2022 Fiscal Year Annual Research Report
Integrated approach for analysis of early human development using micropattern culture system and its application to disease research
| Project/Area Number |
21K19242
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
阿部 訓也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (40240915)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
|
| Keywords | ヒトiPS細胞 / 分化能 / 多能性 / マイクロパターン培養 / 疾患由来iPS細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、①ヒト初期発生の重要な局面である三胚葉形成に至る過程を理解するため、ヒトiPS細胞のマイクロパターン培養系を用いた再現性・同調性の高い細胞分化解析プラットフォームを確立し、時空間座標に沿った細胞タイプ、遺伝子発現の変動をシングルセル遺伝子発現解析によって明らかにする②上記の技術を応用し、多数のiPS細胞株それぞれの分化能を画像データを基にして簡便・迅速に検定する手法を確立する。③疾患に関連する異常は既に発生段階から生じている可能性があり、疾患に由来する表現型を検索する、ことを目的とする。これまでに健常人由来iPS細胞株を用いて目的①、②に関する実験を実施し、分化誘導後の遺伝子発現の時系列変化に関するデータをシングルセル発現解析の手法を用いて取得し、出現した分化細胞タイプの同定を行った。また20株の健常人由来のヒトiPS細胞を同様に分化させ解析したところ、それらの細胞の分化傾向に差異があり、数種のグループに分類されることを明らかにした。さらに染色体異常の患者由来iPS細胞４株を用いて、疾患由来iPS細胞 に特異的な分化異常を見出すことに成功した。
また多検体を対象にしたシングルセル遺伝子発現解析をより効率的に実施するためのサンプル多重化技術の開発に取り組み、従来法では取りこぼしていた細胞を確実に捕捉し、シングルセル解析に供することが可能となった。この新技術により、生物種や細胞タイプによらずサンプル多重化が可能になり、実際にこれまで多重化が困難であった胚性細胞や軟骨細胞などの解析が可能となった。
|
