幹細胞生物学と腫瘍生物学の接点

• Project/Area Number: 17012011
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山中 伸弥 Kyoto University, 再生医科学研究所, 教授 (10295694)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 和利 京都大学, 再生医科学研究所, 産学官連携助教 (80432326)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥36,600,000 (Direct Cost: ¥36,600,000); Fiscal Year 2007: ¥12,200,000 (Direct Cost: ¥12,200,000); Fiscal Year 2006: ¥12,200,000 (Direct Cost: ¥12,200,000); Fiscal Year 2005: ¥12,200,000 (Direct Cost: ¥12,200,000)
• Keywords: ES細胞 / 分化多能性 / ノックアウトマウス / 初期化 / 腫瘍幹細胞

Research Abstract

研究目的
ES細胞と腫瘍細胞は、増殖や未分化維持の分子機構において共通点が存在することが予想される。ES細胞で特異的に発現する遺伝子群(ECAT:ES cell associated transcript)は正常成体組織では発現しないが、多くのヒト腫瘍細胞中での発現が示唆されている。このことはECAT遺伝子群の発現が腫瘍細胞の不死化や脱分化に関与している可能性を示唆する。本研究では、この可能性を検討するために次の研究を行った。
研究結果
1.ECAT遺伝子群の遺伝子ノックアウトによる機能解析
ECAT1、ECAT15-1、ECAT15-2、ECAT17、およびECAT20(Sall4)について、ノックアウトES細胞およびマウスの作製を行った。これまでにSall4KOマウスは、胎児期に致死となることが示唆されている。
2.ECAT遺伝子産物の生化学的解析
正常細胞とECAT遺伝子ノックアウト細胞との間でのDNAマイクロアレーによる遺伝子発現解析を進める。これまでにSall4の標的と考えられる遺伝子がいくつか同定されている。
3.細胞初期化におけるECAT遺伝子および癌関連遺伝子の役割の解析
昨年度の研究で、ECAT遺伝子(Oct3/4とSox2)および癌関連遺伝子(c-MycとKlf4)を組み合わせることにより線維芽細胞を初期化し多能性幹細胞を樹立できることを示した。今年度は、初期化過程におけるこれら4因子の役割を解析した。これまでにc-Mycはグローバルなヒストンアセチル化に関与することが示唆されている。

