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ES細胞の静止状態獲得機構とその生理的意義

Research Project

Project/Area Number 15J05582
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General medical chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

池田 愛  京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsES細胞 / 再生医療 / FoxO3 / 遺伝子発現解析 / 多能性 / 残存未分化細胞の性質特定 / 静止状態におけるES細胞の多能性制御因子の同定
Outline of Annual Research Achievements

ES/iPS細胞を用いた細胞治療を行うにあたり、分化誘導後に残存する未分化細胞は移植後の腫瘍形成の原因として懸念されている。本研究では、マウスES細胞を用いて神経誘導後に残存する未分化細胞について、その性質と未分化維持機構を明らかにすることを目的とした。
昨年までの解析から、ES細胞の神経誘導時に残存する未分化細胞は、多能性を保持しながらも、細胞周期の進行が著しく遅延した「休眠多能性状態」にあることが分かった。DNAマイクロアレイによる解析で、残存未分化細胞ではES細胞に比べ、胚発生に関わる転写因子の発現が亢進していた。そのうち、本研究では転写因子FoxO3に着目した。残存未分化細胞において、FoxO3をノックダウンすると、多能性転写因子の発現が低下し、三胚葉分化能と自己複製能も損なわれた。このことから、休眠多能性細胞の多能性維持には、FoxO3が必須であることが分かった。さらに、SFEBq法に限らず、EB法においても、残存する未分化細胞はFoxO3依存的に多能性を維持することが分かった。
最後に、FoxO3の阻害剤を用いた検討を行った。AS1842856は、FoxO1の阻害剤として知られるが、FoxO3の活性も部分的に阻害する。休眠多能性細胞をAS1842856で処理すると、Oct4の発現が有意に低下し、自己複製能も有意に損なわれた。このことから、FoxO3に対する阻害剤が未分化細胞の除去に利用できる可能性が示唆される。
以上より、ES細胞の分化誘導後に残存する未分化細胞は「休眠多能性状態」にあり、FoxO3依存的に多能性を保持することが明らかとなった。これらの結果は、Molecular and Cellular Biology誌に発表した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Dormant Pluripotent Cells Emerge during Neural Differentiation of Embryonic Stem Cells in a FoxO3-Dependent Manner2017

    • Author(s)
      Megumi Ikeda, Fumiko Toyoshima
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Biology

      Volume: 37 Issue: 5

    • DOI

      10.1128/mcb.00417-16

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経誘導下においてFoxO3依存的に休眠状態の多能性細胞が出現する2016

    • Author(s)
      池田愛、豊島文子
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Dormant Pluripotent Cells Emerge during Neural Differentiation of Embryonic Stem Cells2016

    • Author(s)
      Megumi Ikeda, Fumiko Toyoshima
    • Organizer
      Society for Developmental Biology, 75th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, Marriott Copley Place
    • Year and Date
      2016-08-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dormant Embryonic Stem Cell Emerge during Neural Differentiation via FoxO32016

    • Author(s)
      Megumi Ikeda
    • Organizer
      The 14th International Student Seminar
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-03-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経誘導下におけるES細胞の休眠状態への移行2015

    • Author(s)
      池田 愛
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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