2012 Fiscal Year Annual Research Report
分化能と造腫瘍性から迫るヒトｉＰＳ細胞の品質決定機構の解析
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23689017
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
岡田 洋平 慶應義塾大学, 医学部, 訪問准教授 (30383714)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / 神経分化 / 造腫瘍性 / 品質評価 |
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| Research Abstract |
前年度までに、レトロウイルスまたはエピゾーマルベクターで作成した複数のヒトiPS細胞、およびヒトES細胞(KhES1)から誘導した神経幹細胞をNOD/SCIDマウスの脳および精巣へ移植し、一部のiPS細胞株から誘導した神経幹細胞がグリオーマ様腫瘍を形成することを見いだした。このグリオーマ様腫瘍の組織学的解析を行ったところ、Ki67陽性の増殖性細胞の割合が増加しており、また253G4由来神経幹細胞を移植したものでは、レトロウイルス由来と考えられるOct3/4を発現する細胞の集族がみられた。一方、エピゾーマルベクターで作成したヒトiPS細胞から誘導した神経幹細胞は、グリオーマ様腫瘍の形成がみられたものであっても、Oct3/4の発現はみられなかったことから、ヒトiPS細胞由来神経幹細胞の造腫瘍性には、レトロウイルス由来外来遺伝子の発現以外の要因が関与していると考えられた。
そこで、分化誘導の前後においてマイクロアレイ解析を行ったところ、全プローブを用いた解析では、明らかな株間の違いを検出することはできなかった。そこで、22種類のヒト組織と、3種類のヒトES細胞を比較解析し、ヒトES細胞特異的な遺伝子を929個同定、この遺伝子群を用いて、未分化状態における遺伝子発現を比較したところ、グリオーマ様腫瘍を形成したiPS細胞は、線維芽細胞に近い発現プロファイルをまだ多く残していた。これらの結果から、グリオーマ様腫瘍を形成したiPS細胞は、一見完全にリプログラミングされているようにみえるものの、不完全にしかリプログラミングされていない可能性が示唆された。また、造腫瘍性の有無で有意に発現量が異なる169遺伝子についてパスウェイ解析を行ったところ、ゲノム安定性に関わる遺伝子群の発現量に差があることが明らかになった。現在、aCGHを用いたゲノム安定性評価を行っている。
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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
ヒトiPS細胞由来神経幹細胞の造腫瘍性について組織学的な検討を行うと同時に、外来遺伝子の発現などについても評価することができた。さらに、トランスクリプトーム解析を行うことで、造腫瘍性を示した株と示さなかった株間の違いを検出することができた。
追加の細胞株である、エピゾーマルベクターで樹立したiPS細胞を用いた解析も進めることができ、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マイクロアレイ解析の結果をさらに詳細に解析すると同時に、分化誘導前後のゲノムコピー数異常についての解析を進める。さらに、ヒトiPS細胞の造腫瘍性を規定する因子について、さらに詳細な解析を行う予定である。
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[Journal Article] Increased L1 Retrotransposition in the Neuronal Genome in Schizophrenia.2014
Author(s)
Bundo M, Toyoshima M, Okada Y, Akamatsu W, Ueda J, Nemoto-Miyauchi T, Sunaga F, Toritsuka M, Ikawa D, Kakita A, Kato M, Kasai K, Kishimoto T, Nawa H, Okano H, Yoshikawa T, Kato T, Iwamoto K.
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Journal Title
Neuron.
Volume: 81
Pages: 306-313
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of Endoplasmic Reticulum Stress in Dysmyelination of Pelizaeus-Merzbacher Disease with PLP1Missense Mutations Shown by Induced-Pluripotent-Stem Cell-Derived Oligodendrocytes2014
Author(s)
Numasawa-Kuroiwa Y, Okada Y, Shibata S, Kishi N, Akamatsu W, Shoji M, Nakanishi A, Oyama M, Osaka H, Inoue K, Takahashi K, Yamanaka S, Kosaki K, Takahashi T, Okano H
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Journal Title
Stem Cell Report
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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[Journal Article] A human Dravet syndrome model from patient induced pluripotent stem cells.2013
Author(s)
Higurashi N, Uchida T, Christoph L, Misumi Y, Okada Y, Akamatsu W, Imaizumi Y, Zhang B, Nabeshima K, Mori MX, Katsurabayashi S, Shirasaka Y, Okano H, Hirose S.
