細胞周期制御因子とトランスポゾンの組合せによる高品質なブタｉＰＳ細胞の樹立

Research Project

Project/Area Number	15J02085
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Integrative animal science
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	土内憲一郎東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY)	2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000) Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000) Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	人工多能性幹細胞 / ブタ / RNA-Seq / リプログラミング / トランスポゾン / iPS細胞 / 細胞周期 / 遺伝子導入
Outline of Annual Research Achievements	ヒト由来の細胞周期制御因子である、変異型CDK4、Cyclin D、TERTの導入によって樹立したブタ不死化細胞とその元となった初代線維芽細胞を用いて、ブタiPS細胞の樹立およびその効率・品質を向上させる研究を行ってきた。この両細胞を用いた実験によって、山中4因子に、細胞の初期化からの後戻りを防ぐのに効果があるといわれるLin28遺伝子と多能性幹細胞の最も重要なマーカーの１つであるNanog遺伝子を加えた計6因子での導入が効果的であることを突き止めた。さらに、Nanog同様多能性を示すマーカーであるOct3/4の上流に、MyoD遺伝子に由来するTransactivation domain (TAD)を連結した改変6因子ベクターの作製・利用により、未分化状態が維持しやすく形態の良い（ = 品質の良い）細胞株が得られることがわかった。 4因子誘導株と6因子誘導株の間に存在する樹立効率以外の差が明らかでなかったため、当研究グループの樹立した6因子由来ブタiPS細胞株と既報の4因子株の間で次世代シークエンサーを用いたRNA-Seq解析を行い、遺伝子発現レベルでの差を明らかにすることを試みた。その結果、6因子誘導株は4因子誘導株と比較して、naive型（ = より分化能が高く生殖細胞やキメラ個体への寄与能力があるとされる）の特徴とされる遺伝子群が有意に発現上昇していることがわかった。この遺伝子の中には、マウスやラットのES/iPS細胞において高発現していおり、現在Naive型特異的な遺伝子と知られるものが複数含まれていた。このデータから、ブタにおいて誘導因子の数を増やすことで樹立効率だけでなく樹立した細胞の質を向上させることができることを遺伝子発現レベルで証明できたと考えている。現在上記関連データをまとめ論文を投稿中である。
Research Progress Status	29年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	29年度が最終年度であるため、記入しない。