足しない候補胚は不良品と結論付け(図17のフローチャートをS1701, S1703, S1709の順に辿る)、解析結果を記憶部901に格納する。次に第3指標判別工程終了時点で1つの条件を満足する候補胚については、更に第4指標取得部904により取得された第4指標情報が第4 指標選別基準条件を満足するか否かの第4指標判別部907による判別を行い、第4指標情報及び判別結果を格納する(図23d)。2つの条件を満足する候補胚は良品と結論付け、1つの条件のみを満足する候補胚は不良品と結論付け、解析結果を記憶部901に格納する。   Information (row, column, ID number) for identifying individual candidate embryos is stored in the storage unit 901 (FIG. 23a). Whether the second index information acquired by the second index acquisition unit 902 satisfies the second index selection criterion condition is determined by the second index determination unit 905, and the second index information and the determination result are stored ( Figure 23b). O.K. indicates that the second index selection criterion condition is satisfied, and NG indicates that the condition is not satisfied. O.K. and NG may be replaced with numerical values such as 1 and 0, respectively. Next, the third index determination unit 906 determines whether the third index information acquired by the third index acquisition unit 903 satisfies the third index selection criterion condition, and stores the third index information and the determination result (FIG. 23c). A candidate embryo that satisfies the two conditions at the end of the third index discrimination step is concluded to be a non-defective product (the flowchart of FIG. 17 is followed in the order of S1701, S1702, and S1706), and the analysis result is stored in the storage unit 901. A candidate embryo that does not satisfy both conditions at the end of the third index discrimination step is concluded to be defective (following the flowchart of FIG. 17 in the order of S1701, S1703, and S1709), and the analysis result is stored in the storage unit 901. Next, for candidate embryos that satisfy one condition at the end of the third index determination step, whether or not the fourth index information acquired by the fourth index acquisition unit 904 further satisfies the fourth index selection criterion condition The discrimination by the fourth index discriminating unit 907 is performed, and the fourth index information and the discrimination result are stored (FIG. 23d). A candidate embryo that satisfies the two conditions is concluded as a non-defective product, a candidate embryo that satisfies only one condition is determined as a defective product, and the analysis result is stored in the storage unit 901.

本発明の胚選別システムのハードウェアの構成の好適な一実施形態を図24に模式的に示す。胚選別装置は中央演算処理装置(CPU)とハードディスクドライブ(HDD)とを備えたコンピュータ2401により構成される。撮像装置は電荷結合素子(CCD)2404と、胚を観察可能な対物レンズ2405を備える。胚を培養するための培養容器2407はステージ2408上に設置される。撮像装置(2404,2405)とステージ2408との相対的な位置を制御して、撮像装置による培養容器2407内の撮影位置を位置決めする位置制御機構2409を更に備えることが好ましい。撮像装置(2404,2405)は、撮像時の対物レンズ2405による視野内に単一の候補胚が含まれるように位置制御されてもよいし、複数の候補胚が含まれるように位置制御されてもよい。コンピュータ2401には撮像装置(2404,2405)、酸素消費量測定装置2406、表示インターフェース2402及び入力インターフェース2403が接続される。   A preferred embodiment of the hardware configuration of the embryo sorting system of the present invention is schematically shown in FIG. The embryo sorting apparatus includes a computer 2401 having a central processing unit (CPU) and a hard disk drive (HDD). The imaging apparatus includes a charge coupled device (CCD) 2404 and an objective lens 2405 that can observe an embryo. A culture vessel 2407 for culturing an embryo is installed on the stage 2408. It is preferable to further include a position control mechanism 2409 for controlling the relative position between the imaging device (2404, 2405) and the stage 2408 to position the imaging position in the culture vessel 2407 by the imaging device. The imaging device (2404, 2405) may be position-controlled so that a single candidate embryo is included in the field of view by the objective lens 2405 at the time of imaging, or position-controlled so that a plurality of candidate embryos are included. Also good. An imaging device (2404, 2405), an oxygen consumption measuring device 2406, a display interface 2402, and an input interface 2403 are connected to the computer 2401.

本発明の胚選別装置の各機能は、該機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体を本発明のシステム又は装置に提供し、該システム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前記機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM、DVD-ROM、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどが用いられる。   Each function of the embryo sorting apparatus of the present invention can also be realized by a program code of software that realizes the function. In this case, a storage medium in which the program code is recorded is provided to the system or apparatus of the present invention, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reads the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention. As a storage medium for supplying such a program code, for example, a flexible disk, CD-ROM, DVD-ROM, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM Etc. are used.

また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前記機能が実現されるようにしてもよい。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前記機能が実現されるようにしてもよい。   Further, an OS (operating system) running on the computer may perform part or all of the actual processing based on an instruction of the program code, and the above functions may be realized by the processing. Further, after the program code read from the storage medium is written in the memory on the computer, the computer CPU or the like performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code. The function may be realized by.

また、前記機能を実現するソフトウェアのプログラムコードがネットワークを介して配信されることにより、システム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はCD-RW、CD-R等の記憶媒体に格納され、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することにより前記機能が実現されるようにしてもよい。   In addition, by distributing the program code of software that realizes the above functions via a network, the program code is stored in a storage means such as a hard disk or memory of a system or apparatus, or a storage medium such as a CD-RW or CD-R, The function may be realized by the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus reading and executing the program code stored in the storage means or the storage medium.

以下実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。ただし本発明の実施形態、使用する材料及び器具は、実施例に示す具体例には限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, embodiments of the present invention, materials and instruments used are not limited to the specific examples shown in the examples.

<実験1: 本発明の指標と受胎率の関係>
<材料及び方法>
<培養容器>
本実験では底壁2と、その外周に立設された側壁1とを備える35mm培養皿の中心に25個の微小ウェル4からなる細胞収容部3と、細胞収容部3の周囲を囲む環状の内壁5とが形成された、図1a〜1fに示す培養容器10を用いた。細胞収容部3を構成する各微小ウェル4の直径rは270μmであり、深さLは150μmである。25個の微小ウェル4は5行5列に、ウェル間の間隔aが150μmとなるように配置されている。各微小ウェルの底面6は、外周部から中心に向けて下るように傾斜して、円錐面を形成しており、円錐の中心線と母線とのなす角αが83°である。環状の内壁は直径が7mm、高さが1.5mmである。内壁5は直径dが7mm、高さが1.5mmであり、培養液の液滴を形成するために用いた。
<Experiment 1: Relationship between the index of the present invention and the conception rate>
<Materials and methods>
<Culture container>
In this experiment, a cell container 3 consisting of 25 microwells 4 at the center of a 35 mm culture dish having a bottom wall 2 and a side wall 1 standing on the outer periphery thereof, and an annular shape surrounding the periphery of the cell container 3 The culture vessel 10 shown in FIGS. 1a to 1f in which the inner wall 5 was formed was used. The diameter r of each microwell 4 constituting the cell accommodating portion 3 is 270 μm, and the depth L is 150 μm. The 25 microwells 4 are arranged in 5 rows and 5 columns so that the distance a between the wells is 150 μm. The bottom surface 6 of each microwell is inclined so as to descend from the outer peripheral portion toward the center to form a conical surface, and an angle α formed between the center line of the cone and the generatrix is 83 °. The annular inner wall is 7mm in diameter and 1.5mm in height. The inner wall 5 has a diameter d of 7 mm and a height of 1.5 mm, and was used to form a culture liquid droplet.

当該培養容器はポリスチレン製であり、通常の射出成形法により製造されたものを用いた。   The culture vessel was made of polystyrene, and one produced by a normal injection molding method was used.

<卵母細胞の採取と体外成熟 (In Vitro Maturation, IVM)>
ウシの卵丘-卵母細胞複合体 (COCs)の採取と体外成熟はImaiらの文献(Imai K, Tagawa M, Yoshioka H, Matoba S, Narita M, Inaba Y, Aikawa Y, Ohtake M, Kobayashi S (2006) The efficiency of embryo production by ovum pick-up and in vitro fertilization in cattle. J Reprod Dev 52(suppl): 19-29)に記載の手順に沿って行った。黒毛和種雌牛 (Japanese Black heifers) 又はホルスタイン(Holsteins)から採取された卵巣を、50μg/mlゲンタマイシン(Sigma Chemical, St Louis, MO, USA)が添加された生理的食塩水により洗浄し、該生理的食塩水中で20℃にて約20時間保持した。19ゲージの針を備えた5mLシリンジを用いてCOCsを卵胞 (直径2-6 mm)から吸引し、体外成熟に用いた。体外成熟用媒体として、5%仔ウシ血清(CS; Gibco BRL)が添加された25mM Heptes緩衝TCM199 (M199; Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)を用いた。COCsを、35-mmペトリディッシュ(Nunclon Multidishes; Nalge Nunc International, Roskide, Denmark) 中にて、飽和湿度の5% CO2 / 95% 空気の下、パラフィンオイルにより被覆された体外成熟用媒体により2回洗浄した。
<Oocyte collection and in vitro maturation (IVM)>
The collection and in vitro maturation of bovine cumulus-oocyte complexes (COCs) are described in Imai et al. (Imai K, Tagawa M, Yoshioka H, Matoba S, Narita M, Inaba Y, Aikawa Y, Ohtake M, Kobayashi S (2006) The efficiency of embryo production by ovum pick-up and in vitro fertilization in cattle. J Reprod Dev 52 (suppl): 19-29). The ovaries collected from Japanese Black heifers or Holsteins were washed with physiological saline supplemented with 50 μg / ml gentamicin (Sigma Chemical, St Louis, MO, USA) It was kept at 20 ° C. for about 20 hours in physiological saline. COCs were aspirated from follicles (2-6 mm in diameter) using a 5 mL syringe with a 19 gauge needle and used for in vitro maturation. As an in vitro maturation medium, 25 mM Heptes buffered TCM199 (M199; Gibco BRL, Grand Island, NY, USA) supplemented with 5% calf serum (CS; Gibco BRL) was used. COCs in 2 in vitro maturation medium coated with paraffin oil in 35% mm Petri dishes (Nunclon Multidishes; Nalge Nunc International, Roskide, Denmark) under saturated humidity 5% CO 2 /95% air Washed twice.

