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2012 Fiscal Year Research-status Report

ヒト多能性幹細胞を用いた脊索および神経管Floor plateの発生機序の解明

Research Project

Project/Area Number 24592124
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

森實 飛鳥  京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (10528730)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords多能性幹細胞 / 脊索 / 神経 / 分化誘導
Research Abstract

研究の目的
1.ヒト多能性幹細胞(ES細胞:胚性幹細胞、iPS細胞:人工多能性幹細胞)から脊索細胞の誘導法を確立する。 2.同幹細胞由来の脊索細胞、神経細胞を用いて神経管腹側のfloor plate型の細胞を誘導する。 3.Floor plateの発生で働く遺伝子、蛋白質のスクリーニングを行う。 4.得られた知見によりより生体に近い環境でのドーパミン神経、運動神経の分化誘導法を確立し、再生医療や病態解明に役立てる。
平成24年度の成果:マウスES細胞からの脊索誘導の最近の報告(W inziら2011)を基にヒトES細胞、iPS細胞用に改変してプロトコールを作成を試みた。Activin, Wnt、レチノイン酸、BMP、などのシグナル因子、阻害因子、およびbFGFなどの成長因子を分化 ステージによって適宜組み合わせた。まずは第1段階としてmesendodermの誘導に成功した。添加する因子の濃度やタイミング、細胞の培養密度などについて各段階での評価系のマーカーを用いて至適条件を決定た。 Mesendodermからの第2段階の誘導では脊索誘導の指標としてNoto, Foxa2, Shh, Noggin, Chordin, Foxj1等を考えている。Shh, Foxa2の発現が確認されたが、その他のマーカーに関してはまだ発現を確認できていない。今後は分化誘導の至適化を進めていくと共に、適正なマーカーの探索も行っていく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

脊索の分化誘導は各ステップ毎に行っていくが、中内肺葉の前駆細胞には誘導ができている。多能性幹細胞の維持などの実験材料の整備などは順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

脊索が誘導できたことを示すために、適宜マウスの胎児脳との比較を行い、マーカーの検索などを進めていく。ヒトの胎児組織は入手困難であり、必要であればサルの胎児組織の入手を考える。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

抗体、プライマー、培養器具、分化誘導のための培地、成長因子などの消耗品として使用する。分化誘導法が確立されたら、次は動物実験を行う予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] γ-Secretase Inhibitors Prevent Overgrowth of Transplanted Neural Progenitors Derived from Human-Induced Pluripotent Stem Cells.2013

    • Author(s)
      Ogura A, Morizane A, Nakajima Y, et al.
    • Journal Title

      Stem Cells Dev

      Volume: 22 Pages: 374-382

    • DOI

      10.1089/scd.2012.0198

  • [Journal Article] Prolonged Maturation Culture Favors a Reduction in the Tumorigenicity and the Dopaminergic Function of Human ESC-Derived Neural Cells in a Primate Model of Parkinson's Disease2012

    • Author(s)
      Doi D, Morizane A,Kikuchi T, et al.
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: 30 Pages: 935-945

    • DOI

      10.1002/stem.1060

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional recovery of the murine brain ischemia model using human induced pluripotent stem cell-derived telencephalic progenitors.2012

    • Author(s)
      Gomi M, Takagi Y, Morizane A., et al.
    • Journal Title

      Brain Res

      Volume: 1459 Pages: 52-60

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2012.03.049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Drug Screening for ALS Using Patient-Specific Induced Pluripotent Stem Cells2012

    • Author(s)
      Egawa N, Kitaoka S, Tsukita K, et al.
    • Journal Title

      Science Translational Medicine

      Volume: 4 Pages: 145ra104

    • DOI

      10.1126/scitranslmed.3004052

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] iPS細胞を用いた自家移植の有効性~カニクイザル脳内神経細胞移植の系を用いて~2013

    • Author(s)
      森実飛鳥、土井大輔、菊地哲広 他
    • Organizer
      第12回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20130322-20130322
  • [Presentation] Autologous/Allogenic transplantation of neurons derived from iPSCs into monkey brain2013

    • Author(s)
      Asuka Morizane
    • Organizer
      CiRA International Symposium 2013
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20130312-20130312
    • Invited
  • [Presentation] サルiPS細胞由来神経の自家移植2012

    • Author(s)
      森実飛鳥、土井大輔、菊地哲、他
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第71回学術総会
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル大阪
    • Year and Date
      20121017-20121017
  • [Presentation] Differentiation from primate induced pluripotent stem cells designed for an auto-grafting model system.2012

    • Author(s)
      Morizane A, Okita K, Doi D,et al.
    • Organizer
      ISSCR 10th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20120615-20120615
  • [Presentation] サルiPS細胞による神経分化誘導:自家移植モデルを目指して2012

    • Author(s)
      森実飛鳥、土井大輔、菊地哲、高橋 淳
    • Organizer
      第11回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20120614-20120614
  • [Remarks] 京都大学再生医科学研究所 生体修復応用分野

    • URL

      http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/ca01/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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