2018 Fiscal Year Annual Research Report
Human iPS cell tooth germ differentiation technologies under the control of FGFR signal by genome editing
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17H06530
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
堀江 尚弘 東北大学, 大学病院, 医員 (30802318)
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2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 歯胚 / iPS細胞 / ゲノム編集 / FGFR / 軟骨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はFGFR3ゲノム編集iPS細胞を用いて骨芽細胞分化誘導実験を試みた。
同細胞は軟骨無形成症（ACH）の原因遺伝子が組み込まれたヒトiPS細胞である[Horieら，Regen Ther. 2017.]。2014年，京都大学の山下らは，スタチンがACHの骨形成の阻害を改善することを報告した[Yamashitaら，Nature. 2014.]。ただ，その作用機序については未だ不明な点が多く，ACHの原因とされるFGFR3シグナルとは別のシグナル経路の関与が示唆されている[Fafilekら，Osteoarthritis Cartilage. 2017.]。故に，軟骨内骨化に対するスタチンの作用機序の詳細な解析を，本研究の目的とした。
方法として，FGFR3ゲノム編集iPS細胞において変異が挿入された群と，変異が挿入されなかった群を骨へと分化誘導した[Okawaら，Stem Cells Int. 2016.]。更に，それぞれについて分化誘導中にシンバスタチンを添加した群・非添加群を設定し，計4群で遺伝子発現，組織学的所見を比較した。
解析の結果，“変異無し”の細胞群に関してシンバスタチンを添加すると骨マーカー遺伝子であるRUNX2，Sp7遺伝子発現が上昇したのに対し，“変異あり”群ではシンバスタチン添加による上記遺伝子の発現上昇は認められなかった。組織学的所見では，“変異無し”群にシンバスタチンを添加すると，分化誘導組織に含まれる，石灰化組織の量が増加傾向にあった一方で，“変異あり”群にシンバスタチンを添加しても，石灰化組織量に明らかな差は見受けられなかった。
本検討より，スタチンはヒトiPS細胞の骨芽細胞への分化を促進する作用があること。更にFGFR3変異導入iPS細胞由来の分化誘導細胞に関して，特定の分化段階ではスタチンの骨芽細胞分化促進作用に対して抵抗性を持つことが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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