Creation of mesenchymal stem cells using transdifferentiation and undifferentiated induction by the transcription factor TWIST1

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09263
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 森 樹史 近畿大学, ライフサイエンス研究所, 助手 (40760492)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺村 岳士 近畿大学, 大学病院, 准教授 (40460901) ; 竹原 俊幸 近畿大学, 大学病院, 助教 (60580561)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / TWIST1 / ステムネス

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell : MSC、stromal stem cell)は骨髄や脂肪などから分離される組織幹細胞であり、優れたサイトカイン産生能力と分化能を 有する事から様々な疾患に対する再生医療材料としての期待が高まっている。一方で、多能性幹細胞とは異なり、ドナー年齢や細胞の継代数などにより劣化しや すく、維持・供給が安定しないという課題がある。また、品質を評価するマーカーが存在しないため、供給された細胞の品質がばらつくという問題も抱えている。申請者らは、転写因子TWIST1を操作し、ヒトMSCの機能向上ならびにTWIST1発現MSCを同定するための細胞表面マーカーの探索を行った。TWIST1発現MSCは高い増殖性と未分化性、分化への抵抗性を示した。さらに、TWIST1強制発現細胞を用いたトランスクリプトーム解析の結果、TWIST1の発現が細胞表面抗原LRRC15と相関することを発見した。LRRC15発現分画はマウスおよびヒト骨髄内で高い未分化性を示す間葉系幹細胞に一致しており、マウス尾静脈より移植することで骨髄への再定着を認めた。以上より、TWIST1がマウスとヒト両方でMSCの幹細胞性にとって重要な転写因子であり、その発現は細胞表面抗原マーカーLRRC15の発現によって予期できることを発見した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の当初目的である、MSCの幹細胞性成立におけるTwistの重要性を明らかにするとともに、もう一つの目的であったMSCの未分化性を測る信頼性の高いマーカーを同定した。また、論文投稿も完了しており、予定どおりに進展している。

Strategy for Future Research Activity

TWIST1によるMSC分化転換に関する研究を進め、TWIST1強発現と発癌性、長期の形質変化などネガティブな影響について解析を進めていく予定である。

Causes of Carryover

購入したい試薬の価格が使用可能価格を越えていた為、令和5年度に持ち越しをした。これによる実験への影響はなかった。
試薬と培地を購入する予定である。