Elucidation of human naive and primed induced pluripotent stem cells directly reprogrammed with measles virus vectors

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H06746
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 廖 紀元 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (90781857)
• Project Period (FY): 2016-08-26 – 2018-03-31
• Keywords: Naive iPSCs / Measles virus

Outline of Annual Research Achievements

ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)は再生医療の細胞ソースとしての応用が期待されているが、細胞株間において遺伝子発現不均一性及び分化能に差があり、臨床に利用する際はこの不均一性の問題により応用が困難である。そこで、ヒトiPS細胞を誘導する際に、多分化能に優れ均一性もある程度期待できるnaive型iPS細胞に直接誘導し維持する方法を確立することが重要である。
当研究室では、安全性に優れた遺伝子非挿入型麻疹ウイルスベクター（MVV）を用いたiPS細胞樹立法を独自に開発した（特許申請済み、論文投稿中） 。これまでの我々の研究により、MVVによって導入したリプログラミング因子の持続発現によりnaive様iPS細胞（麻疹ウイルス（MV）強陽性、ドーム型形態）が誘導されることを発見した。また、naive様iPS細胞株の培養を継続することによってprime様iPS細胞株（MV陰性、扁平型形態）が誘導され、このprime様iPS細胞株は高メチル化状態であることが明らかとなった。平成28年度は特定的な化合物等が存在する培養条件下におけるマイクロアレイ解析より、ヒトnaive/prime様iPS細胞の間の異なる遺伝子発現パターンを明らかにした。平成29年度は化合物等の影響を除去するため、培養条件非依存性のnaive様iPS細胞及びprime様iPS細胞並びに移行段階のiPS細胞（MV弱陽性、扁平形態）の各ステージにおけるマイクロアレイ等の網羅的遺伝子解析を実施した。その結果、naiveおよびprime様iPS細胞における発現変動分子を同定することに成功した。本研究によりMVVによるリプログラミング誘導因子発現量の違いによるリプログラミング分子機構のみならずnaiveからprime様形態にシフトする過程における制御遺伝子群が明らかとなり、本結果は将来的に再生医療の発展に寄与し得るものと考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Regulation of expression and trafficking of perforin-2 by LPS and TNF-α. (2017)
  • Author(s): Xiong P, Shiratsuchi M, Matsushima T, Liao J, Tanaka E, Nakashima Y, Takayanagi R, Ogawa Y
  • Journal Title: Cell Immunol Volume: 320 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2017.07.001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Successful Reprogramming of Human Hematopoietic Subsets with Non-integrating RNA Measles Virus Vectors (2017)
  • Author(s): Jiyuan Liao, Hiroshi Kohara, Takafumi Hiramoto, Maino Tahara, Yoshie Ogawa, Nobuaki Karasawa, Chika Sakamoto, Makoto Takeda, Kenzaburo Tani
  • Organizer: 第8回JSH国際シンポジウム（宮崎）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The utility of a recombinant measles virus in reprogramming with multiple human hematopoietic cells (2017)
  • Author(s): Liao Jiyuan, Hiroshi Kohara, Takafumi Hiramoto, Maino Tahara, Yoshie Ogawa, Nobuaki Karasawa, Chika Sakamoto, Yuto Takashima, Shohei Miyamoto, Makoto Takeda, Kenzaburo TaniHiroshi Kohara, Yoshie Ogawa, Shohei Miyamoto, Hiromi Ogura, Taiju Utsugisawa, Hitoshi Kanno, Kenzaburo Tani
  • Organizer: 第23回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
• [Presentation] Reprogramming e ciency of human hematopoietic subsets by measles virus vectors (2017)
  • Author(s): 廖 紀元、小原 洋志、平本 貴史、田原 舞、小川 由恵、唐澤 伸明、坂本 千香、滝嶌 佑人、宮本 将平、竹 田 誠、谷 憲三朗
  • Organizer: 第17回日本再生医療学会
• [Presentation] Evaluation of measles virus vectors for reprogramming target human hematopietic subsets (2017)
  • Author(s): Liao Jiyuan, Hiroshi Kohara, Takafumi Hiramoto, Maino Tahara, Yoshie Ogawa, Nobuaki Karasawa, Chika Sakamoto, Yuto Takishima, Shohei Miyamoto, Makoto Takeda, Kenzaburo Tani
  • Organizer: 第79回日本血液学会学術集会