2018 Fiscal Year Research-status Report
ヒトおよびマウスiPS細胞からの骨芽細胞分化過程におけるRunx2の役割の解明
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18K17056
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
青木 栄人 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (90801481)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | Runx2 / iPS細胞 / 骨芽細胞分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、再生医療において、iPS細胞の組織再生への効率的かつ安全な応用が期待されている。その目的を達成するためには、各種再生療法に適した細胞への分化誘導法を確立することが重要である。Runt-related transcription factor 2 (Runx2) は未分化間葉系幹細胞から骨芽細胞分化に必須の転写因子であるが、iPS細胞からの骨芽細胞分化過程における役割については、未だ明らかにされていない点が多い。本研究では、遺伝子編集技術を用いてヒトRunx2ホモ欠損iPS細胞の樹立を行い、骨芽細胞への分化メカニズムを解析する。さらに、我々が初めて樹立したマウスRunx2ホモ欠損iPS細胞と比較検討することにより、ヒトおよびマウスiPS細胞からの骨芽細胞への分化過程における、Runx2のより詳細な役割について解明することを目的とする。本研究の推進により、iPS細胞の骨再生医療への応用の基盤構築が期待できる。
30年度は樹立したマウスRunx2ホモ欠損iPS細胞と比較検討するために、遺伝子編集技術を用いてヒトRunx2ホモ欠損iPS細胞の樹立を行った。その結果、マウスとヒトのRunx2ホモ欠損iPS細胞を作製することに成功した。これらの細胞を用いて、骨芽細胞分化誘導を行いRunx2の役割について検討した。マウスRunx2ホモ欠損、ヘテロ欠損、wild-type iPS細胞を用いてマウスにおけるRunx2の役割をいくつか確認した。
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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
30年度は樹立したマウスRunx2ホモ欠損iPS細胞と比較検討するために、遺伝子編集技術を用いてヒトRunx2ホモ欠損iPS細胞の樹立を行った。さらにマウスRunx2ホモ欠損、ヘテロ欠損、wild-type iPS細胞を用いてマウスにおけるRunx2の役割をさらに検討した。当初の予定であった遺伝子解析についても現在着手している段階である。作成したmiPS細胞とhiPS細胞はプライマリの細胞のため、とても繊細なケアが必要である。以下に未分化性を確保しながら進めるかが重要なため慎重に実験を進める必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
31年度は樹立したmiPS細胞とhiPS細胞を用いて、骨芽細胞分化の確認のための染色実験ならびに遺伝子解析を進めていく。そのデータをマウスとヒトで比較検討し、相違点を検索していく。また、BMP2を骨芽細胞分化誘導培地に添加し、miPS細胞とhiPS細胞を骨芽細胞に分化誘導させることで分化が促進されるのかについても検討していく。
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| Causes of Carryover |
hiPS細胞の樹立にかかる費用が抑えられたことと、樹立までに時間がかかったことで、費用のかかる遺伝子解析などの進行状況が想定より遅れた結果、費用が想定したよりかからなかった。
次年度は今年度の計画の一部と、新たな遺伝子解析やサイトカインを用いた骨芽細胞分化誘導実験を行っていく。どちらも費用のかかる内容であることから、次年度ならびに今年度の助成金を合わせて研究を行っていく。また研究成果については国際学会にて発表していく。
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