三次元組織化胎盤発生モデルを基盤とした分化誘導最適化AIモデルの開発
| Project/Area Number |
22K09632
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
|
|---|
| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
|---|
Principal Investigator |
川崎 友之 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (90751701)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深見 真紀 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 分子内分泌研究部, 部長 (40265872)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 胎盤オルガノイド / ヒト多能性幹細胞 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ヒト多能性幹細胞（hPSC）の活用では、分化誘導制御が成功を左右する大きな課題となっている。本研究では、3次元（3D）組織化し生理機能性も獲得した多細胞組織体（オルガノイド）の発生モデルをもとに、分化誘導法の最適化を定量的に評価できる系から発展的にAI（人工知能）モデルへ進化させる開発を行う。個体発生のサポート臓器として重要な胎盤に着目し、胎盤発生関連遺伝子の定量発現量を属性ごとに特性とバランスを分析し胎盤オルガノイドの発生動態と関連付けるデータ可視化モデルを構築する。胎盤オルガノイドの機能と
して、ヒト胎盤特異的なbackdoor androgen pathwayを実証していく。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト多能性幹細胞（hPSC）の活用では、分化誘導制御が成功を左右する大きな課題となっている。本研究では、3次元（3D）組織化し生理機能性も獲得した多細胞組織体（オルガノイド）の発生モデルをもとに、分化誘導法の最適化を定量的に評価できる系から発展的にAI（人工知能）モデルへ進化させる開発を行う。個体発生のサポート臓器として重要な胎盤に着目し、胎盤発生関連遺伝子の定量発現量を属性ごとに特性とバランスを分析し胎盤オルガノイドの発生動態と関連付けるデータ可視化モデルを構築する。胎盤オルガノイドの機能として、ヒト胎盤特異的なbackdoor androgen pathwayを実証していく。胎盤関連因子を対象にLC-MS/MS解析を実施し、ヒト胎盤特有のステロイド産生系が存在していることを確認しえた。培地上清に対するLC-MS/MS解析を実施した。対象に、ヒト胎盤抽出を置き、胎盤オルガノイドではヒト胎盤組織同様に、アンドロステンジオン、デオキシコルチコステロン、プロゲステロン、アロプレグナノロンは同等レベルでの発現量であった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒトiPS細胞から胎盤オルガノイドは、1mm大のスフェロイド様で、ヘマトキシリン・エオジン染色では、外層2～3層が上皮様の細胞からなり内側には疎な蜂の巣様の構造をとる。ヒト胎盤の絨毛組織様構造を有している。培地上清では、妊娠検査薬（hCG検査）でhCG分泌が確認できる。培地上清に対するLC-MS/MS解析から、ヒト胎盤組織に類似したステロイド産生パターンを有していた。胎盤機能性の確認として重要な知見を得ることができ今後の研究発展に大いに役立つ成果を得た。
|
| Strategy for Future Research Activity |
胎盤オルガノイドのステロイド産生経路解析では、ヒト胎盤組織に類似したステロイド産生パターンを有していた。一方で、エストロン、エストラジオールの発現量が低く、今後は分化誘導系のさらなる改良が必要になる可能性もある。
|
Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
