2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of the molecular basis of extraembryonic lineage specification in humans
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18K09216
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岡江 寛明 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (10582695)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有馬 隆博 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80253532)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒト胎盤 / 胎盤トロフォブラスト幹（TS)細胞 / エピジェネティクス / ダイレクトリプログラミング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の受精卵は、卵割を経て内部細胞塊（ICM）と栄養外胚葉（TE）からなる胚盤胞を形成する。マウスでは、TE系譜への運命決定因子として、CDX2やEOMESなど多数の転写因子が同定されている。一方、ヒト着床前胚における細胞運命決定機構についてはよく分かっていない。本研究では、申請者らが樹立に成功したヒト栄養膜幹細胞（TS細胞）を活用し、ヒトTE系譜への運命決定因子の同定を目指す。
本年度は、ヒト体細胞およびES/iPS細胞より人工TS（iTS）細胞の誘導を試みた。まず、未分化なヒトTS細胞特異的に発現する転写因子を計20遺伝子選定し、ヒト線維芽細胞に導入したが、iTS細胞は得られなった。さらに転写因子の数を31遺伝子に増やし、複数種のドナー細胞に遺伝子導入を行ったが、iTS細胞を得ることはできなかった。続いてヒトES/iPS細胞を用いてiTS細胞の樹立を試みた。ES/iPS細胞にTS細胞で特異的に発現する転写因子を一つずつ導入したところ、GATA3やTFAP2Aの導入によってiTS細胞を誘導することに成功した。得られたiTS細胞では、多能性マーカーであるOCT4やSOX2の発現が大幅に減少するとともに、ヒト栄養膜細胞のマーカーであるITGA6やTP63の発現が強く誘導されていた。
また、当初の計画では想定していなかった成果として、CDX2を高発現するヒトTS細胞の誘導に成功した。ヒトでは、CDX2は着床前の栄養外胚葉で一過性に発現することが知られている。よって、本研究で作製したCDX2陽性のTS細胞は、着床前の栄養外胚葉に似た性質を持つ可能性がある。
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[Journal Article] Induction of Human Trophoblast Stem Cells from Somatic Cells and Pluripotent Stem Cells2020
Author(s)
Castel G, Meistermann D, Bretin B, Firmin J, Blin J, Loubersac S, Bruneau A, Chevolleau S, Kilens S, Chariau C, Gaignerie A, Francheteau Q, Kagawa H, Charpentier E, Flippe L, Francois-Campion V, Haider S, Dietrich B, Knofler M, Arima T, Bourdon J, Rivron N, Masson D, Fournier T, Okae H, Freour T, David L
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 33
Pages: 108419～108419
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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