Development of an early identification system for human hepatic differentiation tropic iPS cells focusing on glycosylation

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19329
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 板場 則子 鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70457167)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: iPS / 肝細胞分化 / 糖鎖修飾

Outline of Annual Research Achievements

iPS細胞は、再生医療の重要な細胞源として期待されている。しかしながら、由来細胞が同一のiPS細胞同士でも分化指向性が異なることが報告されており、分化指向性を規定する因子の同定は再生医療の展開に重要と考えられる。
本研究課題は、ヒトiPS細胞の肝細胞分化指向性を決定する糖鎖修飾を明らかにし、肝細胞分化指向性iPS細胞の早期同定技術の開発を目的とする。
肝細胞分化指向性株および分化抵抗性株の肝細胞分化誘導時のサンプルをレクチンアレイに供した結果、経時的な変動を認めた糖鎖修飾のうち、対応する3種、5種のレクチン全てがそれぞれ同様の変動パターンを示したシアル酸修飾、ガラクトース修飾は肝細胞分化指向性株での上昇が顕著であったことから、最終年度はシアル酸、ガラクトース修飾に着目し、肝細胞分化誘導中に糖鎖修飾の変化に伴い発現変動する糖転移酵素の絞り込みを実施した。シアル酸はST3Gal1, 2, 3, 4, 5, 6, ST6GalNAc4, NEU1, 3, 4の10遺伝子、ガラクトースはB4GALT1, 2, 3, 4, 5, 6, 7の8遺伝子を選出した。同時に、肝細胞分化指向性株および分化抵抗性株の肝細胞分化誘導を実施し、qPCR解析に必要なサンプルの調整を行うとともに、選出した糖転移酵素のqPCR反応条件を決定した。シアル酸修飾に関わる遺伝子群の中では、シアル酸転移酵素ST3GAL5,6の分化指向性株での有意な高値、シアリダーゼNEU1の分化指向性株での有意な低値を認め、ガラクトース修飾に関わる遺伝子群は、糖鎖アレイ解析での変動パターンに対応する発現変動は認められなかった。今後、変動を認めた糖転移酵素のノックダウンを行い、糖鎖修飾と肝細胞分化の直接的な関係性を明らかにする予定である。