<体外受精 (In vitro Fertilization, IVF)>
上記Imaiらの文献に記載の手順に従い体外受精を行った。具体的には、0.5 ml ストロー中の凍結された黒毛和種雄牛 (Japanese Black bull)の精子サンプルを、37℃湯浴中で30秒間解凍し、次いで、90%Percoll溶液3ml中で2100×gにて10分間遠心処理した。遠心処理により形成されたペレットを6 mlの精子洗浄用液(10 mM ヒポタウリン (Sigma), 2 U/mL ヘパリン(Novo-Heparin Injection 1000; Aventis Pharma Ltd., Tokyo, Japan), 10 mg/ml ウシ血清アルブミン(BSA, 結晶化及び凍結乾燥されたもの; Sigma)が添加されたBrackett and Oliphant solution (BO溶液)(文献:Brackett BG, Oliphant G (1975) Capacitation of rabbit spermatozoa in vitro. Biol Reprod 12: 260-274参照))中に再懸濁させ、遠心処理して、最終濃度を3×106 精子/mlとした。この懸濁液の100μLの液滴を35-mm皿に形成させ、パラフィンオイルで被覆して、受精用液滴とした。COCsを、前記体外成熟用媒体から分離し、10 mg/ml BSAが添加されたBO溶液により洗浄し、各液滴あたり20個のCOCsが含まれるように受精用液滴中に加え、飽和湿度の5% CO2/ 95% 空気の下、38.5℃にて6時間培養した。
<In vitro fertilization (IVF)>
In vitro fertilization was performed according to the procedure described in the above-mentioned Imai et al. Specifically, a frozen Japanese Black bull sperm sample in a 0.5 ml straw was thawed in a 37 ° C. water bath for 30 seconds and then 2100 × g in 3 ml of 90% Percoll solution. For 10 minutes. The pellet formed by centrifugation was treated with 6 ml of sperm washing solution (10 mM hypotaurine (Sigma), 2 U / mL heparin (Novo-Heparin Injection 1000; Aventis Pharma Ltd., Tokyo, Japan), 10 mg / ml bovine Brackett and Oliphant solution (BO solution) supplemented with serum albumin (BSA, crystallized and lyophilized; Sigma) (Reference: Brackett BG, Oliphant G (1975) Capacitation of rabbit spermatozoa in vitro. Biol Reprod 12: 260-274))) and centrifuged to give a final concentration of 3 × 10 6 sperm / ml. A 100 μL droplet of this suspension was formed on a 35-mm dish and coated with paraffin oil to give a fertilization droplet. COCs are separated from the in vitro maturation medium, washed with BO solution supplemented with 10 mg / ml BSA, added to the fertilization droplets to contain 20 COCs per droplet, and saturated humidity The cells were cultured at 38.5 ° C. for 6 hours under 5% CO 2 /95% air.

<培養容器の前処理>
殺菌のために培養容器10に2mlのエタノールを添加した。30分後、培養容器からエタノールを除去し、加温プレート上にて空気中で乾燥させ、10分間紫外線殺菌を行った。殺菌後、5% CS が添加された125μl CR1aa媒体を環状の内壁5に囲まれた領域に加え、パラフィンオイルで被覆した。微小ウェル4内の気泡は、容器を外側から叩くことにより追い出した。培養容器は使用前に少なくとも3時間プレインキュベートした。
<Pretreatment of culture vessel>
2 ml of ethanol was added to the culture vessel 10 for sterilization. After 30 minutes, ethanol was removed from the culture container, dried in air on a heating plate, and ultraviolet sterilized for 10 minutes. After sterilization, 125 μl CR1aa medium containing 5% CS was added to the area surrounded by the annular inner wall 5 and covered with paraffin oil. Bubbles in the microwell 4 were driven out by hitting the container from the outside. Culture vessels were preincubated for at least 3 hours before use.

<体外培養 (In Vitro Culture, IVC)>
飽和湿度の5% CO2 / 5% O2 /90% N2の下、5% CS が添加された125μl CR1aa媒体中で、38.5℃にて168時間体外培養を行った。この試験系では培養密度は胚1つあたり5μlである。この培養密度が胚盤胞期までの発生にとり最も有利であることがFujitaらの文献(Fujita T, Umeki H, Shimura H, Kugumiya K, Shiga K (2006) Effect of group culture and embryo-culture conditioned medium on development of bovine embryos. J Reprod Dev 52: 137-142)により報告されている。受精後に、プレインキュベートされた体外培養用媒体中で微細ガラスピペットにより穏やかにピペッティングすることにより、接合子と考えられる細胞を、卵丘細胞及び精子から完全に分離させた。25個の接合子を、培養容器の微小ウェル4内の液滴中に、1つの微小ウェル4に1つの接合子が配置されるように配置した。
<In vitro culture (IVC)>
In vitro culture was performed at 38.5 ° C. for 168 hours in 125 μl CR1aa medium supplemented with 5% CS under saturated humidity of 5% CO 2 /5% O 2 /90% N 2 . In this test system, the culture density is 5 μl per embryo. Fujita et al. (Fujita T, Umeki H, Shimura H, Kugumiya K, Shiga K (2006) Effect of group culture and embryo-culture conditioned medium) that this culture density is most advantageous for development up to the blastocyst stage. reported on on development of bovine embryos. J Reprod Dev 52: 137-142). After fertilization, the cells considered zygotes were completely separated from cumulus cells and sperm by gently pipetting with a fine glass pipette in a pre-incubated in vitro culture medium. Twenty-five zygotes were arranged so that one zygote was placed in one microwell 4 in a droplet in the microwell 4 of the culture vessel.

<単一胚あたりの酸素消費量の測定>
個別の胚による酸素消費量をSECMシステム(HV-405; 北斗電工株式会社)により非侵襲的に測定した(Abe H, Hoshi H (2003) Evaluation of bovine embryos produced in high performance serum-free media. J Reprod Dev 49: 193-202、及び、Shiku H, Shiraishi T, Ohya H, Matsue T, Abe H, Hoshi H, Kobayashi M (2001) Oxygen consumption of single bovine embryos probed by scanning electrochemical microscopy. Anal Chem 73: 3751-3758参照)。胚を1つずつ、5mlの胚呼吸アッセイ用媒体2(embryo respiration assay medium-2) (ERAM-2; 株式会社機能性ペプチド研究所製) が満たされたプレート中に移し、微小ウェルの底に沈降させた。プレートを顕微鏡ステージ上の加温プレートに載せてERAM-2液の温度を38.5℃に保持した。酸素消費量の測定は、上記Shiku H らの文献に記載の方法により行った。XYZステージとポテンショスタットはコンピュータにより制御した。ERAM-2液中のPt-マイクロディスク電極(北斗電工株式会社)のボルタンメトリーは、電流電位曲線を示す。胚の表面近傍では、他の電気化学的に活性な化学種からの応答は観察されなかった。胚の酸素消費速度はソフトウェアを用いて算出した。このソフトウェアは、バルク溶液と胚試料表面との間の酸素消費量の差(ΔC)と、1つの胚試料の酸素消費速度 (F, 単位: mol s-1)を球面拡散理論(上記Shiku H らの文献)により推定することができる。前後させて2度電極をスキャンし、各胚試料についてΔCの平均値を推定した。
<Measurement of oxygen consumption per single embryo>
The oxygen consumption by individual embryos was measured non-invasively using the SECM system (HV-405; Hokuto Denko Co., Ltd.) (Abe H, Hoshi H (2003) Evaluation of bovine embryos produced in high performance serum-free media. J Reprod Dev 49: 193-202 and Shiku H, Shiraishi T, Ohya H, Matsue T, Abe H, Hoshi H, Kobayashi M (2001) Oxygen consumption of single bovine embryos probed by scanning electrochemical microscopy. Anal Chem 73: 3751 -3758). Transfer embryos one by one into a plate filled with 5 ml of embryo respiration assay medium-2 (ERAM-2; manufactured by Functional Peptide Institute, Inc.) Allowed to settle. The plate was placed on a heating plate on a microscope stage, and the temperature of the ERAM-2 solution was maintained at 38.5 ° C. The oxygen consumption was measured by the method described in Shiku H et al. The XYZ stage and potentiostat were controlled by computer. Voltammetry of a Pt-microdisk electrode (Hokuto Denko Co., Ltd.) in ERAM-2 solution shows a current-potential curve. No response from other electrochemically active species was observed near the surface of the embryo. The oxygen consumption rate of the embryo was calculated using software. This software calculates the difference in oxygen consumption (ΔC) between the bulk solution and the embryo sample surface and the oxygen consumption rate (F, unit: mol s -1 ) of one embryo sample from the spherical diffusion theory (Shiku H above) Et al.). The electrodes were scanned twice before and after, and the average value of ΔC was estimated for each embryo sample.

