両生類臓器発生ロードマップを応用した哺乳類臓器再生法

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21241048
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 浅島 誠 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 名誉教授 (00090564)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 弓弦 産業技術総合研究所, 幹細胞工学研究センター, 研究チーム長 (30500079) ; 有泉 高史 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 特任准教授 (30286166)
• Keywords: 臓器 / 幹細胞 / 分化 / 再生 / ES細胞

Research Abstract

ツメガエルin vitro心臓誘導系から新規の心臓形成ロードマップ遺伝子候補であるClaudin5a、Claudin5bを同定した。Claudinタンパク質はタイトシャンクションの主要な構成単位で、細胞の接着性のみならず、細胞そのものの性質に対しても様々な関与をすることが知られている。本研究で解析したClaudin5a、Claudin5bはツメガエル尾芽胚期から、心臓原基及び血管系で強く発現をしている。また、dominant negative型のClaudin5 mRNAやアンチセンスモルフォリノオリゴをin vitro心臓誘導系に導入したところ、心臓形成が阻害された。また、初期胚において同様の処理をしたところ、心臓の倭小化及びループ形成の阻害が観察された。以上のことから、Claudin5a、Claudin5b遺伝子は、心臓形成過程において重要な役割を果たす、「心臓形成ロードマップ遺伝子」であることが判明した。本研究成果以外にも、血管形成に重要な役割を示すXRASGRP2等を同定し、各種臓器に関して「臓器形成ロードマップ」を幅広く整備しつつある。
また、ロードマップ因子の一つであるpdx1を間葉系幹細胞に発現させ、STZ処理してβ細胞を失った糖尿病モデルマウスへ移植する実験も行った。その結果、血糖値の低下及び延命効果が見られ、これより臓器形成ロードマップをもとにした臓器再生法が、実際の治療へと繋がりうることを証明しつつある。

Research Products

• [Journal Article] Development of Ca(2)(+)signaling mechanisms and cell motility in presumptive ectodermal cells during amphibian gastrulation. (2011)
  • Author(s): Takano K, Obata S, Komazaki S, Masumoto M, Oinuma T, Ito Y, Ariizumi T, Nakamura H, AsashimaM.
  • Journal Title: Dev.Growth Differ. Volume: 53 Pages: 37-47
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Translocon-associated protein subunit Trap-γ/Ssr3 is required for vascular networkformation in the mouse placenta. (2011)
  • Author(s): Yamaguchi YL, Tanaka SS, Oshima N, Kiyonari H, Asashima M, Nishinakamura R.
  • Journal Title: Dev Dyn. Volume: 240 Pages: 394-403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rapamycin treatment causes developmental delay, pigmentation defects, and gastrointestinal malformation on Xenopus embryogenesis. (2011)
  • Author(s): Moriyama Y, Ohata Y, Mori S, Matsukawa S, Michiue T, Asashima M, Kuroda H.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 404 Pages: 974-978
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of defective and persistent sendai virus vector : aunique genedelivery/expression system ideal for cell reprogramming. (2011)
  • Author(s): Nishimura K, Sano M, Ohtaka M, Furuta B, Umemura Y, Nakajima Y, Ikehara Y, Kobayashi T, Segawa H, Takayasu S, Sato H, Motomura K, Uchida E, Kanayasu-Toyoda T, Asashima M, Nakauchi H, YamaguchiT, Nakanishi M.
  • Journal Title: JBiol Chem. Volume: 286 Pages: 4760-4771
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The transcriptional coactivators Yap and TAZ are expressed during early Xenopus development (2011)
  • Author(s): Nejigane S, Haramoto Y, Okuno M, Takahashi S, Asashima M.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 55 Pages: 121-126
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intensely Fluorescent Azobenzenes : Synthesis, Crystal Structures, Effects of Substituents, and Application to Fluorescent Vital Stain. (2010)
  • Author(s): Yoshino, J., Furuta, A., Kambe, T., Itoi, H., Kano, N., Kawashima, T., Ito, Y., Asashima, M.
  • Journal Title: Chem.Eur.J. Volume: 16 Pages: 5026-5035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cloning of noggin gene from hydra and analysis of its functional conservation using Xenopus laevis embryos. (2010)
  • Author(s): Chandramore, K., Ito, Y., Takahashi, S., Asashima, M., Gbaskadb, S.
  • Journal Title: Evol.Dev. Volume: 12 Pages: 267-274
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Claudin5 genes encoding tight junction proteins are required for Xenopus heart formation. (2010)
  • Author(s): Yamagishi, M., Ito, Y., Ariizumi, T., Komazaki, S., Danno, H., Michiue, T., Asashima, M.
  • Journal Title: Dev.Growth Differ. Volume: 52 Pages: 665-675
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 「DomeGene」宇宙環境が両生類培養細胞に及ぼす影響 (2010)
  • Author(s): 浅島誠、中島由郎、矢野幸子、内田智子、嶋津徹、伊藤弓弦
  • Journal Title: 生物工学 Volume: 88 Pages: 285-287
• [Journal Article] XRASGRP2 is essential for blood vessel formation during Xenopus development. (2010)
  • Author(s): Suzuki K, Takahashi S, Haramoto Y, Onuma Y, Nagamine K, Okabayashi K, Hashizume K, Iwanaka T, Asashima M.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 54 Pages: 609-615
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pdxl-transfected adipose tissue-derived stem cells differentiate into insulin-producing cellsin vivo and reduce hyperglycemia in diabetic mice. (2010)
  • Author(s): Kapyama H, Hamazaki TS, TokuharaM, Masui S, Okabayashi K, Ohnuma K, Yabe S, Yasuda K, Ishiura S, Okochi H, Asashima M.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 54 Pages: 699-705
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] BMP4 induction of trophoblast from mouse embryonic stem cells in defined culture conditions on laminin. (2010)
  • Author(s): Hayashi Y, Furue MK, Tanaka S, Hirose M, Wakisaka N, Danno H, Ohnuma K, Oeda S, Aihara Y, Shiota K, Ogura A, Ishiura S, Asashima M.
  • Journal Title: In Vitro Cell Dev Biol Anim. Volume: 46 Pages: 416-430
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Creating frog heart as an organ : in vitro-induced heart functions as a circulatory organ in-VIVO. (2010)
  • Author(s): Kinoshita, M., Ariizumi, T., Yuasa, S., Miyoshi, S., Komazaki, S., Fukuda, K., Asashima, M.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 54 Pages: 851-856
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induction of neural crest cells from mouse embryonic stem cells in a serum-free monolayer culture. (2010)
  • Author(s): Aihara Y, Hayashi Y, Hirata M, ArikiN, Shibata S, Nagoshi N, NakanishiM, Ohnuma K, Warashina M, Michiue T, Uchiyama H, Okano H, Asashima M, Kusuda Furue M.
  • Journal Title: Int J Dev Biol. Volume: 54 Pages: 1287-1294
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An In Vitro Reconstitution System for the Assessment of Chromatin Protein Fluidity duringXenopus Development. (2010)
  • Author(s): Aoki R, Inui M, Hayashi Y, SedoharaA, Okabayashi K, Ohnuma K, Murata M, Asashima M.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 400 Pages: 200-206
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficiently Differentiating Vascular Endothelial Cells from Adipose Tissue DerivedMesenchymal Stem Cells in Serum-Free Culture. (2010)
