2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a cure for intractable diseases using canine induced pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells
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18H02349
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
鳩谷 晋吾 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (40453138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 英高 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (00622804)
杉浦 喜久弥 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (30171143)
井上 徳光 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (80252708)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / イヌ / 間葉系幹細胞 / 多能性幹細胞 / センダイウイルスベクター / 血液細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①血液細胞からイヌiPS様細胞の作製：昨年度は、遺伝子挿入のないウイルスフリーなイヌiPS細胞の作製に成功したが、本年度では、侵襲性が低く容易に採取可能な血液細胞からイヌiPS細胞の作製を試みた。健常犬から採取・分離した末梢血単核球（PBMC）に、センダイウイルスベクターSeVdp(KOSM)302Lを用いてヒト山中4因子を導入した。その結果、初代コロニーが得られ、継代培養後の細胞は、SeVdp(KOSM)302Lの除去が確認された。本細胞は未分化マーカーが陽性であり、さらに浮遊培養にて胚葉体を形成し、接着培養した胚葉体は三胚葉マーカーに陽性を示した。しかし、免疫不全マウスに接種したところ、神経系の細胞にのみ分化しテラトーマ形成は確認できなかった。
②iPS細胞作製方法の改善： 上記の方法では、初代コロニーの出現率が非常に低く、さらにテラトーマ形成能がなかった。これらを改善するために、イヌPBMCを初期化する際の最適な培地および低分子化合物の添加について検討し、初期化効率の改善およびイヌiPS細胞株の樹立を試みた。その結果、PBMCにSeVdp(KOSM)302Lで遺伝子を導入し、初期化時に低分子化合物カクテルを添加したN2B27培地を用いることで、イヌiPS細胞初代コロニーを高効率に得ることに成功した。
③MSC分化能の検討：イヌiPS細胞から胚葉体を介してMSCへの分化を試みた。その結果、イヌiPS細胞株によって分化能に差が認められることがわかった。
以上のことから、イヌで初めて末梢血単核球からiPS様細胞の作製に成功した。また、MSCの分化能は細胞株によって異なることが示唆されたため、今後、多くのiPS細胞株を用いてMSCに分化しやすい細胞株を検討する。
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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
世界で初めて血液細胞から遺伝子挿入のないウイルスフリーなイヌiPS様細胞の作製に成功していることから、大きな目的を達成している。さらに、この手法を改良して、効率的に血液細胞からイヌiPS細胞株を作製できる可能性が示されている。また、MSC分化能の検討を行ったところ、iPS細胞株によってその分化能に大きな違いがあることが示唆された。これらの研究結果から研究は順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
血液細胞からのイヌiPS細胞作製を継続し、効率的なイヌiPS細胞株の作製方法を決定することで、複数のイヌiPS細胞株を樹立する。さらに、今後は、樹立したiPS細胞を大量に増やすための培養条件を検索する。特に、幹細胞を大量培養するため、マウス胎子線維芽細胞をフィーダー細胞として使用しない培地および細胞外基質を用いた培養方法の検討を行う。
また、MSC分化能は、iPS細胞株の種類によって大きく異なる可能性がある。複数のiPS細胞株を準備し、MSCに分化しやすい細胞株を見つけることで、一層研究が推進すると考えられる。さらに、iPS細胞からMSCに分化させたのち、MSCの能力を維持したまま培養を続ける必要もあるため、MSC培地についても検討が必要となる。
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