<Time-lapse cinematography TLCを用いた胚の形態の評価>
卵割状態および胚の形態をSomfai Tらの文献(Somfai T, Inaba Y, Aikawa Y, Ohtake M, Kobayashi S, Konishi K, Imai K (2009) Relationship Between the Length of Cell Cycles, Cleavage Pattern and Developmental Competence in Bovine Embryos Generated by In Vitro Fertilization or Parthenogenesis. J Reprod Dev 56: 200-207)の記載に沿って評価した。胚を、飽和湿度の5% CO2 / 5% O2/90% N2の下、38.5℃にて培養した。発生を、リアルタイムCulture Cell Monitoring System (CCM-M1.4Z; 株式会社アステック)を用いてモニタリングした。168時間の培養期間中に、胚の写真を、倍率4倍のplain objectiveを用いて15分間隔で673枚撮影した。蓄積された画像をCCM-M1.4 software (株式会社アステック)を用いて解析した。
<Evaluation of embryo morphology using Time-lapse cinematography TLC>
The cleavage state and embryo morphology were described by Somfai T et al. (Somfai T, Inaba Y, Aikawa Y, Ohtake M, Kobayashi S, Konishi K, Imai K (2009) Relationship Between the Length of Cell Cycles, Cleavage Pattern and Developmental Competence. J Reprod Dev 56: 200-207) in Bovine Embryos Generated by In Vitro Fertilization or Parthenogenesis. Embryos were cultured at 38.5 ° C. under saturated humidity 5% CO 2 /5% O 2 /90% N 2 . The occurrence was monitored using a real-time Culture Cell Monitoring System (CCM-M1.4Z; Astec Corporation). During the 168-hour culture period, 673 photographs of the embryo were taken at 15-minute intervals using a 4x plain objective. The accumulated images were analyzed using CCM-M1.4 software (Astech Co., Ltd.).

<性周期の同期と胚の移植>
レシピエントとなる黒毛和種/ホルスタイン交配種の性周期を3mlプロスタグランジンFにより同期化した。後述する指標に基づき選別された受精後7日目の胚を1つ、同期化されたレシピエントの黄体側子宮角に発情後7〜8日目に移植した。レシピエントはいずれも同様に給餌し管理して、少なくとも1日に2回、朝と夜に発情行動を観察した。
<Synchronous cycle and embryo transfer>
The sexual cycle of the recipient Japanese black / Holstein hybrid was synchronized with 3 ml prostaglandin F . One embryo on the 7th day after fertilization selected based on the index described later was transplanted to the synchronized luteal uterine horn of the recipient on the 7th to 8th day after estrus. All recipients were similarly fed and managed to observe estrus behavior at least twice a day in the morning and evening.

<受胎診断>
胚移植後30日目及び60日目に超音波検査法(HS101V; 本多電子株式会社) を用いて受胎診断を行った。受胎していることは、子宮内の胎仔を観察することと、胎仔の心臓の拍動を認めることで確認した。
<Conception diagnosis>
On the 30th and 60th day after embryo transfer, a conception diagnosis was performed using an ultrasonic examination method (HS101V; Honda Electronics Co., Ltd.). The conception was confirmed by observing the fetus in the uterus and observing the heartbeat of the fetus.

<指標>
以下の指標を用いた。なお、下記指標1及び2は従来から胚の選別に用いられている。
<Indicators>
The following indicators were used. The following indicators 1 and 2 are conventionally used for selection of embryos.

指標1: 受精168時間後の形態的品質がCode 1であること。
指標2: 受精168時間後に拡張胚盤胞に達していること。
指標3: 受精31時間後(初期卵割終了時)において2細胞であり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと。
指標4: 受精55時間後(第三卵割終了時)において5細胞、6細胞、7細胞、8細胞のいずれかであり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと。
指標5: 受精168時間後(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期)の、単一胚あたりの酸素消費量が0.91×10-14 mol s-1以上であること。
Indicator 1: The morphological quality after 168 hours of fertilization is Code 1.
Indicator 2: The blastocyst has reached 168 hours after fertilization.
Index 3: 2 cells at 31 hours after fertilization (at the end of the initial cleavage), and no fragmentation is observed.
Index 4: One of 5 cells, 6 cells, 7 cells, and 8 cells at 55 hours after fertilization (at the end of the third cleavage), and no fragmentation is observed.
Indicator 5: Oxygen consumption per single embryo after 168 hours of fertilization (early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage) is 0.91 × 10 -14 mol s -1 or more.

指標1において形態的品質の「Code 1」とは、Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo. In: D.A. Stringfellow and S.M. Seidel, Editors, Manual of the international embryo transfer society, IETS, Savoy, Illinois 103-116.での定義に従う。具体的には、受精168時間後の時点において、発育が正常で、形態異常(例えば卵細胞の不均整、変性)がない胚を形態的品質がCode 1であると評価する。   In Code 1, `` Code 1 '' for morphological quality means Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo.In: DA Stringfellow and SM Seidel, Editors, Manual of the international embryo transfer society, IETS, Savoy , As defined in Illinois 103-116. Specifically, at a time point after 168 hours of fertilization, an embryo having normal development and no morphological abnormality (eg, egg cell irregularity or degeneration) is evaluated as having a morphological quality of Code 1.

<結果>
上記各指標を満足する移植胚の数と、受胎率の関係を次表に示す。なお、受胎の有無は胚移植後60日目の観察結果である。
<Result>
The following table shows the relationship between the number of transplanted embryos satisfying the above indices and the conception rate. The presence or absence of conception is the result of observation 60 days after embryo transfer.

Figure 0005962828
Figure 0005962828

指標1及び2は移植胚の選別指標として定着しているが、それらを単独または組み合わせて満足する移植胚を用いても受胎率は50%以下であった。受精168時間後の胚の形態のみに基づく従来の判断指標は、受胎率の高い移植胚を選別するうえでは必ずしも十分ではないことがわかる。   Indexes 1 and 2 have been established as selection indexes for transplanted embryos, but the conception rate was 50% or less even when transplanted embryos satisfying them alone or in combination were used. It can be seen that the conventional judgment index based only on the morphology of the embryo after 168 hours of fertilization is not necessarily sufficient for selecting transplanted embryos having a high conception rate.

指標3、4、5の1つを満足する移植胚の受胎率は高くても63.6%であった。
指標1及び2の一方又は両方と、指標3、4、5の1つとを組み合わせて満足する移植胚であっても、受胎率はいずれも70%未満であった。
The conception rate of transplanted embryos satisfying one of the indicators 3, 4, and 5 was 63.6% at the highest.
Even for transplanted embryos that satisfy one or both of indicators 1 and 2 and one of indicators 3, 4, and 5, the conception rate was less than 70%.

ところが驚くべきことに、指標3、4、5のうち少なくとも2つを組み合わせて満足する移植胚の受胎率は70%または80%であることが確認された。   Surprisingly, however, it was confirmed that the conception rate of transplanted embryos satisfying a combination of at least two of indicators 3, 4, and 5 was 70% or 80%.

以上の結果から指標3、4、5のうち少なくとも2つを組み合わせて移植胚の選別指標として用いることにより、特異的に高い受胎率を実現することができると結論付けられた。   From the above results, it was concluded that a particularly high conception rate can be achieved by combining at least two of the indicators 3, 4, and 5 as a selection indicator for transplanted embryos.

<実験2: 予備検討>
上記指標3〜5は、実験1の前に実施された予備検討の結果から、受胎率の高い胚であることを予測する因子として有用であることが予測されていた。以下、予備検討の手順および結果を示す。
本実験において用いた胚はウシ (Bos taurus) の胚である。
<Experiment 2: Preliminary study>
From the results of the preliminary examination conducted before Experiment 1, the above indicators 3 to 5 were predicted to be useful as factors for predicting embryos with a high conception rate. The preliminary examination procedure and results are shown below.
The embryo used in this experiment is a bovine (Bos taurus) embryo.

<予測指標の候補>
以下の指標を予測因子の候補とした。
<Candidate for prediction index>
The following indicators were used as predictor candidates.

受精31時間後(初期卵割終了時):割球数、割球の均一性、フラグメンテーションの有無。
受精55時間後(第三卵割終了時):割球数、割球の均一性、フラグメンテーションの有無。
受精168時間後(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期):胚盤胞のステージ(拡張胚盤胞まで到達しているか否か)、酸素消費量。
31 hours after fertilization (at the end of the initial cleavage): Number of blastomeres, uniformity of blastomeres, presence or absence of fragmentation.
55 hours after fertilization (at the end of the third cleavage): Number of blastomeres, uniformity of blastomeres, presence or absence of fragmentation.
168 hours after fertilization (early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage): blastocyst stage (whether or not it reaches the extended blastocyst), oxygen consumption.

