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2014 Fiscal Year Annual Research Report

染色体工学技術を用いたダウン症候群の発がん機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25221308
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

押村 光雄  鳥取大学, 染色体工学研究センター, 特任教授 (20111619)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 尾崎 充彦  鳥取大学, 医学部, 准教授 (40325006)
Project Period (FY) 2013-05-31 – 2018-03-31
Keywords染色体工学 / 人工染色体 / ダウン症候群
Outline of Annual Research Achievements

ダウン症候群に高頻度に見られる急性巨核芽球系白血病の発症メカニズムを解明するため、以下のステップで研究を遂行した。
1. マウスモデルによるストラテジー
近年開発したマウス人工染色体(Mouse artificial chromosome:MAC)を用いて、トリソミーモデルマウスを作製することを目指した。1)昨年度までに作製したhChr21q-MACベクターをマウスES細胞に微小核細胞融合法で導入し、PCR解析、FISH解析により、キメラ作製に利用できるESクローンを選別した。2)上記hChr21q-MAC導入マウスES細胞を8細胞期胚にインジェクションし、仮親に移植することで、hChr21q-MACを保持するキメラマウスを獲得した。3)そのキメラマウスから子孫伝達可能な新規のダウン症候群モデルマウスの系統化に成功した。
2. ヒトES細胞によるストラテジー
本年度は以下のステップを実施した。1)ヒトES細胞にゲノム編集技術を用いてX染色体上のGATA1遺伝子にGATA1s変異を導入することに成功した。2)1)で作製したGATA1s-ES細胞に昨年度同様に微小核細胞融合法を用いてヒト21番染色体を導入した。3)FISH解析により21番染色体のみが過剰に1本保持されたトリソミーES細胞を選別した(GATA1s/Ts21-ES)。4)さらにテラトーマを作製することで3胚葉に分化能を持つ改変ヒトES細胞を選別した。5)昨年度作製したTs21-ES、上記で作製したGATA1s-ES、GATA1s/Ts21-ESと正常ES細胞の4種のES細胞を用いて、in vitro血液分化誘導実験を行ったところ、正常ES細胞に比べ、Ts21導入細胞では赤血球系分化が亢進し、GATA1s導入細胞では赤血球系分化が抑制され、巨核球分化はTs21導入とGATAT1s導入の相乗的な影響で分化異常が観察された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画した2つのストラテジーについて、予定どうりに成果を上げることができたため。

Strategy for Future Research Activity

ストラテジー1については、種々のマウス系統との交配により上記マウスを系統化し、種々の行動解析により正常マウスとの差を比較検討する。また、ストラテジー2については今年度解析した血液分化異常のメカニズムについて検索し、ヒト21番上の原因遺伝子を探索するため、種々のヒト21番染色体領域を持つトリソミーヒトES細胞を作製する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] A pathway from chromosome transfer to engineering resulting in human and mouse artificial chromosomes for a variety of applications to bio-medical challenges.2015

    • Author(s)
      Oshimura M, Uno N, Kazuki Y, Katoh M, Inoue T.
    • Journal Title

      Chromosome Res.

      Volume: 23 Pages: 111-133

    • DOI

      doi: 10.1007/s10577-014-9459-z.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel system for simultaneous or sequential integration of multiple gene-loading vectors into a defined site of a human artificial chromosome. human artificial chromosome.2014

    • Author(s)
      Suzuki T, Kazuki Y, Oshimura M, Hara T.
    • Journal Title

      PLoS One.

      Volume: 9 Pages: 該当なし

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0110404.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Down syndrome-associated haematopoiesis abnormalities created by chromosome transfer and genome editing technologies.2014

    • Author(s)
      Kazuki Y, Yakura Y, Abe S, Osaki M, Kajitani N, Kazuki K, Takehara S, Honma K, Suemori H, Yamazaki S, Sakuma T, Toki T, Shimizu R, Nakauchi H, Yamamoto T and Oshimura M
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 4 Pages: 該当なし

    • DOI

      doi: 10.1038/srep06136.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 染色体工学技術とゲノム編集技術の融合によるダウン症候群モデル細胞・動物の作製2014

    • Author(s)
      香月康宏、押村光雄
    • Organizer
      第4回ゲノム編集研究会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • Year and Date
      2014-10-06 – 2014-10-06
  • [Presentation] 染色体工学技術とゲノム編集技術によるヒト化薬物代謝モデル動物の作製2014

    • Author(s)
      香月康宏、小林カオル、平林真澄、佐久間哲史、久世治朗、阿部智志、滝口正人、平松敬、本間和久、梶谷尚世、嵩原昇子、香月加奈子、千葉寛、山本卓、押村光雄
    • Organizer
      第61回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-16
  • [Presentation] ヒト細胞とマウス個体において極めて安定に維持されるマウス人工染色体2014

    • Author(s)
      宇野愛海、香月加奈子、嵩原昇子、今岡奈津子、阿部智志、滝口正人、平松敬、香月康宏、押村光雄
    • Organizer
      第61回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-16

URL: 

Published: 2016-06-01  

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