胎児付属物由来多能性幹細胞Muse細胞の特性解析と細胞移植治療を目指した基礎研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26860126
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 串田 良祐 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10707003)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: Muse細胞 / 多能性幹細胞 / 間葉系幹細胞 / 胎児付属物

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヒト生体由来の多能性幹細胞であるMuse細胞の新規細胞ソースとして胎児付属物の利用可能性の検証を目的として、胎児付属物からのMuse細胞の単離とその特性解析を試みた。
まず、臍帯組織からexplant法にて間葉系細胞を樹立し、その中にMuse細胞のマーカーであるSSEA-3を発現する細胞が約2%内在することを確認した。臍帯組織由来Muse細胞の細胞表面マーカーをFACS解析すると、成人由来Muse細胞と同様、CD105などの間葉系マーカーを発現するものの、造血系マーカー、神経堤由来幹細胞マーカー、内皮前駆細胞マーカーの発現は認められなかった。この細胞の遺伝子発現解析の結果、Nanog、Oct3/4、Sox2などの多能性幹細胞マーカーを発現することが確認された。この細胞をFACSで単離し、single suspension cultureすると、1細胞からES細胞の胚葉体様の多能性幹細胞マーカーを発現する細胞塊が形成された。この多能性細胞塊は接着培養することで自発的に三胚葉性の細胞へと分化した。これらの結果から、臍帯由来Muse細胞は成人由来Muse細胞同様、多能性を持つことが示唆された。また、Muse細胞の多能性を機能の指標として自己複製能を持つことが示された。
臍帯組織由来Muse細胞を特定のサイトカインにより分化誘導することで、神経幹細胞、肝細胞、血管内皮細胞、骨芽細胞、脂肪細胞に誘導できることが確認された。
免疫不全マウスであるSCIDマウスの精巣に臍帯組織由来Muse細胞を移植したが、6ヶ月を経過しても腫瘍形成は確認されなかった。また、TERTの発現は体細胞と同程度の発現であり、腫瘍形成能はないと考えられる。
上記の結果より、臍帯組織由来Muse細胞はすでに報告されている成人由来Muse細胞と同等の性質を備えていると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Induction of autoimmune gastritis by neonatal thymectomy requires autoantibodies and is prevented by anti-FcγR antibodies. (2016)
  • Author(s): Saito T, Suenaga S, Fujii M, Kushida Y, Kawauchi Y, Suzuki K, Touma M, Hosono M.
  • Journal Title: Cellular Immunology Volume: 300 Pages: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2015.10.004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A distinct subpopulation of bone marrow mesenchymal stem cells, Muse cells, directly commit to the replacement of liver components. (2016)
  • Author(s): Katagiri H, Kushida Y, Nojima M, Kuroda Y, Wakao S, Ishida K, Endo F, Kume K, Takahara T, Nitta H, Tsuda H, Dezawa M, Nishizuka SS.
  • Journal Title: American Journal of Transplantation Volume: 16 Pages: 468-483
  • DOI: 10.1111/ajt.13537
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Experimental model of small subcortical infarcts in mice with long-lasting functional disabilities. (2015)
  • Author(s): Uchida H, Sakata H, Fujimura M, Niizuma K, Kushida Y, Dezawa M, Tominaga T.
  • Journal Title: Brain Research Volume: 1629 Pages: 318-328
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2015.10.039
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transplantation of unique subpopulation of fibroblasts, Muse cells, ameliorates experimental stroke possibly via robust neuronal differentiation. (2015)
  • Author(s): Uchida H, Morita T, Niizuma K, Kushida Y, Kuroda Y, Wakao S, Sakata H, Matsuzaka Y, Mushiake H, Tominaga T, Borlongan CV, Dezawa M.
  • Journal Title: Stem Cells Volume: 34 Pages: 160-173
  • DOI: 10.1002/stem.2206
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 臍帯組織中に存在する多能性幹細胞Muse細胞の自己複製能と多分化能の検証. (2016)
  • Author(s): 串田 良祐, 若尾 昌平, 明石 英雄, 西村 範行, 岩谷 壮太, 香田 翼, 森岡 一朗, 溝渕 雅巳, 飯島 一誠, 出澤 真理.
  • Organizer: 第121回日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 郡山、ビッグパレットふくしま
  • Year and Date: 2016-03-28 – 2016-03-30
• [Presentation] 臍帯組織中に存在する多能性幹細胞Muse細胞の自己複製能と多分化能の検証. (2016)
  • Author(s): 串田 良祐, 若尾 昌平, 明石 英雄, 西村 範行, 岩谷 壮太, 香田 翼, 森岡 一朗, 溝渕 雅巳, 飯島 一誠, 出澤 真理.
  • Organizer: 第15回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 大阪、大阪国際会議場
  • Year and Date: 2016-03-17 – 2016-03-19
• [Presentation] 臍帯組織中に存在する多能性幹細胞Muse細胞の多能性の解析. (2015)
  • Author(s): 串田 良祐, 若尾 昌平, 明石 英雄, 西村 範行, 岩谷 壮太, 香田 翼, 森岡 一朗, 溝渕 雅巳, 飯島 一誠, 出澤 真理.
  • Organizer: 第42回日本臓器保存生物医学会学術集会
  • Place of Presentation: 盛岡、いわて県民情報交流センター（アイーナ）
  • Year and Date: 2015-11-13 – 2015-11-14
• [Presentation] 臍帯組織中に存在する多能性幹細胞Muse細胞の多能性の解析. (2015)
  • Author(s): 串田 良祐, 若尾 昌平, 明石 英雄, 西村 範行, 岩谷 壮太, 香田 翼, 森岡 一朗, 溝渕 雅巳, 飯島 一誠, 出澤 真理.
  • Organizer: 日本解剖学会第61回東北・北海道連合支部学術集会
  • Place of Presentation: 盛岡、盛岡市観光分化交流センタープラザおでって
  • Year and Date: 2015-08-29 – 2015-08-30
• [Presentation] Analysis of pluripotency in Muse cells derived from human umbilical cord tissue. (2015)
  • Author(s): Kushida Y, Wakao S, Akashi H, Nishimura N, Iwatani S, Koda T, Morioka I, Mizobuchi M, Iijima K, Dezawa M.
  • Organizer: International Society for Stem Cell Research 2015 Annual Meeting
  • Place of Presentation: Sweden, Stockholm
  • Year and Date: 2015-06-24 – 2015-06-27
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 東北大学大学院医学系研究科細胞組織学分野
  • URL: http://www.stemcells.med.tohoku.ac.jp/index.html