<評価方法>
胚の総細胞数、内部細胞塊(inner cell mass, ICM)細胞数、栄養外胚葉(trophectoderm, TE)細胞数、ICM細胞率、透明帯脱出(ハッチング)率と、胚移植時の受胎率とは正の相関を示すことが知られている。
<Evaluation method>
Total embryo cell number, inner cell mass (ICM) cell number, trophectoderm (TE) cell number, ICM cell rate, zona pellucida hatching rate, conception rate at the time of embryo transfer Is known to show a positive correlation.

胚のアポトーシス陽性細胞率と、胚移植時の受胎率とは負の相関を示すことが知られている。   It is known that there is a negative correlation between the rate of embryo positive cells in embryos and the conception rate at the time of embryo transfer.

そこで、上記の指標と、胚の総細胞数、ICM細胞数、TE細胞数、ICM細胞率、アポトーシス陽性細胞率、胚の透明帯脱出率との相関関係を調べ、予測因子として有用であるか否かを確認した。   Therefore, we investigated the correlation between the above index and the total number of embryo cells, ICM cells, TE cells, ICM cell rate, apoptosis positive cell rate, embryo zona pellucida escape rate, and is it useful as a predictor? I confirmed it.

胚を得るための体外培養の手順、卵割状態の観察方法および酸素消費量の測定手順は実験1と同様である。   The procedure for in vitro culture to obtain an embryo, the method for observing the cleavage state, and the procedure for measuring oxygen consumption are the same as in Experiment 1.

細胞数、アポトーシス陽性細胞率、透明帯脱出率、割球の不均一性は以下の手順で測定した。   The number of cells, apoptosis-positive cell rate, zona pellucida escape rate, and blastomere heterogeneity were measured by the following procedure.

<細胞数の測定>
胚における細胞の分布を、Thouasらの文献(Thouas GA, Korfiatis NA, French AJ, Jones GM, Trounson AO (2001) Simplified technique for differential staining of inner cell mass and trophectoderm cells of mouse and bovine blastocysts. Reprod Biomed Online 3: 25-29.)の手順に従って、ICMとTEとの分染法を行い評価した。
<Measurement of cell number>
The cell distribution in the embryo was analyzed by Thouas et al. (Thouas GA, Korfiatis NA, French AJ, Jones GM, Trounson AO (2001) Simplified technique for differential staining of inner cell mass and trophectoderm cells of mouse and bovine blastocysts. Reprod Biomed Online 3: 25-29.) According to the procedure of ICM and TE, evaluation was performed.

この方法では、胚の細胞を、0.2%(v/v) Triton X-100イオン性界面活性剤の浸透性溶液を含む、100 μg/mlプロピジウムイオダイドフルオロクロムにより40秒間染色した。次いで胚を、99.5% エタノール中にHoechst 33342が25 μg/mlの濃度で含まれる第2溶液中で5分間インキュベートして固定化した。染色・固定後の胚の細胞数を、落射蛍光顕微鏡(IX-71; オリンパス株式会社、東京)により観察した。青い核はICM細胞を示し、ピンク〜赤の核はTE細胞を示す。ICM細胞数とTE細胞数の合計が総細胞数である。   In this method, embryonic cells were stained for 40 seconds with 100 μg / ml propidium iodide fluorochrome containing an osmotic solution of 0.2% (v / v) Triton X-100 ionic surfactant. The embryos were then immobilized by incubating for 5 minutes in a second solution containing Hoechst 33342 at a concentration of 25 μg / ml in 99.5% ethanol. The number of embryo cells after staining and fixation was observed with an epifluorescence microscope (IX-71; Olympus Corporation, Tokyo). Blue nuclei indicate ICM cells and pink-red nuclei indicate TE cells. The total number of ICM cells and TE cells is the total number of cells.

<アポトーシス陽性細胞率の測定>
Yamanakaらの文献(Yamanaka K, Sugimura S, Wakai T, Kawahara M, Sato E (2009) Difference in sensitivity to culture condition between in vitro fertilized and somatic cell nuclear transfer embryos in pigs. J Reprod Dev 55: 299-304)の手順に従い、TUNELアッセイによりアポトーシス陽性細胞を検出した。
<Measurement of apoptosis positive cell rate>
Yamanaka et al. (Yamanaka K, Sugimura S, Wakai T, Kawahara M, Sato E (2009) Difference in sensitivity to culture condition between in vitro fertilized and somatic cell nuclear transfer embryos in pigs. J Reprod Dev 55: 299-304) According to the procedure, apoptosis positive cells were detected by TUNEL assay.

胚を、0.1% ポリビニルピロリドン(Sigma)が添加されたPBS中で3回洗浄し、2% (w/v) パラホルムアルデヒド(Sigma) および 0.2% (v/v) Triton-X (Sigma) PBS(リン酸緩衝液)溶液中で、室温にて40時間固定化した。市販のキット(ApopTag; Chemicon, Temecula, CA, USA)を用いてアポトーシス陽性細胞を検出した。ポジティブコントロール試料として、胚をDNase I (10 IU/mL, Sigma)により処理したものを用いた。   Embryos were washed 3 times in PBS supplemented with 0.1% polyvinylpyrrolidone (Sigma), 2% (w / v) paraformaldehyde (Sigma) and 0.2% (v / v) Triton-X (Sigma) PBS ( The solution was fixed in a phosphate buffer solution at room temperature for 40 hours. Apoptosis-positive cells were detected using a commercially available kit (ApopTag; Chemicon, Temecula, CA, USA). As a positive control sample, an embryo treated with DNase I (10 IU / mL, Sigma) was used.

0.1 % PVA(ポリビニルアルコール)PBSにより10分間洗浄した後、胚を上記キットの緩衝液中で20分間室温にてインキュベートした。次いで湿条件のチャンバー内で、30% (v/v)ターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ及びジゴキシゲニン-11-dUTPを含有する70% (v/v) 反応緩衝液とともに37℃にて2時間インキュベートした。37℃にて10分間3% (v/v) 停止/洗浄緩衝液(Chemicon)を添加して反応を停止した。0.2% (v/v) Triton-X を含有するPBSで、各回2分間、4回洗浄した後、室温で1時間、西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲート化抗ジゴキシゲニン抗体とともにインキュベートした。0.2 % Triton-X および0.1% PVA PBSにより4回洗浄した後、胚をPBS中にプロピオジウムイオダイドを10 μg/mL含有する溶液により、室温にて1時間染色した。全ての試料を落射蛍光顕微鏡により観察した。胚中のアポトーシス陽性の核の数と、全ての核の数を計測した。TUNEL陽性細胞は黄色〜緑色により示される。   After washing with 0.1% PVA (polyvinyl alcohol) PBS for 10 minutes, the embryos were incubated in the above buffer for 20 minutes at room temperature. It was then incubated for 2 hours at 37 ° C. with a 70% (v / v) reaction buffer containing 30% (v / v) terminal deoxynucleotidyl transferase and digoxigenin-11-dUTP in a humid chamber. The reaction was stopped by adding 3% (v / v) stop / wash buffer (Chemicon) for 10 minutes at 37 ° C. After washing 4 times with PBS containing 0.2% (v / v) Triton-X for 2 minutes each time, the mixture was incubated with horseradish peroxidase-conjugated anti-digoxigenin antibody for 1 hour at room temperature. After washing 4 times with 0.2% Triton-X and 0.1% PVA PBS, the embryos were stained with a solution containing 10 μg / mL of propiodium iodide in PBS for 1 hour at room temperature. All samples were observed with an epifluorescence microscope. The number of apoptotic positive nuclei in the embryo and the number of all nuclei were counted. TUNEL positive cells are indicated by yellow to green.

<透明帯脱出率>
透明帯から完全に抜け出た胚の割合。胚の拡大像を目視して判断する。
<Escape rate of zona pellucida>
Percentage of embryos that have completely escaped from the zona pellucida. Judgment is made by visual observation of an enlarged image of the embryo.

<割球の不均一性>
胚の拡大像を目視し、割球の大きさの不均一性を判断する。
<Nonuniformity of blast ball>
Visually observe the enlarged image of the embryo to determine the nonuniformity of the size of the blastomere.

<結果>
各予測因子(指標)と、胚の総細胞数、ICM細胞数、TE細胞数、総細胞数に対するICM細胞数の割合(ICM%)、アポトーシス陽性細胞率、胚の透明帯脱出率との関係を重回帰分析した結果を以下にまとめる。
<Result>
Relationship between each predictor (indicator) and total embryo cell number, ICM cell number, TE cell number, ratio of ICM cell number to total cell number (ICM%), apoptosis positive cell rate, embryo zona pellucida escape rate The results of multiple regression analysis are summarized below.