Research Products

• [Journal Article] Generation of germline-competent induced pluhpotent stem cells. (2007)
  • Author(s): Okita K.
  • Journal Title: Nature (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strategies and new developments in the generation of patient-specific pluripotent stem cells. (2007)
  • Author(s): Yamanaka S.
  • Journal Title: Cell Stem Cell 1 Pages: 39-49
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ES細胞 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Journal Title: 分子細胞治療 6 Pages: 95-97
• [Journal Article] 序:幹細胞生物学の現状と展望 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Journal Title: 細胞工学 26 Pages: 482-484
• [Journal Article] 体細胞培養から誘導される人工万能幹細胞 (2007)
  • Author(s): 高橋 和利
  • Journal Title: 細胞工学 26 Pages: 489-492
• [Journal Article] ES細胞の再生医療への応用:多能性幹細胞を体細胞から作る (2007)
  • Author(s): 中川 誠人
  • Journal Title: 再生医療 6 Pages: 81-85
• [Journal Article] 体細胞から誘導する多能性(iPS)細胞 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Journal Title: 治療 89 Pages: 1954-1958
• [Journal Article] Specific role of the truncated betaIV-spectrin Sigma6 in sodium channel clustering at axon initial segments and nodes of Ranvier. (2007)
  • Author(s): Uemoto Y.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 282・9 Pages: 6548-6555
• [Journal Article] オーダーメイド万能幹細胞への挑戦 (2007)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: 実験医学 25・4 Pages: 450-454
• [Journal Article] 特定因子による多能性幹細胞の誘導 (2007)
  • Author(s): 高橋和利
  • Journal Title: 実験医学 25・4 Pages: 479-483
• [Journal Article] Dnmt3a2 targets endogenous Dnmt3L to ES cell chromatin and induces regional DNA methylation. (2006)
  • Author(s): Nimura K.
  • Journal Title: Genes Cells 11・10 Pages: 1225-1237
• [Journal Article] Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. (2006)
  • Author(s): Takahashi K.
  • Journal Title: Cell 126・4 Pages: 663-676
• [Journal Article] Esg1, expressed exclusively in preimplantation embryos, germline, and embryonic stem cells, is a putative RNA-binding protein with broad RNA targets. (2006)
  • Author(s): Tanaka T.S.
  • Journal Title: Dev Growth Differ 48・6 Pages: 381-390
• [Journal Article] Transcriptional repression and DNA hypermethylation of a small set of ES cell marker genes in male germline stem cells. (2006)
  • Author(s): Imamura M.
  • Journal Title: BMC Dev Biol 6 Pages: 34-34
• [Journal Article] マウス繊維芽細胞から誘導多能性幹細胞をつくる (2006)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 51・15 Pages: 2346-2351
• [Journal Article] みち (2006)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: Nature DIGEST 3・11 Pages: 24-25
• [Journal Article] 分化多能性と核の初期化 (2006)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: 最新医学 61・10 Pages: 2204-2208
  • NAID: 40015123281
• [Journal Article] 人工万能性細胞(ips細胞)の樹立と課題 (2006)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: 細胞工学 25・11 Pages: 1288-1289
• [Journal Article] ES細胞における類腫瘍性増殖と多能性長期維持 (2006)
  • Author(s): 山中伸弥
  • Journal Title: 医学のあゆみ 217・5 Pages: 520-523
• [Journal Article] Differential membrane localization of ERas and Rheb, Two Ras-related proteins involved in the PI3 kinase / mTOR pathway. (2005)
  • Author(s): Takahashi K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 32768-32774
• [Journal Article] Differential roles for SOX15 and SOX2 in transcriptional control in mouse embryonic stem cells. (2005)
  • Author(s): Maruyama M.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 280 Pages: 24371-24379
• [Journal Article] Evolutionarily Conserved Non-AUG Translation Initiation in NAT1/p97/DAP5 (EIF4G2). (2005)
  • Author(s): Takahashi K.
  • Journal Title: Genomics 85 Pages: 360-371
• [Presentation] よりES細胞に近い人工万能幹(iPS)細胞の樹立 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第40回日本発生生物学会・第59回日本細胞生物学会合同大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Presentation] 人工万能幹細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第80回日本整形外科学会学術総会
  • Place of Presentation: 神戸国際展示場
  • Year and Date: 2007-05-26
• [Presentation] 人工万能幹(iPS)細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第54回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2007-05-24
• [Presentation] iPS細胞の最前線と今後の戦略 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 日経BP社バイオセンター バイオファイナンスギルド第5期セミナー
  • Place of Presentation: バイオフロンティアパートナーズ講堂
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] 人工万能幹(iPS)細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第4回リン酸化ネットワーク研究会
  • Place of Presentation: 九州大学生体防御医学研究所
  • Year and Date: 2007-05-12
• [Presentation] Generation of high quality iPS cells (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 2nd International Conference on Cell Therapy and Regenerative Medicine
  • Place of Presentation: Palacio de Congresos de Grallada(スペイン)
  • Year and Date: 2007-04-24
• [Presentation] 人工万能幹細胞(iPS)の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第2回眼科再生医療研究会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議揚
  • Year and Date: 2007-04-19
• [Presentation] 人工万能幹(iPS)細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第6回Cutting Edge Forum
  • Place of Presentation: ザ・リッツ・カールトン大阪
  • Year and Date: 2007-04-11
• [Presentation] 人工万能幹(iPS)細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第23回Health&Science twenty-twenty
  • Place of Presentation: 大手町アーバンネットビル
  • Year and Date: 2007-04-10
• [Presentation] 人工万能幹(iPS)細胞の可能性と課題 (2007)
  • Author(s): 山中 伸弥
  • Organizer: 第27回日本医学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2007-04-06
• [Remarks]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/rc02/index-j.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 核初期化因子 (2006)
  • Inventor(s): 山中 伸弥
  • Industrial Property Rights Holder: 京都大学
  • Filing Date: 2006-12-06