2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bone-organod and its application for the research in bone diseases
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17K19725
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
戸口田 淳也 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40273502)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉富 啓之 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (50402920)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 骨芽細胞 / 骨細胞 / 破骨細胞 / オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は同一ゲノム情報を有する、異なる種類の細胞を得ることが出来るという多能性幹細胞の利点を活用して、申請者が独自に開発した骨分化誘導法を用いて、骨芽細胞及び骨細胞を誘導し骨基質を形成させ、更に前破骨細胞及び破骨細胞を同一のiPS細胞から誘導し、これらを共培養することで、３次元構造を有する骨オルガノイドを創成し、in vitroで骨リモデリング過程を再現することを目的とする。平成30年度は下記の成果を得た。
１．蛍光標識ヒトiPS細胞の作成：骨芽細胞と骨細胞を標識するために、DMP1及びSOST遺伝子の3’側に、CRISPR/Cas9システムを用いて蛍光色素遺伝子をGFP遺伝子で標識されたiPS細胞に対して挿入した。現在iPS細胞からそれぞれの分化段階に誘導して、遺伝子発現と蛍光マーカーの発現が一致するクローンの同定を進めている。
２．ヒトiPS細胞からの破骨細胞の誘導と機能解析：既報(Yamaguchi et al. PLoS One, 2013)に準じた方法を用いて、ヒトiPS細胞からTRAP陽性細胞を誘導することに成功した。現在、破骨細胞である実証を得るために、機能評価実験を計画中である。
３．ヒトiPS細胞からの骨オルガノイド作製：I型コラーゲンをコートした培養皿を用いて、レチノイン酸シグナルを応用した分化誘導法により、iPS細胞から骨芽細胞及び骨細胞を分化誘導し、オステオカルシン(OCN)及びPHEXの二重染色を行い、共焦点顕微鏡により解析した。細胞表面の細胞はOCN陽性で、一部PHEX陽性、ゲル内に移動していった細胞はPHEX陽性で、表層近くは立方型で深部になると多数の細胞突起を有する星状を呈する細胞となり、骨芽細胞から骨細胞への分化過程を再現していると考えられた。
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[Journal Article] An mTOR Signaling Modulator Suppressed Heterotopic Ossification of Fibrodysplasia Ossificans Progressiva2018
Author(s)
Hino K, Zhao C, Horigome K, Nishio M, Okanishi Y, Nagata S, Komura S, Yamada Y, Toguchida J, Ohta A, Ikeya M
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 11
Pages: 1106-1119
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Human Sox4 facilitates the development of CXCL13-producing helper T cells in inflammatory environments2018
Author(s)
Yoshitomi H, Kobayashi S, Miyagawa-Hayashino A, Okahata A, Doi K, Nishitani K, Murata K, Ito H, Tsuruyama T, Haga H, Matsuda S, Toguchida J
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 9
Pages: 3762
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Prospective comparison of various radiological response criteria and pathological response to preoperative chemotherapy and survival in operable high-grade soft tissue sarcomas in the Japan Clinical Oncology Group study JCOG03042018
Author(s)
Tanaka K, Ogawa G, Mizusawa J, Naka N, Kawai A, Takahashi M, Hiruma T, Matsumoto Y, Tsuchiya H, Nakayama R, Hatano H, Emori M, Hosaka M, Yoshida Y, Toguchida J, Abe S, Asanuma K, Yokoyama R, Hiraga H, Yonemoto T, Morii T, Matsumoto S, Nagano A, Yoshikawa H, Fukuda H, Ozaki T, Iwamoto Y
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Journal Title
World J Surg Oncol
Volume: 16
Pages: 162
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Current state of therapeutic development for rare cancers in Japan, and proposals for improvement2018
Author(s)
Kawai A, Goto T, Shibata T, Tani K, Mizutani S, Nishikawa A, Shibata T, Matsumoto S, Nagata K, Narukawa M, Matsui S, Ando M, Toguchida J, Monden M, Heike T, Kimura S, Ueda R
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 109
Pages: 1731-1737
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Enhanced mTOR signaling triggered by Activin-A in chondrogenesis of fibrodysplasia ossificans progressive2018
Author(s)
Toguchida J, Hino K, Horigome K, Nishio M, Komura S,Nagata S, Jin Y, Kawakami K, Yamada Y, Ohta A, Ikeya M
Organizer
Orthopaedic Research Society
Int'l Joint Research
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