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Journal Title
Mol Brain
Volume: 6
Pages: 19
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Efficient Derivation of Multipotent Neural Stem/Progenitor Cells from Non-human Primate Embryonic Stem Cells2012
Author(s)
Shimada H, Okada Y, Ibata K, Ebise H, Ota S, Tomioka I, Nomura T, Maeda T, Kohda K, Yuzaki M, Sasaki E, Nakamura M, Okano H
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Journal Title
PLoS One
Volume: 7(11)
Pages: e49469
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] RNA-Binding Protein Musashi1 Modulates Glioma Cell Growth through the Post-Transcriptional Regulation of Notch and PI(3) Kinase/Akt Signaling Pathways.2012
Author(s)
Muto J, Imai T, Ogawa D, Nishimoto Y, Okada Y, Mabuchi Y, Kawase T, Iwanami A, Mischel PS, Saya H, Yoshida K, Matsuzaki Y, Okano H.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 7
Pages: e33431
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Establishment of induced pluripotent stem cells from centenarians for neurodegenerative disease research.2012
Author(s)
Yagi T, Kosakai A, Ito D, Okada Y, Akamatsu W, Nihei Y, Nabetani A, Ishikawa F, Arai Y, Hirose N, Okano H, Suzuki N.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 7
Pages: e41572
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mitochondrial dysfunction associated with increased oxidativestress and alpha-synuclein accumulation in PARK2 iPSC-derived neurons and postmortem brain tissue2012
Author(s)
Imaizumi Y, Okada Y, Akamatsu W, Koike M, Kuzumaki N, Hayakawa H, Nihira T, Kobayashi T, Ohyama M, Sato S, Takanashi M, Funayama M, Hirayama A, Soga T, Hishiki T, Suematsu M, Yagi T, Ito D, Kosakai A, Hayashi K, Shouji M, Nakanishi A, Suzuki N, Mizuno Y, Mizushima N, Amagai M, Uchiyama Y, Mochizuki H, Hattori N
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Journal Title
Mol. Brain.
Volume: 5
Pages: 35
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multiple analyses of G-protein coupled receptor (GPCR) expression in the development of gefitinib-resistance in transforming non-small-cell lung cancer.2012
Author(s)
Kuzumaki N, Suzuki A, Narita M, Hosoya T, Nagasawa A, Imai S, Yamamizu K, Morita H, Suzuki T, Okada Y, Okano HJ, Yamashita JK, Okano H, Narita M.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 7
Pages: e44368
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pre-Evaluated Safe Human iPSC-Derived Neural Stem Cells Promote Functional Recovery after Spinal Cord Injury in Common Marmoset without Tumorigenicity.2012
Author(s)
Kobayashi Y, Okada Y, Itakura G, Iwai H, Nishimura S, Nori S, Hikishima K, Konomi T, Fujiyoshi K, Tsuji O, Toyama Y, Yamanaka S, Nakamura M, Okano H
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 7
Pages: e52787
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Incompletely reprogrammed human iPSCs form glioma-like tumors through genomic instability during neural differentiation
Author(s)
Okada Y, Miya, F, Koike M, Tomisato S, Tokura T, Ishihara Y, Shimojo D, Hattori C, Kanematsu D, Kanemura Y, Kohda K, Sobue G, Yamanaka S, Yuzaki M, Uchiyama Y, Ikeda E, Tsunoda T, Okano H
Organizer
The 11th Stem Cell Research Symposium
Place of Presentation
Tokyo
Invited
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[Presentation] Evaluation of human iPS cells by neural differentiation and tumorigenicity.
Author(s)
Okada Y, Miya F, Tomisato S, Kanemura Y, Koike M, Kohda K, Yuzaki M, Uchiyama Y, Tsunoda T, Yamanaka S, Okano H
Organizer
ISSCR 10th annual Meeting
Place of Presentation
Yokohama
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