2014 Fiscal Year Annual Research Report
小分子化合物を利用したiPS細胞の腫瘍化抑制技術による歯槽骨増生法の確立
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25293395
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江草 宏 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30379078)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 小分子化合物 / 再生歯学 / 骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
補綴歯科治療において、広範な歯槽骨の欠損を補うためには、従来の歯科補綴学的手法に加え、骨誘導能をもつ細胞の移植を基盤とした新たな治療法を開発することが望まれる。iPS細胞はその分化万能性ゆえに、移植後に腫瘍化することが大きな問題となっている。本研究の目的は、ケミカルバイオロジーのアプローチによって、数ある生理活性化合物の中からiPS細胞の腫瘍化抑制作用および骨芽細胞分化促進作用を併せもつ化合物を同定し、その作用機序を解析することである。前年度に行った化合物スクリーニング実験の結果、当初の予想よりも多くのヒット化合物が得られたことに加え、ヒット化合物の中でもスタチン系薬剤が細胞の生死を制御している可能性を示す知見を得た。本年度は、これら化合物を用いて培養したiPS細胞の腫瘍形成性および骨形成能を動物実験で評価した。シンバスタチン存在下で骨芽細胞へ分化誘導したiPS細胞の集合体を免疫不全マウスの皮下に移植した結果、腫瘍化せずに異所性の骨形成を示した。また、免疫不全ラットの頭蓋骨に形成した欠損部に、シンバスタチン存在下で骨芽細胞へ分化誘導したiPS細胞を移植した結果、腫瘍化することなく骨再生を促進した。さらに、GFPで標識したiPS細胞を同様にシンバスタチンで処理して移植した結果、iPS細胞が骨芽細胞および骨細胞として骨再生に寄与していることが明らかとなった。現在、この化合物における腫瘍化形成抑制の機序解明に向け、これら化合物がiPS細胞の分化過程におけるアポトーシスに及ぼす影響を中心に分子生物学的な検討を行っている。
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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
本研究の目的は、iPS細胞の腫瘍化抑制作用および骨芽細胞分化促進作用を併せもつ化合物を同定し、その作用機序を解析することであるが、すでに化合物候補の同定を終え、特定の化合物が実際に動物実験でも腫瘍抑制作用および骨形成促進作用を示すことを明らかにしているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、同定した化合物における腫瘍化形成抑制の機序解明に向け、この化合物がiPS細胞の分化過程におけるアポトーシスや細胞周期に及ぼす影響を中心に分子生物学的な検討を行っていく。
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| Causes of Carryover |
研究代表者が平成26年4月に東北大学に異動となり、すぐには本研究計画を進めるために必要なすべての実験機器環境および試薬の調達が整わなかったため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験計画自体は順調に進んでいるため、次年度には遺伝子・蛋白質の解析にまとまった金額が必要となる。この程度の金額は、次年度の予算と合わせて、研究目的を達成するために必要な機器、消耗品や試薬等を調達するために必要であり、有効に使用可能であると考えている。
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