細胞核初期化の分子基盤

• Project/Area Number: 18390086
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: General medical chemistry
• 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): 中川 誠人 京都大学, 再生医科学研究所, 助教 (10379539)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥16,230,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2007: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2006: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000)
• Keywords: 分化多能性 / 初期化 / 再生医学

Research Abstract

研究目的
私たちは最近、4つの転写因子を組み合わせてレトロウイルスで導入することにより、マウス胎児線維芽細胞から、ES細胞に類似した多能性幹細胞であるiPS(induced pluripotent stem)細胞を樹立することに成功した。本研究においては、初期化の分子基盤を理解するとともに、ヒト分化細胞からiPS細胞を樹立することを目的に、次の研究を行った。
研究結果
本年度は次の項目の研究を行う。
1.ヒト体細胞からのiPS細胞樹立
マウスで同定した4因子をヒト線維芽細胞に導入し、iPS細胞の樹立を試みたが、これまでのところ成功していない。ヒト細胞においては、他の因子も必要である可能性が示唆された。
2.ファミリー因子によるiPS細胞の樹立
マウスで同定した4因子(Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4)にはそれぞれ複数のファミリー蛋白質が存在している。これらファミリー蛋白質によってもiPS細胞が樹立できるかを解析した。これまでにSox1やSox3でもiPS細胞が樹立できることが明らかとなった。
3.アデノウイルスによるiPS細胞の樹立
しかしレトロウイルスは染色体に取り込まれ周囲の遺伝子を活性化する可能性があり、安全性において問題がある。そこでアデノウイルスによる一過性発現でのiPS細胞樹立を試みたが、これまでのところ成功していない。
4.レトロウイルスの挿入部位の決定
4因子のレトロウイルスが感染した線維芽細胞の中でiPS細胞となるのは1%以下である。これはレトロウイルス挿入による5番目の因子の活性化が必須である可能性を示唆している。そこで複数のiPS細胞クローンにおけるレトロウイルス挿入部位を解析し、一部については挿入部位を決定した。

Research Products

• [Journal Article] Generation of germline-competent induced pluripotent 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] Esgl, 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] ありふれた皮膚の体細胞から多能性幹細胞を作り出す (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
• [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 Congresosde Granada(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: 大阪国際会議場
  • 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