2013 Fiscal Year Annual Research Report
疾患特異的犬猫iPS細胞を用いた疾患発症機序の解明と臨床応用基盤技術の開発
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25292187
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
西野 光一郎 宮崎大学, 農学部, 准教授 (90508144)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅澤 明弘 独立行政法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, 再生医療センター長 (70213486)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゲノム / iPS細胞 |
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| Research Abstract |
イヌやネコは偏った交配によって疾患原因遺伝子の濃縮を伴ってきた。このためヒトにおいて希少疾患と言われるものがこれらの動物では高頻度に自然発症するケースが多い。それ故、疾患動物由来人工多能性幹細胞（iPS 細胞）を用いた難病原因の解明、診断、治療法の技術基盤の確立は獣医療への応用ばかりでなくヒト疾患モデルとしてヒト医療応用への貢献度も非常に高い。これら疾患伴侶動物からのiPS 細胞樹立を目的とし、イヌおよびネコiPS細胞の作成法を検討した。単離・樹立した正常イヌ細胞にOCT4、SOX2、KLF4、c-MYC、NANOG、LIN28遺伝子等をドライブしたレトロウィルスベクターあるいはエピソーマルベクターと培養添加物LIF、bFGF、GSK-3 阻害剤、MEK1 阻害剤、FGFR1 阻害剤、ヒトiPS 細胞のconditioned medium 添加等による48通りの各複数組み合わせによるイヌiPS細胞作成を試みた。いくつかの組み合わせにおいて、遺伝子導入後14-20日前後で細胞コロニーの形成が確認され、細胞集団ではALP活性およびOCT4遺伝子の発現を不均一に認めたが、培養維持はできず、完全なiPS細胞の作成には至らなかった。同様の方法でヒトiPS細胞の樹立には成功していることから、イヌiPS細胞の樹立には種特異的な障害が存在することが明らかとなった。この大きな原因は予備的実験からエピジェネティクスリプログラミングの障害が示唆された。一方でイヌ、ネコ、ウシ間葉系細胞を用いたフィーダー細胞の樹立条件の検討では、ヒトiPS細胞を未分化状態のまま培養維持できるイヌ脂肪由来間葉系フィーダー細胞を作成法した。今後、種特異的な障害をマイクロアレイやメタボローム解析などを通して明らかにし、各動物種に最適化されたiPS細胞作成法の開発を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
従来のヒト細胞では樹立可能な方法では成犬の細胞からはiPS細胞が樹立できなかった。イヌiPS細胞の作成には種特異的な障害が存在することが明らかとなり、各動物種に最適化されたiPS細胞作成法の開発を行う必要が生じた。一方、ヒトiPS細胞を培養維持可能なイヌ細胞フィーダー細胞の作成に成功し、イヌiPS細胞の周辺技術の確立は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
イヌ、ネコ、ウシなど各動物種に最適化されたiPS細胞作成法開発のため、各動物の細胞の性質の特性解析や培養条件の最適化が必要である。それらの問題解決のため、マイクロアレイやメタボローム解析など、遺伝子発現や代謝系の網羅的なデータ収集と、マウス、ヒトを含め各動物間との比較横断的解析解析から最適化条件の探索を行い、イヌ、ネコiPS細胞の効率的な作成法を開発する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
購入備品や試薬の価格変動（キャンペーンの利用等）のため購入費を抑えられたため。
次年度の培養関連消耗品、および研究消耗品の購入に充てる。
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