2017 Fiscal Year Research-status Report
ヒト胎盤栄養膜幹細胞を用いた妊娠高血圧症モデルの作成
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17K19709
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
有馬 隆博 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80253532)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | ヒト胎盤栄養膜幹細胞 / 妊娠高血圧症候群（HDP） / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のストレス社会と出産年齢の上昇は、妊娠高血圧症候群（HDP）の発症頻度の増加との関連性が指摘されている。本研究では、HDP（重症型）の胎盤の構成細胞を用いたエピゲノム解析とヒト疾患胎盤幹（TS）をモデル細胞として活用し、HDPの病因、病態を解明することを目的とする。平成29年度の研究では、①正常胎盤組織とHDP（重症型）の胎盤組織より細胞性栄養膜（CT）細胞を純化・精製 ②アレル特異的遺伝子発現について解析する（インプリンティング） ③疾患TS細胞モデルを樹立し細胞特性について解析する ④網羅的に標準および疾患のエピゲノム解析を行う ⑤疾患特異的な標的エピゲノムについて生物統計学的な解析を行う事を計画した。
①胎盤栄養膜細胞の純化と精製に関しては、正常胎盤（3例）とHDP（重症型）の胎盤（2例）より消化酵素を用い単一細胞にし、FACSおよび磁気細胞分離法を用いて、CT細胞のみを高純度（＞95%）に分離した。②アレル特異的遺伝子発現をRNAseqを用いて解析した。④網羅的なエピゲノム解析のデータを取得し、これらのエピゲノムデータは、国立遺伝学研究所DDBJ Sequence Read Archiveに登録・公開した（ID: JGAS00000000038）。今後さらにHDPの異常胎盤の症例を増やし、疾患特異的な標的エピゲノムの生物統計学的な解析について評価を行う。なお、ヒトTS細胞の樹立方法に関する内容は、東北大学より特許出願し、論文としてCell Stem Cell誌に掲載された。
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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
「ヒト胎盤幹細胞の樹立」に関する論文は、2018年Cell Stem Cell誌に掲載された。その後、現在までに欧米、中国などの15の研究グループと共同研究を進めている。国際競争力向上のため、TS細胞の提供や技術支援などを行い、国際性を高める成果を望んでいる。国内では、これまで製薬企業3社（他1社とは交渉中）と共同研究を締結している。また、ヒト疾患TS細胞の樹立は現在進めているが、未だ完成していない。その原因として、未分化維持に必要な遺伝子の機能が低下している可能性は考えられる。現在、複数の転写因子を遺伝子導入し、疾患TS細胞の樹立を試みている。また、平成30年度予定の三次元化培養に関しては、浮遊培養で組織片を確認しており、さらに条件を検討していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度に終了していない研究を優先的に実施する。まず、HDPの症例数をできる限り増やし、可能な場合は全ゲノムに対するメチローム解析を実施する。できない場合は、機能的特徴性を有する領域に限定して、遺伝子発現解析やメチル化解析を行い、HDPの病態解明に資するデータを蓄積する。また、疾患TS細胞の作製に関しては、細胞培養の条件の検討と転写因子導入を検討している。一方でHDPの病態を呈する全胞状奇胎の細胞株は、作製に成功している。同時にエピゲノム解析も行い、HDPモデルとしての活用について検討を行う。また、平成30年度は、ヒトTS細胞の三次元培養技術の確立の計画を実施する。具体的には、（1）マトリゲル包埋法、気相液相界面培養法などの手法を用い、TS細胞と間質細胞や血管内皮細胞との三次元培養を行う。得られた三次元培養構造が胎盤絨毛を模倣しているかどうかについて、免疫組織学的手法を用いて解析し、最適な条件を決定する。（2）正常TS細胞と疾患TS細胞の三次元培養を行い、形態及び遺伝子発現の比較を行う。妊娠高血圧症候群の発症機序としては、絨毛外栄養膜細胞の増殖・遊走異常や、sFlt-1などの分泌異常などが考えられている。これらの現象が、三次元培養下で再現されるかどうかについて、特に詳細な検討を行う。
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