MHC均一化カニクイザルとiPS細胞を用いる細胞移植系の開発

• Project/Area Number: 22240052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 鳥居 隆三 滋賀医科大学, 学内共同利用施設等, 教授 (50106647)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野瀬 俊明 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 特任教授 (70183902)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥50,310,000 (Direct Cost: ¥38,700,000、Indirect Cost: ¥11,610,000); Fiscal Year 2012: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000); Fiscal Year 2011: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000); Fiscal Year 2010: ¥23,660,000 (Direct Cost: ¥18,200,000、Indirect Cost: ¥5,460,000)
• Keywords: カニクイザル / MHCホモ / iPS細胞 / MHC

Research Abstract

本研究は、移植免疫に関わる均質化した遺伝的背景、すなわち同一MHC遺伝子をもつカニクイザルとそれら個体のiPS細胞を樹立することによって霊長類を用いた実用的な移植検定系の確立を目指すことを目的とし、本年度は以下の4点の結果を得た。
1)均質化MHCサルコロニーの作製:カニクイザル1,668頭についてMHC遺伝子の中で免疫拒絶に関わる主要5遺伝子の分析を試みた結果、14種のハプロタイプと30頭のホモ接合体見出し、その中のホモオス2頭から採取した精液を用いて顕微授精を試みMHCホモとヘテロ個体の作出に成功した。これによって移植免疫寛容型カニクイザルコロニーの基盤が整備出来た。
2)MHCホモ個体からのiPS細胞の作製:MHCホモ個体の皮膚細胞から山中4因子をレトロウィルスベクター法によってiPS細胞の樹立に成功し、継代も順調に行う事が出来た。
3)サルiPS細胞の幹細胞特性:in vitroおよびin vivoでの多能性を確認し、すでに樹立していたカニクイザルES細胞と同等の特性を持つことを確認した。さらにキメラ能確認のために蛍光タンパク遺伝子導入ips細胞を作製し、顕微授精胚(4～8細胞期胚)に注入、卵管内移植したが38日目胎子ではキメラ形成は認められなかった。ただここで用いたiPS細胞はヒト型の扁平型コロニーであったことから、キメラが見られるマウス型、即ち立体型のコローニーの作製を検討すべく培養法を改善しマウス型コロニー様とした後、GFP遺伝子導入と授精胚への注入・移植した37日目の胎子におけるキメラ能を見た結果、蛍光は観察できなかった。今後樹立の段階でマウス型コロニーを形成するiPS細胞を用いてキメラ能の確認を行いたいと考える。
4)生体内移植によるiPS細胞の安全性と疾患による影響の評価:サルの健常個体に山中4因子を導入したiPS細胞をカプセル内に封入して背部皮下に移植した結果、遺伝子発現レベルの解析では、内因性KLF4、c-mycの発現亢進が認められた。この結果から将来のiPS細胞から分化誘導した細胞移植においては、とくに各種疾患をもつ患者への移植は安全性確保のための影響評価が重要であることが示唆された。
なお、当初予定の5)サルiPS細胞からのin vitro配偶子形成については、キメラ能をもつマウス型コローニーのサルiPS細胞樹立後に検討する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Induction of pluripotent stem cells from fetal and adult cynomolgus monkey fibroblasts using four human transcription factors (2012)
  • Author(s): Okahara-Narita J, Umeda R, Nakamura S, Mori T, Noce T, Torii R
  • Journal Title: Primates Volume: 53 Pages: 205-213
  • NAID: 10030574829
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study of suitable FSH dosage for ovarian stimulation for mature oocyte collection using a micro infusion pump in cynomolgus monkey (Macaca fascicularis) (2011)
  • Author(s): Iwatani C, Yamasaki J, Tsuchiya H, Okahara J, Torii R
  • Journal Title: Exp.Anim Volume: 59 Pages: 392-392
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of chromosome segregation using live-cell imaging in cynomolgus monkey (Macaca fascicularis) (2010)
  • Author(s): Yamasaki J, Yamagata K, Iwatani C, Tsuchiya H, Okahara J, Wakayama T, Torii R
  • Journal Title: Exp.Anim Volume: 59 Pages: 393-393
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitrification and transfer of cynomolgus monkey (Macaca fascicularis) embryos fertilized by intracytoplasmic sperm injection (2010)
  • Author(s): Yamasaki J, Iwatani C, Tsuchiya H, Okahara J, Sankai T, Torii R
  • Journal Title: Theriogenology Volume: 76 Pages: 33-38
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons (2010)
  • Author(s): Kuramochi-Miyagawa S, Watanabe T, Gotoh K, Takamatsu K, Chuma S, Kojima-Kita K, Shiromoto Y, Asada N, Kimura T, Nakatsuji N, Noce T, Sasaki H., Nakano T.
