2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of tissue interaction in human eye development.
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19H01063
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西田 幸二 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (40244610)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻川 元一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70419472)
林 竜平 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70535278)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 器官発生 / SEAM / 疾患特異的 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではヒト器官形成時における各組織のクロストークメカニズムを解明する事を目的とする。具体的には、SEAM自体がどのようなメカニズムによって 発生してくるかを検討する。SEAMでは発生系譜の違う細胞、組織原基が同心円状に配置する。この発生段階における時間的空間的遺伝子発現の解析やCRISPRを用いた発現制御や特異的阻害を用いた研究によって、SEAMの同心円構造構築にかかわるシグナル経路の同定をおこなう。これにより、ヒトの器官形成における根源的なシグナルメカニズムの同定ができると考えている。次にSEAM形成という表現型を利用してヒト眼球 形成異常の疾患特異的iPS細胞を利用する他、化学的変異導入を用いたヒト器官を対象とした初めてのForward Geneticsをおこなう。
本年度においては１.SEAM自体の発生のメカニズムの解明について I-1.SEAMの各層の細胞の起源の検討を 標準的ヒトiPS細胞株であるD2に対して、タモキシフェン誘導型のCRE発現単位と、Brainbouwと呼ばれる、loxにより蛍光4色（緑、赤、青、黄色）が細胞ごとにランダムに発現するようになり、その色により細胞系譜解析が行えるようにした蛍光たんぱく発現単位をそのHarbor siteに導入した株を作成した。 また、これに対して、最適なタモキシフェンの投与量を決定した。次に、2.世界に先駆けてのヒト器官におけるForward Genetics Screening（ランダム変異）： 世界で初めてのヒト器官をターゲットとしたForward Genetics Screeningを遂行するため、本年度においては まず、iPS細胞（B7株）に対して変異誘導を行うためのENU（Nニトロソウレア）の最適濃度を決定し、これより、2回にわたってMutagenesisiを行うことで、数百にわたる変異導入細胞株を作成した。現在、これらの株のSEAM誘導を開始しており、これによりSEAM形成に異常を満たす株を同定していく。
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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
Brainbow解析、および、Mutagenesisの解析がおおむね、計画に沿った形で進行している。それぞれ、ミュータジェネシスについては細胞株の単離が終了し、SEAMの表現型解析に移ることができており、系譜解析用のiPS細胞の作成も完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Brainbouwによる細胞系譜解析については、タモキシフェンを投与するタイミングを調整することで、SEAM自体がいくつからの細胞から発生してくるのか？我々のSEAMで最大の特徴である表皮外胚葉から発生してくる角膜上皮は2層の神経のほうから発生してくるのか、それとも外の細胞から発生してくるのか？また、角膜内皮や水晶体の原基である神経堤からこれらの組織がどのように発生してくるのかを検討していく予定である。
また、Mutageneisにおいては単離した変異細胞株に対して、SEAMの誘導を行い、異常を引き起こす株を単離し、それらの系統を整理したのちに、原因遺伝子変異の同定を行っていく予定である。
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[Presentation] HLA 6 loci matched allogeneic iPS cells derived retinal pigment epithelial cells (iPSC-RPE) transplantation.2019
Author(s)
Masayo Takahashi, S. Sugita, M. Mandai, Y. HIrami, S. Takagi, M. Yamamoto, N. Koide, H. Sakaguchi, K. Maruyama, K. Nishida, S. Yamanaka, Y. Kurimoto.
Organizer
ARVO Annual Meeting 2019
Int'l Joint Research
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