2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03813
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡崎 睦 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50311618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗田 昌和 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (20424111)
金山 幸司 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40612601)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遺伝子導入 / アデノ随伴ウイルスベクター / 毛髪再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮膚の欠損、皮膚潰瘍は周囲に存在する上皮細胞の増殖、遊走によって周縁から上皮化し治癒にいたるが、深達性の皮膚創傷部位においては、毛包、脂腺、汗腺などの皮膚付属器の有意な再生は認められない。本研究は、毛包の存在しない皮膚局所の上皮系細胞および間葉系細胞、各々に転写因子を遺伝子導入することによって毛包誘導能を付与し、毛包の再生をはかる、新しい毛包・毛髪新生治療法の開発を目的とする。上皮系細胞・間葉系細胞への付与を目的とする毛包誘導能を評価する実験系として、3Dプリンターによって作成したシリコンチャンバーを作成する系を立ち上げ、胎児・新生児・成体、それぞれの野生型マウス皮膚由来の細胞の有する毛包誘導能を調べた。既存のデータベースより、毛包誘導能を有すると想定される上皮系細胞・間葉系細胞の発現遺伝子を調べ、情報解析を行うことによって、毛包誘導能を持たない上皮系細胞・間葉系細胞に毛包誘導能を付与する候補遺伝子を選択した。毛包誘導能を持たないヒト・マウス間葉系細胞に対して、毛包誘導能を付与する候補遺伝子を導入し、毛包誘導能をもつマウス上皮系細胞とともに免疫不全マウスの背部チャンバーに移植することによって、少量ではあるが、毛髪再生を誘導することが可能であった。また、毛包誘導能を持たないマウス上皮系細胞に対して、毛包誘導能を付与する候補遺伝子を導入し、毛包誘導能をもつマウス間葉系細胞とともに免疫不全マウスの背部チャンバーに移植することによって、少量ではあるが、毛髪再生を誘導することが可能であった。遺伝子導入によって、毛包誘導能をもたない上皮系・間葉系細胞に対して、毛包誘導能を付与することが可能であることが示唆された。
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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
単離培養した細胞の毛包誘導能のin vivo評価系として有効に機能するチャンバーアッセイを確立し、実際に候補として選択した遺伝子についての評価を開始しており、本研究の核をなすスクリーニング実験を順調に開始することができた。また、既存の報告および研究経験より、特に上皮系細胞について毛包誘導能をもたない細胞に対して遺伝子導入を行うことよって、ある程度の毛包誘導能を付与することが可能であることを確認することができた。さらに、本研究で最終的な目的とするin vivoでの毛包誘導を達成するためには高い遺伝子導入効率が必要となる。in vivoにおいて上皮系細胞、間葉系細胞、それぞれに高い遺伝子導入効率を与えるために必要なAAVを開発するために定方向進化用AAVバリアントライブラリの作成に取り組んでおり、過去の報告と同等の多様性をもったバリアントライブラリを構築することができた。
いくつかのアプローチから最終的に本研究で目的とする実験系・開発について進展を認めており、プロジェクト全体としておおむね順調に進展しているものと判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
胎児・新生児・成体、それぞれの野生型マウス皮膚由来の細胞の発現している遺伝子を網羅的に解析し、既存データベース情報と統合することによって、より強く毛包誘導能と関連する候補遺伝子を選択し、これまでの研究で明らかとしてきた候補遺伝子と併せて取捨選択を進める。in vivoでの新規毛包誘導を検証するための実験系として、外科的な手技を用いて、乏毛・無毛領域を野生型動物に作成する動物実験系を開発する。同時に、これまでに構築してきたAAVバリアントライブラリを用いた定方向進化法によって、成体マウス皮膚において上皮系細胞・間葉系細胞、それぞれに対して最大限の遺伝子導入効率を与えうる新規AAVカプシドの開発を進める。最終的には、作成した野生型動物の乏毛領域に、最適化したAAVを用いて候補因子を導入し、成体内での毛包新生誘導法の開発を進める。
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