| Project/Area Number |
21K16337
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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| Research Institution | St. Marianna University School of Medicine |
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Principal Investigator |
Kano Mayuko 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 助教 (20868129)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 副甲状腺 / 多能性幹細胞 / 胚盤胞補完法 / 副甲状腺機能低下症 / マウスES細胞 / 副甲状腺機能低下症モデルマウス / 腎被膜下移植 / ES細胞 / 内分泌 |
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| Outline of Research at the Start |
副甲状腺はホルモン分泌を介して生体内のカルシウム代謝を制御する内分泌臓器である。副甲状腺機能低下症に対する現行の補充療法ではカルシウムの繊細かつ生理的な維持が困難であり、時に弊害を来すことが知られている。副甲状腺の再生医療はこのような問題を解決し、より生理的で安全な治療となることが期待される。本課題では胚盤胞補完法の技術を用い、動物体内でカルシウム応答性のある機能的な副甲状腺再生を目指す。さらに作製された多能性幹細胞由来の副甲状腺を副甲状腺機能低下症モデル動物へと移植し、生体内での機能性を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We attempted to generate functional parathyroid glands (PTGs) from mouse embryonic stem cells (mESCs)by using blastocyst complementation (BC) could be a better strategy for generating functional PTG cells and compensating loss of parathyroid function. Using CRISPR-Cas9 knockout of Gcm2, we efficiently produced parathyroid deficient embryos for BC. In these embryos, mESCs differentiated into endocrinologically mature PTGs that rescued Gcm2 knockout mice from neonatal death. The mESC-derived PTGs responded well to extracellular calcium, restoring calcium homeostasis on transplantation into mice surgically rendered hypoparathyroid. These results demonstrate that BC can produce functional
endocrine organs and constitute a concept in treatment of hypoparathyroidism.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
受精卵ゲノム編集による効率的な臓器欠損胚の作製と胚盤胞補完法とを組み合わせることが、臓器補完の有用な手段となることが示唆された。Ca応答性のある機能的な副甲状腺を作製に成功したこと、多能性幹細胞由来の副甲状腺が移植臓器として有用であったことは、将来のヒト-動物間胚盤胞補完法によるヒト多能性幹細胞からの副甲状腺作製と臨床応用の可能性を示すものである。
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