Establishment of heredital desease models using iPS cells and genome editing

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04286
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 本多 新 宮崎大学, テニュアトラック推進機構, テニュアトラック研究員 (10373367)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 下島 圭子 東京女子医科大学, 医学部, 特任助教 (30578935) ; 山海 直 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (80300937)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ES細胞 / iPS細胞 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

非常に順調な進捗状況といえる。本研究計画はカニクイザルやヒトの多能性幹細胞やゲノム編集技術を用いて、多能性幹細胞の分化能を向上させたり、新しい疾患モデル動物を作出したりすることを目指している。現在、カニクイザルのナイーブ変換やゲノム編集に関する多数の誌上発表に至っており、特にナイーブ型多能性幹細胞については想定外の大きな成果にも恵まれている。
具体的には、これまで私たちが構築してきたウサギのナイーブ様変換方法を、さらに改良を加えてカニクイザル多能性幹細胞のナイーブ変換に発展させて、その特徴を詳細に解析した。ナイーブ状態というカテゴリーは様々な証拠を積み上げて確認するが、その中でも特にトランスクリプトーム解析が極めて重要であることを発表した。さらに、完全なナイーブ型への変換とは言えない状態であっても、神経系への分化誘導能力が有意に増加することや、マウスとの異種間キメラ作製が困難であることなども発見した。
ゲノム編集については、マウス個体、野生ネズミ個体、およびヒト培養細胞などでのゲノム編集関連論文に関与し、多数の共著発表に至った。今後もゲノム編集の技術普及に努めながら、私たちの研究（特にウサギ固体を用いた疾患モデル動物作製）も発展させる。
本研究の遂行上、ナイーブ型iPS細胞の樹立は極めて重要な要素であるが、その課程において絶滅危惧種から真のナイーブ型iPS細胞の作製に至り、誌上発表が決定している。
今後もナイーブ型幹細胞を活用した橋渡し研究や絶滅危惧種由来iPS細胞の研究を発展させる。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

カニクイザルのナイーブ様変換に関しては、真のナイーブ様変換に至っていないが、絶滅危惧種由来iPS細胞を真のナイーブ型細胞として樹立することに成功した。

Strategy for Future Research Activity

今後はヒト多能性幹細胞を真のナイーブ型幹細胞に変換したり、絶滅危惧種由来iPS細胞から生殖細胞を体外で分化誘導するような研究に発展させる。

Research Products

• [Journal Article] Discrimination of Stem Cell Status after Subjecting Cynomolgus Monkey Pluripotent Stem Cells to Naive Conversion. (2017)
  • Author(s): Arata Honda, Yoshihiro Kawano, Haruna Izu, Narantsog Choijookhuu, Kimiko Honsho, Tomonori Nakamura, Yukihiro Yabuta, Takuya Yamamoto, Yasuhiro Takashima, Michiko Hirose, Tadashi Sankai, Yoshitaka Hishikawa, Atsuo Ogura, Mitinori Saitou.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 7 Pages: 45285
  • DOI: 10.1038/srep45285
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Flexible adaptation of male germ cells from female iPS cells of endangered Tokudaia osimensis (2017)
  • Author(s): Arata Honda, Narantsog Choijookhuu, Haruna Izu, Yoshihiro Kawano, Mizuho Inokuchi, Kimiko Honsho, Ah-Reum Lee, Hiroki Nabekura, Hiroshi Ohta, Tomoyuki Tsukiyama, Yasuhide Ohinata, Asato Kuroiwa, Yoshitaka Hishikawa, Mitinori Saitou, Takamichi Jogahara, Chihiro Koshimoto.
  • Journal Title: Science Advances Volume: in press Pages: in press
  • DOI: in press
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant