2015 Fiscal Year Research-status Report
ヒトES/iPS細胞由来の内耳細胞を用いた薬剤スクリーニング系の構築
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26670748
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
小川 郁 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00169179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水足 邦雄 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, その他 (40338140)
藤岡 正人 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (70398626)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 感音難聴 / iPS細胞 / 創薬研究 / 薬剤スクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内耳は側頭骨の奥深くに位置しその採取は高度難聴を引き起こすため、ヒト内耳細胞を用いた研究は技術的困難からこれまで行われてこなかった。そのため試験管内でヒト内耳細胞を調製して用いる系の樹立とその応用には、過去にないさまざまなブレイクスルーをもたらすポテンシャルがあるものと考えられる。
本研究では、ヒト胚性幹細胞（ES細胞）/人工多能性幹細胞（hIPS細胞）から効率的に誘導した内耳耳胞様細胞を用いてヒト内耳細胞（感覚上皮前駆細胞、有毛細胞、支持細胞など）をin vitroで大量調整し、創薬に直結する薬剤スクリーニング系の樹立をめざした。
平成26年度までの研究で、ヒトiPS細胞３系統およびES細胞２系統から極めて効率のよい内耳耳胞様細胞誘導系と各種蝸牛細胞（外有毛細胞様細胞、神経節細胞様細胞、外らせん溝細胞様細胞、血管条辺縁細胞様細胞、血管条基底細胞様細胞、１〜５型蝸牛外側壁線維細胞様細胞）を効率よく得る系を樹立した。当初の計画ではレポーター遺伝子を用いて有毛細胞特異的分化誘導法を樹立する予定だったが、詳細な検討により遺伝子導入を行わずとも十分に汎用可能な系を得た。
薬剤スクリーニングについては、分化誘導を調整する複数の因子と細胞死や細胞内の現象を調整する複数の既存の化合物を用いて検討を行った。平成27年度までの研究により強力な有毛細胞分化誘導剤として４種類の小分子化合物を、極めて強力な神経節細胞分化誘導剤として１種類の小分子化合物を得た。蝸牛感覚上皮の幹細胞性維持に必須の因子を同定した。外らせん溝細胞分化誘導効率を著しく上昇させる液性因子を同定した。
今後の課題は、大量調整した内耳細胞により、分化誘導効率や細胞死数をはじめとしたさまざまなパラメータで薬剤を評価する、いわゆるフェノタイプスクリーニング系の構築と思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
分化誘導法として当初の予想を凌駕する高効率かつシンプルなものを樹立できた。小分子化合物のみならず、特定の細胞を得るために必要な多数の因子を同定することに成功した。創薬スクリーニングへの有用性を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイスループット・スクリーニングを行うに耐える系の樹立と、評価に用いるパラメータの多様化が、iPS創薬研究としての応用範囲をより広げる鍵となるものと考えられる。
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| Causes of Carryover |
レポーター遺伝子を用いた細胞ソートを当初予定していたが、分化誘導系の詳細な検討により、細胞ソートを行わないでも所与の目的が達せられたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
更なる薬剤スクリーニングのための、パラメータの多様化のために、iPS研究、分化誘導、表現形検討試薬などに用いる。
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