2016 Fiscal Year Research-status Report
ES/iPS細胞の腫瘍化細胞を標的治療可能な革新的ベクターシステムの開発
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15K19389
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
井手 佳菜子 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任研究員 (20725791)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 再生医療 / ES/iPS細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト多能性幹細胞（ES/iPS細胞;hPSCs）は、医療・医薬創出の基盤ツールとして期待されるが、臨床応用を実施するためには高レベルの安全性の確立が不可欠である。その安全性において最重要課題である腫瘍化（奇形種、癌）の完全な克服技術は未だない。これまでに、僅かでも残存未分化細胞が移植細胞に混入すると、奇形種を形成する可能性があることや、奇形種に限らず悪性腫瘍（癌）の発生も高度であるという報告もあることから、臨床化に向けて腫瘍化原因細胞（残存未分化細胞）の根絶は必須の課題といえる。そこで我々は腫瘍化原因細胞を直接除去すべく、「ES/iPS細胞の腫瘍化原因細胞を同定・殺傷する新規ベクターシステム」の開発を進めており、以下の３つの項目についての検証を行っている。
1)腫瘍化原因細胞を特異的に同定・殺傷できる遺伝子プロモーター、薬剤誘導性自殺遺伝子の同定
2)生体内における腫瘍化原因細胞（奇形腫・癌）の特異的殺傷効果の検証
3)ES/iPS細胞の心筋分化誘導後に残存する腫瘍化原因細胞の除去と、移植時の安全性の確認
前年度は、１）で複数解析候補の遺伝子を搭載したベクターを複数完成させることができ、このうち一部は機能検証まで進めた。多能性幹細胞に導入し未分化細胞の殺傷効果および生体内での腫瘍抑制効果を見出し、本システムの有用性を実証した。２年目となる本年度は、網羅的解析を目的とし、前年度に作製したベクターを用いてさらに複数の遺伝子での機能検証を行い、プロモーターの違いによる殺傷効果の差を確認することができた。今後もより詳細な解析を行うことで、腫瘍化原因細胞を直接除去可能なベクターシステムの確立が期待されるため、引き続き研究を進める。
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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
1)腫瘍化原因細胞を特異的に同定・殺傷できる遺伝子プロモーター、薬剤誘導性遺伝子の同定：目的細胞可視化のための蛍光タンパク質、および殺傷のための薬剤誘導性自殺遺伝子を搭載し、かつ複数プロモーターの入れ替えが自在にできるリコンビネーションカセットを持つ、本システムの基盤ベクターの構築を複数完成させた。さらにこれらに随時解析候補となるプロモーターを組み替えたものを最終構築として完成することができた。また実際に作製したベクターを導入した未分化細胞では、蛍光タンパク質の発現によりFACSを用いた分取が可能であることが確認でき、順調に計画が遂行できているものと評価する。
2)生体内における腫瘍化原因細胞（奇形腫・癌）の特異的殺傷効果の検証：１）で完成したベクターのうち、前年度に解析したプロモーターに、さらに複数の未分化・がん特異的なプロモーターについて、in vitroにおける未分化な多能性幹細胞の可視化および特異的殺傷効果を検証できたことから、順調に計画が遂行できているものと評価する。
3)ES/iPS細胞の心筋分化誘導後に残存する腫瘍化原因細胞の除去と、移植時の安全性の確認：３）については、１）２）で十分な検討を行った上で、最終段階で検証を実施する予定であるが、予備段階として、上記ベクター導入細胞をランダムに分化させた場合にはin vitroにおいて殺傷が見られず、分化細胞に対する安全性は確認できたため、計画は順調に遂行できているものと評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、複数構築したベクターシステムを用いて機能解析を行い、腫瘍化原因細胞の除去に対する有用性が確認できたため、今後はこれらのうちより除去効果の高いプロモーターに焦点を絞り、in vitroおよびin vivoにおける腫瘍化抑制効果および安全性の詳細な機能検証を行い、最終的に最も効率よく腫瘍化原因細胞を除去できるベクターシステムの確立を目指す。
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