ロジスティック解析により予測因子と総細胞数、ICM細胞数、TE細胞、ICM%、アポトーシス陽性細胞率および透明帯脱出の成否との関係を解析した。解析は、Applied Logistic Regression Analysis, 2nd ed (Menard 2002) に準じた。従属変数を総細胞数(連続変数),ICM細胞数(連続変数),TE細胞数(連続変数),ICM%(連続変数),アポトーシス陽性細胞率(連続変数),透明帯脱出の成否(名義変数: 成を”1”, 否を”0”とした)とした。独立変数をDay1での割球数(名義変数: 2細胞を”1”,それ以外のものは”0”とした),割球の不均一性(名義変数:不均一を”1”, 均一を”0”とした), フラグメンテーションの有無 (名義変数: フラグメンテーション有を”1”,無を”0”とした),Day2での割球数(3-4細胞) (名義変数: 3-4細胞を1,それ以外を0とした),割球数(5-8細胞) (名義変数: 5-8細胞を”1”,それ以外を”0”とした)『すなわち,3-4細胞が”1,0”,5-8細胞が”0,1”,>8細胞が”0,0”となる』,割球の均一性(Day1と同様の名義変数),フラグメンテーションの有無(Day1と同様の名義変数),Day7での拡張胚盤胞への到達の成否(名義変数: 成を”1”, 否を”0”とした),酸素消費(連続変数)とした。また、95%信頼区間に1を含まない場合、統計学的に有意とした。   Logistic analysis analyzed the relationship between predictors and total cell count, ICM cell count, TE cell, ICM%, apoptosis positive cell rate, and success or failure of zona pellucida escape. The analysis conformed to Applied Logistic Regression Analysis, 2nd ed (Menard 2002). Dependent variables are total cell number (continuous variable), ICM cell number (continuous variable), TE cell number (continuous variable), ICM% (continuous variable), apoptosis positive cell rate (continuous variable), success or failure of zona pellucida escape (name) Variable: “1” for composition and “0” for failure. Number of blastomeres at Day 1 (nominal variable: 2 for cells, “1” for others, “0” for others), blastomere heterogeneity (nominal variable: heterogeneity is “1”, uniform ”0”), presence / absence of fragmentation (nominal variable: “1” for fragmentation, “0” for none), number of blastomeres at Day2 (3-4 cells) (nominal variable: 3-4 1 for cells, 0 for others), number of blastomeres (5-8 cells) (nominal variable: 5-8 cells for “1” and others for “0”) “ie 3-4 cells Is "1,0", 5-8 cells are "0,1",> 8 cells are "0,0"], uniformity of blastomeres (same name variable as Day1), presence of fragmentation (Day1 Nominal variable), success or failure of reaching the expanded blastocyst on Day 7 (nominal variable: “1” for growth, “0” for failure), oxygen consumption (continuous variable). If the 95% confidence interval did not include 1, it was considered statistically significant.

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表2は、受精55時間後のフラグメンテーションの有無、168時間後の胚盤胞ステージ及び酸素消費が総細胞数と有意な相関を有することを示す。このことから、総細胞数が多い胚を選択するためには、拡張胚盤胞で酸素消費量が高く、55時間後の時点でフラグメンテーションを有していなかった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 2 shows that the presence or absence of fragmentation after 55 hours of fertilization, blastocyst stage after 168 hours and oxygen consumption have a significant correlation with the total cell number. Therefore, in order to select embryos with a large total number of cells, it is effective to select embryos that have expanded blastocysts with high oxygen consumption and did not have fragmentation after 55 hours. It was estimated.

表3は、受精55時間後のフラグメンテーションの有無、168時間後の胚盤胞ステージ及び酸素消費がICM細胞数と有意な相関を有することを示す。このことから、ICM細胞数が多い胚を選択するためには、拡張胚盤胞で酸素消費量が高く、55時間後の時点でフラグメンテーションを有していなかった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 3 shows that the presence or absence of fragmentation after 55 hours of fertilization, blastocyst stage after 168 hours and oxygen consumption have a significant correlation with the number of ICM cells. Therefore, in order to select embryos with a large number of ICM cells, it is effective to select embryos with extended blastocysts with high oxygen consumption and no fragmentation at 55 hours. It was estimated.

表4は、受精31時間後の割球数、受精55時間後のフラグメンテーションの有無、168時間後の胚盤胞ステージ及び酸素消費がTE細胞数と有意な相関を有することを示す。このことから、TE細胞数が多い胚を選択するためには、拡張胚盤胞で酸素消費量が高く、受精31時間後の時点での発生ステージが2細胞であり、55時間後の時点でフラグメンテーションを有していなかった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 4 shows that the number of blastomeres after 31 hours of fertilization, the presence or absence of fragmentation after 55 hours of fertilization, the blastocyst stage after 168 hours and oxygen consumption have a significant correlation with the number of TE cells. Therefore, in order to select embryos with a large number of TE cells, the oxygen consumption in the expanded blastocyst is high, the developmental stage at 31 hours after fertilization is 2 cells, and at 55 hours after It was estimated that selecting embryos that did not have fragmentation was effective.

表5は、受精31時間後の割球数がICM細胞率(ICM%)と有意な相関を有することを示す。このことから、ICM%が高い胚を選択するためには31時間後の時点での発生ステージが2細胞であった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 5 shows that the number of blastomeres 31 hours after fertilization has a significant correlation with the ICM cell rate (ICM%). From this, it was presumed that selecting embryos whose development stage was 2 cells at 31 hours later was effective in selecting embryos with high ICM%.

表6は、受精55時間後の割球数およびフラグメンテーションの有無がアポトーシス陽性細胞率と有意な相関を有することを示す。このことから、アポトーシス陽性細胞率が低い胚を選択するためには、受精55時間後の時点で5〜8細胞期であり、かつフラグメンテーションを有していなかった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 6 shows that the number of blastomeres at 55 hours after fertilization and the presence or absence of fragmentation have a significant correlation with the percentage of apoptosis-positive cells. Therefore, in order to select embryos with a low apoptosis-positive cell rate, it is effective to select embryos that are in the 5-8 cell stage at 55 hours after fertilization and have no fragmentation. It was estimated.

表7は、受精31時間後の割球数およびフラグメンテーションの有無、ならびに168時間後の胚盤胞ステージ及び酸素消費が透明帯からの脱出能と有意な相関を有することを示す。このことから、透明帯からの脱出能の高い胚を選択するためには、拡張胚盤胞で酸素消費量が高く、受精31時間後の時点で2細胞期でありかつフラグメンテーションを有していなかった胚を選択することが有効であると推定された。   Table 7 shows that the number of blastomeres after 31 hours of fertilization and the presence or absence of fragmentation, and the blastocyst stage and oxygen consumption after 168 hours have a significant correlation with the ability to escape from the zona pellucida. Therefore, in order to select embryos with high ability to escape from the zona pellucida, oxygen consumption is high in the expanded blastocyst, and at the time of 31 hours after fertilization, it is in the 2-cell stage and has no fragmentation. It was presumed that it would be effective to select embryos.

測定結果の一例を図2〜5に示す。   Examples of measurement results are shown in FIGS.

図2は各細胞数と酸素消費との関係を示す。   FIG. 2 shows the relationship between the number of cells and oxygen consumption.

図3は、受精31時間後の第一卵割パターンとアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(a))、受精55時間後のフラグメンテーションの有無とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(b))、受精55時間後の割球数とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(c))、受精168時間後の酸素消費量とアポトーシス陽性細胞率との関係(図3(d))を示す。   Fig. 3 shows the relationship between the first cleavage pattern after 31 hours of fertilization and the rate of apoptosis positive cells (Fig. 3 (a)), the relationship between the presence of fragmentation and the rate of apoptosis positive cells after 55 hours of fertilization (Fig. 3 ( b)), the relationship between the number of blastomeres 55 hours after fertilization and the rate of apoptosis positive cells (Fig. 3 (c)), the relationship between the oxygen consumption after 168 hours of fertilization and the rate of apoptosis positive cells (Fig. 3 (d)) ).

図3(a)において、NCは2つの割球の大きさが同一でありフラグメンテーションを有さない胚を示す。MFは割球数が2であるが囲卵腔内に複数のフラグメンテーションが存在する胚を示す。UBは2つの割球の大きさが不均一である胚を示す。PTは割球数が2であるが突出部(protrusion)を有する胚を示す。3Cは1細胞期から直接3細胞や4細胞に分割した胚を示す。図4(a)及び図5においても同様である。   In FIG. 3 (a), NC indicates an embryo having the same size of two blastomeres and no fragmentation. MF indicates an embryo with 2 blastomeres but multiple fragmentation within the follicular cavity. UB represents an embryo in which the size of the two blastomeres is not uniform. PT represents an embryo with a blastomere of 2 but with a protrusion. 3C indicates an embryo divided directly from the 1-cell stage into 3 or 4 cells. The same applies to FIG. 4 (a) and FIG.

図4は受精31時間後の第一卵割パターンと透明帯脱出の関係 (図4(a))、受精168時間後の胚盤胞ステージと透明帯脱出の関係 (図4(b))、受精168時間後の酸素消費と透明帯脱出の関係(図4(c))を示す。   Figure 4 shows the relationship between the first cleavage pattern 31 hours after fertilization and zona pellucida escape (Figure 4 (a)), the relationship between the blastocyst stage 168 hours after fertilization and zona pellucida escape (Figure 4 (b)), Fig. 4 (c) shows the relationship between oxygen consumption and zona pellucida escape after 168 hours of fertilization.

図4(c)の結果は、受精168時間後の単一胚あたりの酸素消費量が0.9×10-14 mol s-1以下である場合には胚の透明帯脱出能が低い(32.6%)のに対して、0.9×10-14mol s-1を超える場合には胚の透明帯脱出能が顕著に高い(87.4%)ことを示唆する。 The results in Fig. 4 (c) show that embryos have low ability to escape the zona pellucida when the oxygen consumption per embryo after 168 hours of fertilization is 0.9 x 10 -14 mol s -1 or less (32.6%) On the other hand, when it exceeds 0.9 × 10 −14 mol s −1 , it is suggested that the zona pellucida escape ability is remarkably high (87.4%).