  • Journal Title: Genes Dev. Volume: 24 Pages: 887-892
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of primordial germ cells from mouse induced pluripotent stem cells derived from adult hepatocytes (2010)
  • Author(s): Imamura M, Aoi T, Tokumasu A, Mise N, Abe K, Yamanaka S, Noce T
  • Journal Title: Mol Reprod Dev Volume: 27 Pages: 802-811
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 医科学研究用移植免疫寛容型カニクイザルの生産と供給体制の整備 (2011)
  • Author(s): 鳥居隆三、山中久
  • Organizer: 第4回JSTイノベーションフォーラムin滋賀
  • Place of Presentation: 滋賀(草津)
  • Year and Date: 2011-11-24
• [Presentation] カニクイザル未成熟卵子の体外成熟培養における7因子添加の検討 (2011)
  • Author(s): 山崎樹里、岩谷千鶴、土屋英明、熊本香名子、櫻川宣男、鳥居隆三
  • Organizer: 日本生殖再生医学会 第6回学術集会
  • Place of Presentation: シェーンバッハ・サボー(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2011-03-13
• [Presentation] Oct3/4およびCdx2遺伝子発現 を指標としたカニクイザル割球分離時期の検討 (2011)
  • Author(s): 岩谷千鶴、山崎樹里、熊本香名子、土屋英明、鳥居隆三
  • Organizer: 日本生殖再生医学会 第6回学術集会
  • Place of Presentation: シェーンバッハ・サボー(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2011-03-13
• [Presentation] VASA-reportingサルiPS細胞を用いたin vitro生殖細胞分化誘導 (2011)
  • Author(s): 日柳章彦、岡原(成田)純子、梅田理恵子、渡辺浩彦、森崇英、鳥居隆三、野瀬俊明
  • Organizer: 日本生殖再生医学会 第6回学術集会
  • Place of Presentation: シェーンバッハ・サボー(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2011-03-13
• [Presentation] 7因子を添加したカニクイザル未成熟卵子の体外成熟培養 (2011)
  • Author(s): 山崎樹里、岩谷千鶴、土屋英明、熊本香名子、櫻川宣男、鳥居隆三
  • Organizer: 第58回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] カニクイザルICSI胚におけるOct3/4およびCdx2の遺伝子発現 (2011)
  • Author(s): 岩谷千鶴、山崎樹里、熊本香名子、土屋英明、鳥居隆三
  • Organizer: 第58回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] VASA-reportingサルiPS細胞を用いたin vitro生殖細胞分化誘導 (2011)
  • Author(s): 日柳章彦、岡原(成田)純子、梅田理恵子、森崇英、鳥居隆三、野瀬俊明
  • Organizer: 第58回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] In vitro germ cell differentiation from VASA-reporting monkey induced pluripotent stem (iPS) cells (2010)
  • Author(s): Kusanagi A, Okahara-Narita J, Umeda R, Watanabe H, Mori T, Torii R, Noce T
  • Organizer: International symposium on epigenome network, development and reprogramming of germ cells
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡市)
  • Year and Date: 2010-11-22
• [Presentation] In Vitro Propagation of Presumptive Germ Cells with Primordial Germ Cell Characteristics Derived from Mouse Induced Pluripotent Stem Cells (2010)
  • Author(s): Imamura M, Lin Z, Shimamoto R, Umeda R, Shinohara T, Matsui Y, Mise N, Abe K, Torii R, Okano H, Yamanaka S, Noce T.
  • Organizer: International symposium on epigenome network, development and reprogramming of germ cells
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡市)
  • Year and Date: 2010-11-22
• [Presentation] 再生医療研究に果たすサルの役割 (2010)
  • Author(s): 鳥居隆三
  • Organizer: 第29回日本運動器移植・再生医学研究会
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都市)(招待講演)
• [Presentation] カニクイザルMHCホモ接合個体の特定 (2010)
  • Author(s): 椎名隆、北夕紀、田中景子、鈴木進吾、細道一善、勝山喜彦、土屋英明、小田部耕二、坂本憲吾、倉田晶明、野村譲、山中久、中川博司、伊藤靖、太田正穂、猪子英俊、鳥居隆三、小笠原一誠
  • Organizer: 第19回日本組織適合性学会
  • Place of Presentation: 東京大学(東京都文京区)
• [Remarks]
  • URL: http://www.shiga-med.ac.jp/~hqanimal/
• [Remarks]
  • URL: http://www.shiga-med.ac.jp/~hqanimal/