| Project/Area Number |
22K09378
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
上原 健敬 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (00644379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 英二 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (10649304)
宝田 剛志 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30377428)
尾崎 敏文 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40294459)
高尾 知佳 岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (40612429)
山田 大祐 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (50733680)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 肢芽間葉系細胞 / ユーイング肉腫 / 滑膜肉腫 / 肉腫 / ヒト多能性幹細胞 / 発がん |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではヒト多能性幹細胞から作製したヒト肢芽間葉系細胞およびその分化系譜上の細胞に、遺伝子変異、細胞外環境、シグナル刺激を行い骨肉腫や軟骨肉腫へ至る発がん過程（肉腫化）を再現し、肉腫発生の条件を明らかにする。肉腫発生前後における網羅的遺伝子発現解析、オープンクロマチン領域解析などの結果から、肉腫化における重要なシグナル伝達や遺伝子制御領域を探索する。さらに、その肉腫化メカニズムを制御する化合物を同定するための創薬スクリーニングシステムの構築も行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はヒト肢芽間葉系細胞（Limb bud mesenchymal cells, LBM）、およびその分化系譜上の細胞に、人為的摂動（遺伝子変異、シグナル、細胞外環境）を加えることで、骨肉腫や軟骨肉腫などへの発がん過程（肉腫化）を再現することを当初の目的としている。
まず遺伝子改変ヒト多能性幹細胞からLBMへの誘導を行った。
ヒトiPS細胞株414C2を用い、まず肉腫においても変異が知られている遺伝子であるTP53をターゲットとしてTP53を欠損したヒトiPS細胞株を作成した。さらにユーイング肉腫などの発生に関連する融合遺伝子であるEWS-FLI1、同様に滑膜肉腫の発生に関連する融合遺伝子SS18-SSX1に着目し、 PiggyBac Transposon Vector System を用いてこれらの融合遺伝子をドキシサイクリン誘導的に発現させる系を構築してTP53欠損414C2株への遺伝子導入を行った。
このように作成したiPS細胞由来株を肉腫化モデルとして利用するため、多能性幹細胞から間葉系細胞への分化誘導を行い、さらに安定して継続培養が可能かどうかを検証した。作成したiPS細胞由来株に対して我々の樹立したLBMへの分化誘導法を適用し、継続拡大培養を行った。本研究において新たに作成した細胞株においても我々の樹立した分化誘導法は有効であり、この細胞株に関しても継続拡大培養しExpandable LBMへの誘導が可能であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
肉腫においてもTP53変異は確認されており、今回樹立した414C2は肉腫化モデルへの前がん段階として妥当な遺伝子変異を有する。また、多能性を有する414C2からExpLBMまでの分化誘導も可能であり、今後発がん過程を再現するための前段階としての実験系構築は進められているため
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に従い、414C2より誘導したLBMあるいはさらに分化誘導させた細胞株を移植し、in vivoにおける発がん（肉腫化）過程の再現を行う。さらに、人為的摂動（遺伝子変異、シグナル、細胞外環境など）を加えることで、肉腫化におけるシグナル伝達経路の解析や遺伝子制御領域のスクリーニングを行うことを予定している。
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