図5は、受精31時間後の第一卵割パターンと酸素消費との関係を示す。第一卵割パターンの違いによる酸素消費量の有意差は認められなかった。このことは、酸素消費量の測定だけでは細胞遺伝学的にも正常な(染色体異常を伴わない)胚を効率的には選択できない可能性を示唆する。   FIG. 5 shows the relationship between the first cleavage pattern 31 hours after fertilization and oxygen consumption. There was no significant difference in oxygen consumption due to the difference in the first cleavage pattern. This suggests that it may not be possible to efficiently select embryos that are cytogenetically normal (without chromosomal aberrations) simply by measuring oxygen consumption.

<実験3: 第一卵割時間についての予備検討>
<染色体数>
リアルタイム細胞培養観察装置で発生過程を追跡した後、胚盤胞(初期胚盤胞もしくは拡張胚盤胞)へ達した胚の酸素消費をSECMにより解析した。なお、本実験において用いた胚はウシ (Bos taurus) の胚である。染色体の解析は、Somfaiら(2010)に準じて行った。酸素消費量を測定した後、100ng/ml vinblastine(ビンブラスチン)5%CS添加CR1aaで17時間培養し、細胞周期を分裂期(M期)で停止させた。0.4mlの1%クエン酸ナトリウムで胚を処理した後、0.02ml酢酸メタノール(1:1)を同液に注入し胚を固定した。10分後、胚をスライドグラスに乗せた。少量(1μl)の酢酸を胚に滴下した後、酢酸エタノール(1:3)で再固定した。染色体サンプルは十分風乾させた後,2%ギムザ液で10分間染色した。染色体標本は光学顕微鏡で観察した。染色体数はNIH ImageJ(v.1.40)で解析した。解析した全ての細胞が60本の染色体(58本の常染色体,2本の性染色体)を伴う胚を正常とし、それ以外を異常胚とした。タイムラプスと酸素消費量の結果から染色数に関与する要因(パラメータ)をロジスティック回帰分析により解析した。結果、第一卵割の終了時間と割球数および第3卵割終了時の割球数で有意な相関関係を示した(表8)。
<Experiment 3: Preliminary study on the first cleavage time>
<Number of chromosomes>
After tracking the development process with a real-time cell culture observation device, the oxygen consumption of the embryo that reached the blastocyst (early blastocyst or expanded blastocyst) was analyzed by SECM. The embryo used in this experiment is a bovine (Bos taurus) embryo. Chromosome analysis was performed according to Somfai et al. (2010). After measuring the oxygen consumption, the cells were cultured in CR1aa supplemented with 100 ng / ml vinblastine 5% CS for 17 hours, and the cell cycle was stopped at the mitotic phase (M phase). After the embryo was treated with 0.4 ml of 1% sodium citrate, 0.02 ml of methanol acetate (1: 1) was injected into the same solution to fix the embryo. Ten minutes later, the embryo was placed on a slide glass. A small amount (1 μl) of acetic acid was added dropwise to the embryo and then re-fixed with ethanol acetate (1: 3). Chromosome samples were air-dried and stained with 2% Giemsa solution for 10 minutes. Chromosome specimens were observed with an optical microscope. The number of chromosomes was analyzed with NIH ImageJ (v.1.40). Embryos with 60 chromosomes (58 autosomes, 2 sex chromosomes) in all analyzed cells were normal, and the rest were abnormal embryos. The factors (parameters) involved in the number of staining were analyzed by logistic regression analysis from the results of time lapse and oxygen consumption. As a result, there was a significant correlation between the end time of the first cleavage and the number of blastomeres and the number of blastomeres at the end of the third cleavage (Table 8).

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27.25時間以降に卵割した胚の正常胚の割合は16.7%であり、27時間以内で卵割した胚における正常胚の割合(55.0〜72.4%)と比較して、有意に低かった(表9及び図25)。   The percentage of normal embryos that were cleaved after 27.25 hours was 16.7%, which was significantly lower than the percentage of normal embryos that were cleaved within 27 hours (55.0-72.4%) (Table 9). And FIG. 25).

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<遺伝子発現>
リアルタイム細胞培養観察装置で発生過程を追跡した後、胚盤胞(初期胚盤胞もしくは拡張胚盤胞)へ達した胚の酸素消費をSECMにより解析した。なお、本実験において用いた胚はウシ (Bos taurus) の胚である。酸素消費量を測定後、50μlのRNA抽出液(Arcturus)に胚を一個ずつ入れ、42℃で30分間培養した。トータルRNAはPicoPure RNA Isolation Kit(Arcturus)を用い、メーカーの使用説明に準じて抽出した。cDNAへの逆転写にはRevaTra Ace qPCR RT Kit (Toyobo Bio)を用いた。定量リアルタイムRT-PCRはStepOnePlusTMを用いて行った。リアルタイムPCRの反応条件は以下の通り。95℃20秒の1サイクル,95℃3秒, 60℃10秒および72℃20秒の43サイクル。H2AFZ (配列番号15) を内部標準とし、各遺伝子(AKR1B1, IGF2R, IFN-tau, PLAC8およびCDX2)の相対的遺伝子発現を算出した。タイムラプスと酸素消費量の結果から,各遺伝子発現に関与する要因(パラメータ)を多重回帰分析により解析した。結果、第一卵割の終了時間および割球数がIGF2R遺伝子(配列番号13) 発現およびIFN-tau遺伝子(配列番号14)発現との有意な相関関係を示した(表10及び11)。第一卵割の終了時間が延長するにつれて,IGF2およびIFN-tauの発現量(H2AFZの発現量を1としたときの相対的発現量)は減少した(表12及び図26)。
<Gene expression>
After tracking the development process with a real-time cell culture observation device, the oxygen consumption of the embryo that reached the blastocyst (early blastocyst or expanded blastocyst) was analyzed by SECM. The embryo used in this experiment is a bovine (Bos taurus) embryo. After measuring oxygen consumption, embryos were placed one by one in 50 μl RNA extract (Arcturus) and cultured at 42 ° C. for 30 minutes. Total RNA was extracted using PicoPure RNA Isolation Kit (Arcturus) according to the manufacturer's instructions. RevaTra Ace qPCR RT Kit (Toyobo Bio) was used for reverse transcription to cDNA. Quantitative real-time RT-PCR was performed using StepOnePlus . The reaction conditions for real-time PCR are as follows. 1 cycle at 95 ° C for 20 seconds, 43 cycles at 95 ° C for 3 seconds, 60 ° C for 10 seconds and 72 ° C for 20 seconds. Using H2AFZ (SEQ ID NO: 15) as an internal standard, the relative gene expression of each gene (AKR1B1, IGF2R, IFN-tau, PLAC8 and CDX2) was calculated. From the results of time lapse and oxygen consumption, the factors (parameters) involved in each gene expression were analyzed by multiple regression analysis. As a result, the end time of the first cleavage and the number of blastomeres showed a significant correlation with IGF2R gene (SEQ ID NO: 13) expression and IFN-tau gene (SEQ ID NO: 14) expression (Tables 10 and 11). As the end time of the first cleavage increased, the expression levels of IGF2 and IFN-tau (relative expression levels when the expression level of H2AFZ was 1) decreased (Table 12 and FIG. 26).

各遺伝子のGeneBank Accession番号、cDNAを鋳型とした各遺伝子のPCR増幅に用いたフォワードプライマーとリバースプライマーとからなるプライマーセットの配列、各プライマーセットによる増幅断片サイズを表13に示す。   Table 13 shows the GeneBank Accession number of each gene, the sequence of a primer set consisting of a forward primer and a reverse primer used for PCR amplification of each gene using cDNA as a template, and the amplified fragment size of each primer set.

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<実験4: 4つの指標と受胎率の関係>
黒毛和牛より経腟生体卵子吸引(OPU)により卵丘細胞卵子複合体(COCs)を採取し、22時間の体外成熟培養(IVM)後、体外受精(IVF)に供した。体外受精をリアルタイム細胞培養観察装置により発生過程を追跡し、胚盤胞(初期胚盤胞もしくは拡張胚盤胞)へ達した胚の酸素消費をSECMにより解析した。以下に示した指標により胚を選別し、仮親に移植した。胚移植後30および60日に超音波診断により受胎の有無を確認した。
<Experiment 4: Relationship between four indicators and conception rate>
Cumulus cell ovary complexes (COCs) were collected from Japanese black cattle by transvaginal oocyte aspiration (OPU), and subjected to in vitro fertilization (IVF) after in vitro maturation culture (IVM) for 22 hours. In vitro fertilization was monitored by a real-time cell culture observation device, and oxygen consumption of embryos that reached blastocysts (early blastocysts or expanded blastocysts) was analyzed by SECM. Embryos were selected according to the following indicators and transferred to temporary parents. The presence or absence of conception was confirmed by ultrasonic diagnosis at 30 and 60 days after embryo transfer.

