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2016 Fiscal Year Annual Research Report

多能性幹細胞を用いた内耳有毛細胞の創生から細胞移植治療へ

Research Project

Project/Area Number 16H05482
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

吉川 正英  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (50230701)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北原 糺  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30343255)
王寺 幸輝  奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (50343421)
和中 明生  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90210989)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords内耳再生 / 幹細胞 / 有毛細胞 / 分化誘導 / 転写因子 / ES細胞 / 細胞移植 / 再生医学
Outline of Annual Research Achievements

難聴の原因は、内耳有毛細胞の損傷・消失とされている。本研究計画では、多能性幹細胞であるES細胞などを用いて有毛細胞を創生し、内耳性難聴治療の基礎的研究を目的とした。
初年度(平成28年度)は、有毛細胞の発生や分化に関わるマスター遺伝子Math1に着目し、Math1の発現に連動して蛍光タンパク質(GFP)が発現可能なES細胞の樹立(Math1-GFP ES細胞)を試み、それらの細胞を解析した。Math1-GFP ES細胞の樹立には、Math1プロモーターとのGFP遺伝子の配列をサブクローニングし、連結させた遺伝子コンストラクトを作製した。親株(EB5)に遺伝子導入後、薬剤セレクションによって耐性株を選定し、未分化性が維持されているES細胞株を樹立することに成功した。
さらに、Math1をTet-Onシステムにより発現制御可能なES細胞(Tet-Math1 ES細胞)を用いて、我々が開発した分化誘導法(HIST2法)(Ouji et.al., Cell Death Dis., 2012)と組み合せ、有毛細胞への分化誘導を試みた。その結果、有毛細胞の分化誘導効率は亢進した。これらの成績より、ES細胞から有毛細胞を作成する際に、Math1遺伝子の重要性を検証することができた。
次年度(平成29年度)、本年度までに樹立した細胞株を活用して、有毛細胞への更なる効率的分化誘導法を検討し、多能性幹細胞より創出する有毛細胞の細胞生物学的、分子生物学的解析を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画に基づき、期待した実験成果が得られており、学会発表および論文発表での成果報告を行っているため。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、前述した目的を達成するために、次年度(平成29年度)、有毛細胞への更なる効率的分化誘導法の確立を目標に、以下の項目を実施する。
○Math1-GFP ES細胞を用いて有毛細胞の効率的分化誘導法を開発する。具体的にはMath1-GFP ES細胞を用いて、培養液、添加因子、共培養あるいは培養環境を組み合わせることで最適条件を検討し、最も効率の良い分化誘導条件を探る。また、共培養の際には、種々の細胞株以外に、耳発生段階初期の細胞を採取後、株化した細胞も用いる予定である。
○最適条件下で分化誘導した有毛細胞様細胞の詳細な解析を行う。分化誘導後、有毛細胞特異的抗原を免疫染色、あるいはリアルタイムRT-PCRにより精査し、タンパクレベル、遺伝子レベルでの発現を解析する。また、電子顕微鏡観察により、微細構造を観察、確認することで、細胞構造学的解析を行う。さらに、電気生理学的な解析を用いて、機能的有毛細胞への分化誘導に成功しているかを確認する。
以上の検討により、多能性幹細胞から有毛細胞への分化誘導法を確立し、次年度以降の細胞移植による内耳性難聴治療の基礎的検討を進めてゆく。また、進捗状況により、分化誘導法の成績を取りまとめ、それらの成果を発表することもあり得る。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Antitumor effects of minodronate, a third-generation nitrogen-containing bisphosphonate, in synergy with γδT cells in human glioblastoma in vitro and in vivo.2016

    • Author(s)
      Nakazawa T, Nakamura M, Matsuda R, Nishimura F, Park YS, Motoyama Y, Hironaka Y, Nakagawa I, Yokota H, Yamada S, Tamura K, Takeshima Y, Omoto K, Tanaka Y, Ouji Y, Yoshikawa M, Tsujimura T, Nakase H.
    • Journal Title

      J Neurooncol

      Volume: 129 Pages: 231-241

    • DOI

      10.1007/s11060-016-2186-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ancylostoma ceylanicum hookworm infection in Japanese traveler who presented chronic diarrhea after return from Lao People's Democratic Republic.2016

    • Author(s)
      Kaya D, Yoshikawa M, Nakatani T, Tomo-Oka F, Fujimoto Y, Ishida K, Fujinaga Y, Aihara Y, Nagamatsu S, Matsuo E, Tokoro M, Ouji Y, Kikuchi E.
    • Journal Title

      Parasitol Int.

      Volume: 65 Pages: 737-740

    • DOI

      10.1016/j.parint.2016.07.001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ES細胞から分化誘導した内耳有毛細胞のキャラクタリゼーション2017

    • Author(s)
      阪上雅治、王寺幸輝、河合紀和、北原糺、吉川正英
    • Organizer
      第16回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際線センター(仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [Presentation] 皮膚上皮幹細胞の長期培養条件の検討とWntシグナル2017

    • Author(s)
      王寺幸輝、河合紀和、阪上雅治、三須政康、吉川正英
    • Organizer
      第16回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際線センター(仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [Presentation] 無細胞化マトリックスを用いたES細胞から肺細胞への効率的分化誘導法の開発2017

    • Author(s)
      河合紀和、王寺幸輝、阪上雅治、東条尚、谷口繁樹、吉川正英
    • Organizer
      第16回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際線センター(仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [Book] Induction of Inner Ear Hair Cells from Mouse Embryonic Stem Cells In Vitro.2016

    • Author(s)
      Yoshikawa M, Ouji Y.
    • Total Pages
      11
    • Publisher
      Methods Mol Biol
  • [Book] Maintenance of Skin Epithelial Stem Cells by Wnt-3a In Vitro.2016

    • Author(s)
      Ouji Y, Yoshikawa M.
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Methods Mol Biol
  • [Book] Maintenance of Dermal Papilla Cells by Wnt-10b In Vitro.2016

    • Author(s)
      Ouji Y, Yoshikawa M.
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      Methods Mol Biol

URL: 

Published: 2018-01-16  

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