2016 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト多能性幹細胞及び肝細胞からの腎尿細管細胞への分化誘導法の開発
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16H07177
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
平塚 健 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80594481)
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| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | 腎尿細管細胞 / ヒト多能性幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TF-inducible ES細胞データ（ヒトTF 500遺伝子分）のin silicoスクリーニングによる尿細管細胞分化マスター制御因子の同定に関しては、我々は、腎臓遺伝子発現プロファイルデータとヒトES細胞バンクデータとの比較、解析を行い、腎臓への分化に重要な役割が推察される転写因子群６６因子の同定に成功した。
次に、修飾合成mRNA添加による、より洗練された高度なES細胞由来尿細管様細胞の樹立技術開発に関しては、今回新たに同定した６６因子の転写因子のうち４因子をES細胞に導入することで腎前駆細胞マーカーであるSIX2, SALL1陽性細胞を95%以上の高効率で誘導することに成功した。
上記の様に誘導した腎前駆細胞に、既に我々が同定している尿細管マスター転写因子（Xとする）に加え、３因子を導入することで、PAX8、LHX1陽性の細胞群を培養開始後わずか４日で得ることができた。これらは尿細管前駆細胞としてのポテンシャルを持った細胞群と考えられた。
KSP陽性細胞の純化とそれらの3次元培養に関しては、新たに作成した抗原蛋白をラットに打ち込むことで抗ヒトKSP抗体の作成に成功した。しかし、上記で得られた尿細管前駆細胞を純化することなく低接着プレート上で３次元培養をすることで管腔構造をもつ尿細管細胞を得ることができたため、抗体での純化を行う必要はなかった。
これまで尿細管前駆細胞を得るには２週間と比較的長期間の培養が必要であり、リプログラミングにより大幅にこの期間を短縮できたと言える。
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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
①TF-inducible ES細胞データ（ヒトTF 500遺伝子分）のin silicoスクリーニングによる尿細管細胞分化マスター制御因子の同定②修飾合成mRNA添加による、より洗練された高度なES細胞由来尿細管様細胞の樹立技術開発③KSP陽性細胞の純化とそれらの3次元培養④TF-inducible ES細胞データと既存の肝細胞、尿細管細胞のトランスクリプトームデータを組み合わせたより高度なin silico解析によりhepatorenal reprogrammingに必須の転写因子の同定⑤修飾合成mRNA添加によるヒト肝細胞由来尿細管様細胞の樹立技術開発
上記実験計画のうち、現在、①及び③の一部まで実験が進捗しており概ね順調と考えられる。
また、当初は直接分化誘導により腎構成細胞を得る予定であったが、同定した転写因子群を組み合わせて導入することにより腎発生の系譜の即した形で段階的に分化誘導を行えることが明らかとなった。
今後、新たに作成した抗ヒトKSP抗体の評価に加え、３次元培養にて得られた尿細管organoidの機能評価を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
尿細管細胞organoidの機能評価のため、薬剤投与下あるいは低酸素下での細胞障害性マーカーの確認を行うと共に、当初の目標であったヒト肝細胞からの直接分化誘導実験を遂行する予定である。
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Research Products
(2 results)
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[Presentation] ヒト尿細管マスター制御因子の検索と、転写因子をコードする修飾合成mRNAを用いたヒト多能性幹細胞から尿細管様細胞への分化誘導方法の開発2016
Author(s)
平塚 健, 門川俊明, 秋山智彦, 中武悠樹, Sravan Kumar Goparaju, 小林紗恵子, 納富奈々, 木村寛美, 山口慎太郎, 森實隆司, 鈴木さゆり, 洪 繁, 洪 実, 伊藤 裕
Organizer
第7回分子腎臓フォーラム
Place of Presentation
ベルサール八重洲
Year and Date
2016-09-03