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ステージ:BL=胚盤胞,ExBL=拡張胚盤胞
Code: Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo. In: D.A. Stringfellow and S.M. Seidel, Editors, Manual of the international embryo transfer society, IETS, Savoy, Illinois 103-116.での定義に従う。具体的にはCode1は生存細胞が全体の85%以上,Code2は生存細胞が全体の50%以上の胚盤胞もしくは拡張胚盤胞を指す。「Code1-2」は「Code1もしくは2」を意味する。
指標#1:受精から第一卵割完了までの時間が27時間であること。
指標#2:受精31時間後(初期卵割終了時)において2細胞であり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと。
指標#3:受精55時間後(第三卵割終了時)において6細胞、7細胞、8細胞のいずれかであり、且つ、フラグメンテーションが観察されないこと。
指標#4:受精168時間後(初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期)の、単一胚あたりの酸素消費量が0.91×10-14 mol s-1以上であること。
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Stage: BL = blastocyst, ExBL = expanded blastocyst
Code: Robertson I, Nelson RE (1998) Certification and identification of the embryo. In: DA Stringfellow and SM Seidel, Editors, Manual of the international embryo transfer society, IETS, Savoy, Illinois 103-116. Specifically, Code1 refers to blastocysts or expanded blastocysts that have more than 85% of viable cells, and Code2 has more than 50% of viable cells. “Code1-2” means “Code1 or 2”.
Indicator # 1: The time from fertilization to the completion of the first cleavage is 27 hours.
Index # 2: 2 cells at 31 hours after fertilization (at the end of initial cleavage), and no fragmentation is observed.
Index # 3: Either 6 cells, 7 cells, or 8 cells at 55 hours after fertilization (at the end of the third cleavage), and no fragmentation is observed.
Indicator # 4: Oxygen consumption per single embryo after 168 hours of fertilization (early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage) is 0.91 × 10 -14 mol s -1 or more .

1: 側壁、2: 底壁、3: 細胞収容部、4: 微小ウェル、5: 内壁、6: 微小ウェルの底面、10:培養容器、600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200: 胚選別装置、740, 840, 1140, 1240: 胚選別システム、670, 770, 870, 970, 1070, 1170, 1270: 判別部、610, 710, 810, 908, 1006, 1108, 1208: 解析部、606, 706, 806: 第1指標判別部、607, 707, 807: 第2指標判別部、608, 708, 808: 第3指標判別部、609, 709, 809: 第4指標判別部、750, 850, 1150, 1250撮像装置、760, 860, 1160, 1260: 酸素消費量測定装置、S2001: 判別工程、S2002: 解析工程 1: Side wall, 2: Bottom wall, 3: Cell housing, 4: Microwell, 5: Inner wall, 6: Bottom of microwell, 10: Culture vessel, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200: Embryo sorting device, 740, 840, 1140, 1240: Embryo sorting system, 670, 770, 870, 970, 1070, 1170, 1270: Discrimination unit, 610, 710, 810, 908, 1006, 1108, 1208: Analysis unit, 606, 706, 806: First indicator discriminator, 607, 707, 807: Second indicator discriminator, 608, 708, 808: Third indicator discriminator, 609, 709, 809: Fourth indicator discriminator, 750, 850, 1150, 1250 imaging device, 760, 860, 1160, 1260: oxygen consumption measuring device, S2001: discrimination process, S2002: analysis process

Claims (20)

