ヒト口腔粘膜由来iPS細胞の効率的分化誘導法の確立と分化誘導因子の網羅的解析

• Project/Area Number: 23593003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 中島 芽生 鶴見大学, 歯学部, 臨床助手 (70582443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里村 一人 鶴見大学, 歯学部, 教授 (80243715) ; 舘原 誠晃 鶴見大学, 歯学部, 助教 (90380089) ; 徳山 麗子 鶴見大学, 歯学部, 助教 (20380090) ; 橘 竜佑 鶴見大学, 歯学部, 臨床助手 (80514926)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2011: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: iPS細胞 / 口腔粘膜由来iPS細胞 / 分化誘導法 / 凍結切片 / 再生医療 / 分化誘導 / 切片上培養

Research Abstract

再生医療において安定した幹細胞の供給源を確保することはきわめて重要であり、現在のところ倫理的、社会的問題をクリアし、且つES細胞に匹敵する多能性を有するiPS細胞に大きな期待が寄せられている。そこでわれわれは歯科分野において比較的観点に採取可能である口腔粘膜に着目し、口腔粘膜由来細胞よりiPS細胞の樹立に成功した。しかし、iPS細胞を再生医療に応用するためにはその効率的かつ確実な分化誘導法の確立が重要であるが、必要な増殖・分化因子などのタンパク質の検索と決定が非常に困難であり、生体内では膨大な因子が複雑に関連するため、それをin vitroで再現することは難しい。そこで、この分化誘導因子を実際の組織・臓器に求めることで、困難な因子の同定を効率的かつ簡便に行えるのではないかと考えた。本研究では、再生を目指す目的臓器の凍結切片上でiPS細胞を培養することで、切片上からの因子により効率的に組織・臓器へ分化させることを目指した。
まず、肝臓組織の再生を目指し、正常肝臓と薬剤性肝炎を誘発したマウスより摘出した肝炎肝臓を用いて凍結切片を作製し、この切片上でiPS細胞を培養した。また、神経組織の再生を目指し、脊髄および脳組織を摘出し、この凍結切片上でもiPS細胞を培養した。この結果、肝臓上で培養したiPS細胞は、肝臓に特異的なmRNAをコントロールと比較して強く発現するようになり、またこれらのタンパク質の発現も増加することを免疫細胞化学的手法により確認した。また、脳および脊髄組織上で培養したiPS細胞では、神経の分化過程で発現するmRNAをコントロールと比較して発現するようになり、それぞれの目的組織・臓器へと分化誘導されていることを確認した。今後これらの条件での培養液と切片を網羅的に解析することにより、分化誘導の条件の検索を行っていく予定である。