2020 Fiscal Year Annual Research Report
イモリ型の臓器再生を可能にする体細胞リプログラミング因子の解明と医学への展開
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18H04061
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
千葉 親文 筑波大学, 生命環境系, 教授 (80272152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
貴志 和生 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (40224919)
田谷 雄二 日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (30197587)
成島 三長 三重大学, 医学系研究科, 教授 (80431873)
佐藤 貴彦 藤田医科大学, 医学部, 講師 (30570775)
谷端 淳 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (00508426)
加治 優一 筑波大学, 医学医療系, 研究員 (50361332)
外山 史 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (60323317)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 再生 / アカハライモリ / リプログラミング / 脱分化 / 瘢痕 / 創傷治癒 / 線維化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「ヒトの体細胞にイモリ型のリプログラミングを惹起する因子の解明に挑む」とともに「イモリの利用を医学の様々な分野に浸透させる」ことにより、イモリ型の臓器再生に向けた現実的な工程表を完成させることである。そのために、以下の3つの項目を同時に進めた。
１．イモリ再生系に対応するマウス瘢痕治癒系の開発。１）成体マウス肢切断-瘢痕治癒過程の形態学的解析を進めると同時に、骨格筋追跡遺伝子改変マウスの評価・生産・飼育を進めている。成体マウスの肢は硬骨を含む比較的大型の複合組織であるため、今年度は組織の形態保持を目的に、組織の固定条件と脱灰の条件検討に時間を費やした。現在、筋の動態に着目して解析を進めている。２）成体マウス網膜剥離-増殖膜形成過程の形態学的解析を進めるとともに、RPE細胞追跡遺伝子改変マウスの評価・生産・飼育を進めている。論文発表を目指していたが、RPE細胞の追跡実験を組み合わせる必要があると判断し、遺伝子改変マウスの適用を急いでいる。３）哺乳類とイモリの双方において骨格筋細胞とRPE細胞の培養系を導入し、脱分化／リプログラミングを誘導する細胞外因子の探索を進めている。成体イモリの体組織中に有効な成分が存在する可能性を見出したため、成分の機能評価、由来となる細胞種および成分分子の同定を試みている。
２．イモリの解析用リソースの整備。１）骨格筋とRPEを追跡する遺伝子改変イモリの量産を継続するととともに、開発した新規遺伝子改変技術の普遍原理の解明を進めている。２）アカハライモリのオミックスデータベースの構築を進めている。
３．イモリの医学分野への導入。特に、皮膚と顎、肢（リンパ・血管系、神経系）の再生について、イモリとヒトの比較研究を推進した。いくつかの研究については、論文発表に向け、イモリ遺伝子改変技術や分子生物学的解析技術を適用した追加実験を共同で進めている。
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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
新型コロナウイルス感染症拡大等の影響により動物実験施設の利用が制限されたため、遺伝子組換えマウスを用いた実験に多少遅れが生じている。一方、細胞培養系を用いた細胞外リプログラミング因子の探索と評価が進んでいる。医学分野で進められてきた長期に渡るイモリ研究が論文発表の段階にきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染拡大を防止する必要から研究が予定通りに進まない懸念があるが、感染防止策を講じながら着実に進めていく。リプログラミング因子の解明に向け、細胞追跡遺伝子改変動物をもちいたsingle cell解析に加え、細胞培養系を用いた細胞外リプログラミング因子の評価・探索をさらに加速させる。
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