ヒトｉＰＳ細胞作製過程におけるリプログラミング促進分子機構の解析

• Project/Area Number: 14F04102
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 佐々木 裕之 (2015) 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (30183825); 谷 憲三朗 (2014) 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (00183864)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): LIAO JIYUAN 九州大学, 生体防御医学研究所, 外国人特別研究員 ; LIAO Jiyuan 九州大学, 生体防御医学研究所, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: PI3キナーゼシグナル / Pten / リプログラミング / iPS細胞 / PI3キナーゼ

Outline of Annual Research Achievements

近年樹立されたiPS細胞は、様々な疾患に対する移植医療の細胞ソースとして大きく期待されている。しかし、iPS細胞を実際に再生医療に使用するまでには解決しなければならない様々な問題がある。具体的には①細胞作製効率の低さ、②外来遺伝子導入細胞の癌化の可能性、③目的の機能を保持した分化細胞への高効率分化誘導技術の不十分さ、が挙げられる。申請者はこれまでにiPS細胞作製時にOKSM遺伝子導入に加え、PI3キナーゼの抑制因子であるPtenの阻害剤bpV(HOpic)を用いて機能抑制しPI3K経路を活性化することで、iPS細胞樹立効率が有意に高まることを明らかにした。
本研究では、bpV(HOpic)のヒトiPS細胞の樹立における有効性について検討した。 OKSMをレトロウイルスベクターを用いてヒト線維芽細胞に導入し、ヒトiPS細胞作製過程で一時的にbpV(HOpic)を使用すれば、iPS細胞作製効率が高まることが確認された（約2倍）。ヒトbpV-iPS細胞は、アルカリフォスファターゼ陽性、未分化細胞マーカーであるNANOG、TRA-1-60とTRA-1-81陽性で未分化状態にあった。また、 リプログラミングを促進する遺伝子群同定するために、センダイウイルスベクターをヒト臍帯血由来単核球に導入しbpV(HOpic) 添加群と非添加群を経時的（10日及び14日目）に回収し、RNAを抽出後、マイクロアレイ解析を行った。10日目と14日目を比較したところ、様々な遺伝子群、特に細胞分化に関連する遺伝子（EGR1等）が上昇することを見だした。一方、iPS細胞形成初期10日目において、コントロールと比較しbPV(HOpic)添加群において発現が2倍以上上昇する遺伝子群はほとんど確認できなかった。続いて14日目においてコントロールとbPV(HOpic)添加群を比較したところ、ストレス関連転写因子ATF4等の高い発現を確認できた。ATF4はリプログランミングの制御することに寄与していると考えられる。そこで、ATF4に注目し、発現ベクターの構築に進めている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。