2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental study of bone regeneration with site-specific epigenome editing
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17H04403
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大庭 伸介 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (20466733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鄭 雄一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30345053)
北條 宏徳 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80788422)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 再生医学 / 骨 / エピゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. ヒト多能性幹細胞の高効率骨芽細胞分化系の最適化：ゲノム解析は大量の細胞を必要とするため、初代細胞の取得が困難なヒトの器官形成過程の解析では、多能性幹細胞の分化系が広く用いられる。前年度までの検討により、低分子化合物のみを用いたdefined（無血清）かつxeno-free（異種由来のものを培養系に含まない）条件で、中胚葉分化を経由して多能性幹細胞から骨芽細胞を形成するプロトコールの大枠が決定した。そこで、本年度は中胚葉分化ステップに焦点を当てて、低分子化合物の種類と処理期間の最適化を行った。その結果、従来法と比べてより簡便な基礎培地を用い、数種類の低分子化合物の複数の組み合わせで段階的にヒトiPS細胞を処理することで、生理的な中胚葉形成過程を模倣するプロトコールを見出した。本プロトコールで培養した細胞において、中胚葉形成の各段階のマーカー遺伝子の発現を確認したところ、従来法に匹敵する発現上昇が認められた。また、発生段階の中胚葉形成を模倣した経時的な発現パターンを呈していた。本法で作成した中胚葉由来組織が骨芽細胞と軟骨細胞へ分化する能力を有することも確認した。
2. ヒト・マウス骨芽細胞分化過程におけるエピゲノム動態、遺伝子発現動態の解析：マウス新生仔頭蓋骨の骨芽細胞をセルソーティングにより採取し、オープンクロマチン領域のプロファイリングとRNAシークエンスによる遺伝子発現プロファイリングを行った。
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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
当初計画の通り、ヒト多能性幹細胞の骨芽細胞分化系の基本プロトコールが確定し、一部エピゲノムデータの取得が開始されているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト多能性幹細胞の骨芽細胞分化系におけるエピゲノム・遺伝子発現データの取得を推進する。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Synergistic co-regulation and competition by a SOX9-GLI-FOXA phasic transcriptional network coordinate chondrocyte differentiation transitions.2018
Author(s)
Tan Z, Niu B, Tsang KY, Melhado IG, Ohba S, He X, Hunag Y, Wang C, McMahon AP, Jauch R, Chan D, Zhang MQ, Cheah KSE
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Journal Title
PLoS Genetics
Volume: 14
Pages: e1007346
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Bone regeneration by calcium phosphate-loaded carboxymethyl cellulose nonwoven sheets in canine femoral condyle defects.2018
Author(s)
Sakamoto A, Qi P, Ohba S, Ohta S, Hara Y, Ogawa T, Tomokiyo M, Sasaki A, Takizawa H, Mochizuki M, Ito T, Honnami M
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Journal Title
Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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