  • Author(s): Konno M, Hamazaki TS, Fukuda S, Tokuhara M, Uchiyama H, Okazawa H, Okochi H, Asashima M.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 400 Pages: 461-465
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TIFIbeta regulates the pluripotency of embryonic stem cells in a phosphorylation-dependent manner. (2010)
  • Author(s): Seki Y, Kurisaki A, Watanabe-Susaki K, Nakajima Y, Nakanishi M, Arai Y, Shiota K, Sugino H, Asashima M.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 107 Pages: 10926-10931
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Inhibitory Smad proteins promote the differentiation of mouse embryonic stem cells into ependymal-like ciliated cells. (2010)
  • Author(s): Nishimura Y, Kurisaki A, Nakanishi M, Ohnuma K, Ninomiya N, KomaZaki S, Ishiura S, Asashima M.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 401 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Xenopus furry contributes to release of microRNA gene silencing. (2010)
  • Author(s): Goto T, Fukui A, Shibuya H, Kelley R, Asashima M
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 107 Pages: 19344-19349
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction of N-Glycolylneuraminic Acid in Human Induced Pluripotent Stem Cells Generated or Cultured under Feeder-and Serum-Free Defined Conditions. (2010)
  • Author(s): Hayashi Y, Chan T-C, Warashina M, Fukuda M, Ariizumi T, Okabayashi K, Takayama N, Otsu M, i Eto K, Kusuda Furue M, Michiue T, Ohnuma K, Nakauchi H, Asashima M
  • Journal Title: PlosOne Volume: 5 Pages: e14099
  • Peer Reviewed
• [Presentation] iPS細胞樹立に最適な形に進化させた持続発現型RNAベクターの開発 (2011)
  • Author(s): 西村健、大高真奈美、高安聡子、小林俊寛、小沼泰子、伊藤弓弦、大津真、中内啓光、浅島誠、中西真人
  • Organizer: 第10回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京)
  • Year and Date: 2011-03-01
• [Presentation] 高密度レクチンアレイの開発と細胞グライコミクスへの応用 (2010)
  • Author(s): 舘野浩章、豊田雅士、小沼泰子、伊藤弓弦、斉藤秀、阿久津英憲、梅澤明弘、堀本勝久、浅島誠、平林淳
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド(兵庫)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] ChIPシーケンス解析で明らかとなった原腸胚オーガナイザーの遺伝子制御ネットワークにおけるLim1/Lhx1とOtx2の多機能性 (2010)
  • Author(s): 安岡有理、須藤則広、鈴木穣、高橋秀治、原本悦和、浅島誠、菅野純夫、平良眞規
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 陣戸ポートアイランド(兵庫)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 新規BMP阻害因子Dullardは、骨芽細胞においてBMP受容体及びSmad1の下流でBMP応答性の転写を抑制する (2010)
  • Author(s): 早田匡芳、江面陽一、西中村隆一、浅島誠、野田政樹
  • Organizer: 第33回日本分子生物学会年会、第83回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 陣戸ポートアイランド(兵庫)
  • Year and Date: 2010-12-07
• [Presentation] 水溶性官能基を有する蛍光性アゾベンゼンの合成と蛍光生体染色への応用 (2010)
  • Author(s): 糸井裕亮、吉野惇郎、神戸徹也、狩野直和、川島隆幸、伊藤弓弦、浅島誠
  • Organizer: 第37回有機典型元素化学討論会
  • Place of Presentation: 室蘭市民会館ホール(北海道)
  • Year and Date: 2010-11-25
• [Presentation] 再生医療の現状と今後 (2010)
  • Author(s): 浅島誠
  • Organizer: 平成22年度裁判基盤研究会「生命科学」
  • Place of Presentation: 司法研修所(埼玉)
  • Year and Date: 2010-10-27
• [Presentation] Challenge the establishment of new fundamental technology in the regenerative medicine. (2010)
  • Author(s): Ito, Y.
  • Organizer: 2nd Symposium on Systems and Synthetic Biology(TriSys)
  • Place of Presentation: 産総研臨海(東京)
  • Year and Date: 2010-10-04
• [Presentation] Organogenesis and control of differentiation in vertebrate development. (2010)
  • Author(s): Makoto Asashima
  • Organizer: International Conference on Functional Genomics
  • Place of Presentation: Banaras Hindu University(lndia)
  • Year and Date: 2010-10-02
• [Presentation] Dome gene experiment of space flight done in ISS (2010)
  • Author(s): Makoto Asashima
  • Organizer: 7th Korea-Japan Joint Seminar on Space Environment Utilization Research
  • Place of Presentation: Forest Hongo(東京)
  • Year and Date: 2010-09-26
• [Presentation] 脊椎動物の未分化細胞からの中胚葉誘導と器官形成- (2010)
  • Author(s): 浅島誠
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東大駒場キャンパス(東京)
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] 脊椎動物原腸胚オーガナイザーにおける転写制御ネットワークとその進化 (2010)
  • Author(s): 安岡有理、須藤則広、高橋秀治、鈴木穣、丹藤由希子、窪川かおる、菅野純夫、浅島誠、平良眞規
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東大駒場キャンパス(東京)
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] Promoting best practices for scientists and post-doctoral fellows (2010)
  • Author(s): Makoto Asashima
  • Organizer: 2nd World Conference on Research Integrity
  • Place of Presentation: Pan Pacific Hotel (Singapore)
  • Year and Date: 2010-07-23
• [Presentation] 脊椎動物の未分化細胞からの器官形成と分化制御 (2010)
  • Author(s): 浅島誠
  • Organizer: iPS・ES・体性幹細胞Forum2010一基礎研究から臨床応用・創薬研究へ-
  • Place of Presentation: 秋葉原UDX Gallaery(東京)
  • Year and Date: 2010-06-29
• [Presentation] Life science experiments in ISS (2010)
  • Author(s): Makoto Asashima
  • Organizer: Symposium on Scientific Utilization of JEM Kibo on International Space Station(ISS)
  • Place of Presentation: Suzuki Umetaro HallWako, RIKEN(埼玉)
  • Year and Date: 2010-04-28
• [Presentation] 脊椎動物の未分化細胞からの臓器形成と分化制御 (2010)
  • Author(s): 浅島誠
  • Organizer: 第99回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル(東京)
  • Year and Date: 2010-04-27
• [Book] Chapter 3 Mechanobiology During Vertebrate Organ Development, Mechanosensing Biology (2010)
  • Author(s): Makoto Asashima, Tatsuo Michiue, Kiyoshi Ohnuma, Yoshiro Nakapma, Yuzuru lto
  • Total Pages: 11,39-49
  • Publisher: Springer
• [Book] 生物学辞典(第一版) (2010)
  • Author(s): 浅島誠
  • Total Pages: 1634
  • Publisher: 東京化学同人