受精卵から体外培養された哺乳動物の胚を選別する方法であって
一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
指標として胚を選別する工程を含む
前記工程において選別される胚が以下の条件:
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
を満足する胚である
前記方法。
A method of selecting mammalian embryos cultured in vitro from fertilized eggs ,
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage; and oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage ;
Comprising the step of selecting the embryo as an index,
The embryo selected in the above process has the following conditions:
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
Be 5 cells, 6 cells, 7 cells or 8 cells and have no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and
Oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage and the embryo escapes Based on the correlation with the probability of reaching the blastocyst, the oxygen consumption is confirmed to be 50% or more (condition c);
Wherein said method is an embryo .
前記工程において更にIn the process
受精から第一卵割が完了するまでの時間;Time from fertilization to completion of the first cleavage;
を指標として胚を選別する、請求項1の方法。2. The method of claim 1, wherein the embryos are selected using as an index.
前記工程において選別される胚が更に以下の条件:The embryo selected in the above step is further subjected to the following conditions:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
を満足する胚である、請求項2の方法。3. The method of claim 2, wherein the method satisfies the following.
哺乳動物がウシであり、The mammal is a cow,
条件dにおける、受精から第一卵割が完了するまでの時間が27時間以下であるIn condition d, the time from fertilization to completion of the first cleavage is 27 hours or less
請求項3の方法。The method of claim 3.
体外培養によって、非ヒト哺乳動物の受精卵から胚を製造する方法であって
一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;
指標として胚を選別する選別工程を含む
前記工程において選別される胚が以下の条件:
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及び
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);
を満足する胚である
前記方法。
A method for producing an embryo from a fertilized egg of a non-human mammal by in vitro culture ,
Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
Morphology at the stage after the third cleavage and before the fourth cleavage; and oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage ;
Selecting embryos as an index containing the sorting step,
The embryo selected in the above process has the following conditions:
2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
Be 5 cells, 6 cells, 7 cells or 8 cells and have no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and
Oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage and the embryo escapes Based on the correlation with the probability of reaching the blastocyst, the oxygen consumption is confirmed to be 50% or more (condition c);
Wherein said method is an embryo .
前記工程において更にIn the process
受精から第一卵割が完了するまでの時間;Time from fertilization to completion of the first cleavage;
を指標として胚を選別する、請求項5の方法。6. The method of claim 5, wherein the embryo is selected using as an index.
前記工程において選別される胚が更に以下の条件:The embryo selected in the above step is further subjected to the following conditions:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
を満足する胚である、請求項6の方法。7. The method of claim 6, wherein the embryo satisfies the following conditions.
非ヒト哺乳動物がウシであり、The non-human mammal is a cow;
条件dにおける、受精から第一卵割が完了するまでの時間が27時間以下であるIn condition d, the time from fertilization to completion of the first cleavage is 27 hours or less
請求項7の方法。8. The method of claim 7.
前記哺乳動物が非ヒト哺乳動物である請求項1〜4のいずれかの方法により選別された胚、又は請求項58のいずれかの方法により製造された胚を、雌個体に移植し受胎させる工程を含む、非ヒト哺乳動物個体の生産方法。 The mammal is a non-human mammal, and the embryo selected by the method according to any one of claims 1 to 4 or the embryo produced by the method according to any one of claims 5 to 8 is transplanted into a female individual for conception. A method for producing a non-human mammal individual, comprising 受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別装置であって、
判別部と、解析部とを含み、
前記判別部が
補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標情報が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第2指標判別部、
候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標情報が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第3指標判別部、及び
候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標情報が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第4指標判別
含み、
前記解析部が、前記判別部において判別された条件の全てを満足する候補胚を、選別すべき胚であると解析する
前記第2指標選別基準条件が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a)、という条件であり、
前記第3指標選別基準条件が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b) 、という条件であり、
前記第4指標選別基準条件が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c)、という条件である
ことを特徴とする前記胚選別装置。
An embryo sorting apparatus for sorting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg,
Including a determination unit and an analysis unit,
The determining portion is
The climate Hohai, second index information on the form of the first cleavage after and second egg percent previous stage, the second indicator selection criteria regarding the form in after the first cleavage and second egg percent prior to step A second index discriminating unit for discriminating whether or not the condition is satisfied,
The third index information regarding the morphology of the candidate embryo after the third cleavage and before the fourth cleavage is the third index selection criterion condition regarding the morphology after the third cleavage and before the fourth cleavage The third index discriminating unit for discriminating whether or not the condition is satisfied, and the fourth index information regarding the oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage of the candidate embryo, A fourth index discriminating unit that discriminates whether or not the fourth index selection criterion condition regarding oxygen consumption at the blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage is satisfied
It includes,
The analysis unit analyzes candidate embryos that satisfy all of the conditions determined by the determination unit as embryos to be selected ,
The second index selection criterion condition is a condition that, in the stage after the first cleavage and before the second cleavage, is 2 cells and does not have fragmentation (condition a),
The third index selection criterion condition is 5 cells, 6 cells, 7 cells, or 8 cells after the third cleavage and before the fourth cleavage and has no fragmentation (Condition b), And the condition
The fourth index selection criterion condition is that the oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the embryo in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage Based on the correlation between the amount of oxygen consumed and the probability that the embryo reaches the escaped blastocyst, the probability is that the probability is 50% or more (condition c). The embryo sorting apparatus characterized by the above-mentioned conditions .
前記判別部が、The discrimination unit is
候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標情報が、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第1指標判別部Determine whether or not the first index information regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage satisfies the first index selection criterion condition regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage 1st index discriminating unit
をさらに含むFurther includes
請求項10の胚選別装置。The embryo sorting apparatus according to claim 10.
前記第1指標選別基準条件が、The first index selection criterion condition is
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d)、という条件であるCorrelation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. The relative expression level is at least one condition is satisfied (Condition d), the condition that it be 0.2 or more selected from (condition d3), it is time has been confirmed
請求項11の胚選別装置。The embryo sorting apparatus according to claim 11.
画像抽出部を更に備える請求項10〜12のいずれか1項の胚選別装置であって、
前記判別部が前記第1指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第1指標選別基準条件における、受精から第一卵割が完了するまでの時間の閾値の時点における画像、又は、第一卵割の完了時点を確認可能な画像を抽出する、第1画像抽出部を含み、前記第1指標判別部は、前記第1画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第1指標情報として判別を行い、
前記判別部が前記第2指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第一卵割後かつ第二卵割前の段階の画像を抽出する、第2画像抽出部を含み、前記第2指標判別部は、前記第2画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第2指標情報として判別を行い、
前記判別部が前記第3指標判別部を含む場合には、前記画像抽出部は、候補胚の画像から、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での画像を抽出する、第3画像抽出部を含み、前記第3指標判別部は、前記第3画像抽出部により抽出された画像に基づいて生成された情報を前記第3指標情報として判別を行う
前記胚選別装置。
The embryo selection apparatus according to any one of claims 10 to 12 , further comprising an image extraction unit,
When the determination unit includes the first index determination unit, the image extraction unit, from the image of the candidate embryo, a threshold value for the time from fertilization to completion of the first cleavage in the first index selection criterion condition Including a first image extraction unit that extracts an image at the time of the above or an image capable of confirming the completion time of the first cleavage, and the first index determination unit is an image extracted by the first image extraction unit To determine the information generated based on the first index information,
When the determination unit includes the second index determination unit, the image extraction unit extracts, from the candidate embryo image, an image at a stage after the first cleavage and before the second cleavage. Including an extraction unit, the second index determination unit determines the information generated based on the image extracted by the second image extraction unit as the second index information,
When the determination unit includes the third index determination unit, the image extraction unit extracts, from the candidate embryo image, an image at a stage after the third cleavage and before the fourth cleavage, The embryo sorting apparatus including an image extracting unit, wherein the third index discriminating unit discriminates information generated based on the image extracted by the third image extracting unit as the third index information.
受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別システムであって、
請求項13の胚選別装置と、
候補胚を撮像し、撮像された画像を前記画像抽出部へと出力する撮像装置とを備え、
前記判別部が前記第4指標判別部を含む場合には、候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量を測定し、測定された酸素消費量値を前記第4指標判別部へと出力する酸素消費量測定装置を更に備える
前記胚選別システム。
An embryo selection system for selecting candidate mammalian embryos cultured in vitro from fertilized eggs,
The embryo sorting apparatus of claim 13 ,
An imaging device that images the candidate embryo and outputs the captured image to the image extraction unit;
When the discriminating unit includes the fourth index discriminating unit, the oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage of the candidate embryo is measured, and the measured oxygen consumption The embryo sorting system further comprising an oxygen consumption measuring device that outputs a quantity value to the fourth index determining unit.
受精卵から体外培養された哺乳動物の候補胚を選別するための胚選別方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、該方法が、判別工程と、解析工程とを含み、
前記判別工程が
補胚の、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標情報が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態に関する第2指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第2指標判別工程、
候補胚の、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標情報が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態に関する第3指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第3指標判別工程、及び
候補胚の、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標情報が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量に関する第4指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第4指標判別工
含み、
前記解析工程が、前記判別工程において判別された条件の全てを満足する候補胚を、選別すべき胚であると解析する解析工程を含
前記第2指標選別基準条件が、第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a)、という条件であり、
前記第3指標選別基準条件が、第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b) 、という条件であり、
前記第4指標選別基準条件が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c)という条件である
前記プログラム。
A program for causing a computer to execute an embryo selection method for selecting a mammalian candidate embryo cultured in vitro from a fertilized egg, the method including a discrimination step and an analysis step,
The determining step,
The climate Hohai, second index information on the form of the first cleavage after and second egg percent previous stage, the second indicator selection criteria regarding the form in after the first cleavage and second egg percent prior to step A second index determination step for determining whether or not the condition is satisfied,
The third index information regarding the morphology of the candidate embryo after the third cleavage and before the fourth cleavage is the third index selection criterion condition regarding the morphology after the third cleavage and before the fourth cleavage The third index determination step for determining whether or not the condition is satisfied, and the fourth index information regarding oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or expanded blastocyst stage of the candidate embryo, board blastocyst stage, as a fourth indicator determination Engineering for determining whether to satisfy the fourth index selection criteria condition regarding oxygen consumption at blastocyst stage or expansion blastocyst stage
It includes,
Said analysis step, the candidate embryos that satisfies all of the determination conditions in the determination step, see contains an analysis step of analyzing to be embryo to be sorted,
The second index selection criterion condition is a condition that, in the stage after the first cleavage and before the second cleavage, is 2 cells and does not have fragmentation (condition a),
The third index selection criterion condition is 5 cells, 6 cells, 7 cells, or 8 cells after the third cleavage and before the fourth cleavage and has no fragmentation (Condition b), And the condition
The fourth index selection criterion condition is that the oxygen consumption in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the embryo in the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage Based on the correlation between the amount of oxygen consumed and the probability that the embryo will reach the escaped blastocyst, the condition that the probability is confirmed to be 50% or more (condition c) The program.
前記判別工程が、The discrimination step is
候補胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標情報が、受精から第一卵割が完了するまでの時間に関する第1指標選別基準条件を満足するか否かを判別する第1指標判別工程Determine whether or not the first index information regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage satisfies the first index selection criterion condition regarding the time from fertilization to completion of the first cleavage First index discrimination process
をさらに含むFurther includes
請求項15のプログラム。The program of claim 15.
前記第1指標選別基準条件が、The first index selection criterion condition is
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d)、という条件である、Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition to be a 0.2 or more selected from (condition d3), it is time has been confirmed (condition d), with the proviso that,
請求項16のプログラム。The program of claim 16.
体外培養によって、哺乳動物の受精卵から胚を培養する方法であって、A method of culturing an embryo from a fertilized egg of a mammal by in vitro culture,
第一卵割後かつ第二卵割前の段階での形態;Morphology at the stage after the first cleavage and before the second cleavage;
第三卵割後かつ第四卵割前の段階での形態; 及びThe form after the third cleavage and before the fourth cleavage; and
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量;Oxygen consumption at the early, blastocyst or expanded blastocyst stage;
を指標として胚を選別する選別工程を含む、Including a sorting step of sorting embryos using as an index,
前記工程において選別される胚が以下の条件:The embryo selected in the above process has the following conditions:
第一卵割後かつ第二卵割前の段階において、2細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件a);2 cells and no fragmentation at the stage after the first cleavage and before the second cleavage (condition a);
第三卵割後かつ第四卵割前の段階において、5細胞、6細胞、7細胞または8細胞であり且つフラグメンテーションを有していないこと(条件b); 及びBe 5 cells, 6 cells, 7 cells or 8 cells and have no fragmentation after the third cleavage and before the fourth cleavage (condition b); and
初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期での酸素消費量が、初期胚盤胞期、胚盤胞期又は拡張胚盤胞期の胚の酸素消費量と当該胚が脱出胚盤胞に到達する確率との相関関係に基づいて、当該確率が50%以上となることが確認されている酸素消費量であること(条件c);Oxygen consumption at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage is the oxygen consumption of the embryo at the early blastocyst stage, blastocyst stage or extended blastocyst stage and the embryo escapes Based on the correlation with the probability of reaching the blastocyst, the oxygen consumption is confirmed to be 50% or more (condition c);
を満足する胚であるIs an embryo that satisfies
前記方法。Said method.
前記工程において更にIn the process
受精から第一卵割が完了するまでの時間;Time from fertilization to completion of the first cleavage;
を指標として胚を選別する、請求項18の方法。19. The method of claim 18, wherein the embryo is selected using as an index.
前記工程において選別される胚が更に以下の条件:The embryo selected in the above step is further subjected to the following conditions:
受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での染色体数が正常である確率との相関関係に基づいて、当該確率が40%以上となることが確認されている時間であること(条件d1)、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IGF2Rの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.45以上となることが確認されている時間であること(条件d2)、並びに、受精から第一卵割が完了するまでの時間が、胚の、受精から第一卵割が完了するまでの時間と、当該胚の胚盤胞期での遺伝子IFN-tauの、遺伝子H2AFZの発現量を1とした相対的発現量との相関関係に基づいて、当該相対的発現量が0.2以上となることが確認されている時間であること(条件d3)、から選択される少なくとも1つの条件を満足すること(条件d);Correlation between the time from fertilization to completion of the first cleavage and the time from embryo fertilization to completion of the first cleavage and the probability that the embryo has a normal number of chromosomes at the blastocyst stage Based on the relationship, the time has been confirmed that the probability is 40% or more (condition d1), the time from fertilization to completion of the first cleavage is The relative expression level is 0.45 based on the correlation between the time until the split is completed and the relative expression level of the gene IGF2R at the blastocyst stage of the embryo, where the expression level of the gene H2AFZ is 1. And the time from fertilization to completion of the first cleavage is the time from fertilization to completion of the first cleavage. Based on the correlation with the relative expression level of the gene IFN-tau at the blastocyst stage of the embryo, with the expression level of the gene H2AFZ as 1. It Relative expression level that satisfies at least one condition may become 0.2 or more it is time has been confirmed (condition d3), it is selected from (condition d);
を満足する胚である、請求項19の方法。20. The method of claim 19, wherein the embryo satisfies the following.
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