Epigenetic modifications for reprogramming and chimeric competency of cells.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H04796
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 岡村 大治 近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 始原生殖細胞 / 多能性幹細胞 / メチル化

Outline of Annual Research Achievements

分化運命決定後のマウス始原生殖細胞では、DNA脱メチル化やヒストン修飾など、様々なエピジェネティックな変化がゲノムワイドで認められる。それらは周りの体細胞では認められない変化のため、始原生殖細胞が将来全能性を獲得するための再プログラム化に重要なプロセスであると考えられてはいるが、現在までにその変化の一つ一つが始原生殖細胞のどのような性質の変化や再プログラム化に相関したものなのか、その生物学的な意義も含めほとんど分かっていない。
新規PGC(始原生殖細胞)由来細胞は新規性の高い多能性幹細胞であると考えられるので、RNAシーケンスを行い遺伝子プロファイルの比較解析が必須であると考えられた。しかしここで重要となるのが、比較対象であるEG細胞や新規PGC由来細胞株の元となる始原生殖細胞の発生ステージの違いも含めた解析である。そこで、始原生殖細胞の運命決定から間もない8.5日胚から生殖巣へと移動した12.5日胚のPGCsまで、複数の発生ステージの新規PGC由来細胞とEG細胞の樹立を行なった。さらに、各細胞株（新規PGC由来細胞とEG細胞）の由来する発生ステージによる発言遺伝子の変化を、RNAシーケンスによってプロファイリングを行なった。その結果、新規PGC由来細胞とEG細胞との明確な違いや、由来する発生ステージに依存した遺伝子プロファイルの変化が明らかになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

それぞれの研究項目について、研究の進捗が見られた。異なる発生ステージにおける細胞株の樹立については、ステージごとに樹立効率が大きく異なることも影響して、樹立が非常に難しい状況も発生したが、数多くの試行によって乗り越えた。またRNAシーケンスによる遺伝子プロファイルの比較においても、想定とは違う、非常に特徴的な相違が認められた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画の変更や問題点は特段認められないが、今後はRNAシーケンス以外の大規模解析（Omics解析）が求められる段階にあり、非常に専門性の高い、高度な解析技術が必要となってくる。他の研究者との連携も含めて検討を行い、早期の解決を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. (2017)
  • Author(s): Wu J, Platero-Luengo A, Sakurai M, Sugawara A, Gil MA, Yamauchi T, Suzuki K, Bogliotti YS, Cuello C, Morales Valencia M, Okamura D, Luo J, Hishida T, Maga EA, Esteban CR, Berggren WT, Lajara J, Guillen I, Guillen P, Campistol JM, Martinez EA, Ross PJ, Izpisua Belmonte JC.
  • Journal Title: Cell Volume: 168 Pages: 473-486
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research