霊長類ES細胞に由来する血管内皮細胞の増殖機構解析と造血機能評価

• Project/Area Number: 18659288
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Research Institute, International Medical Center of Japan
• Principal Investigator: 佐伯 久美子 Research Institute, International Medical Center of Japan, 血液疾患研究部, 室長 (80322717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯尾 明 国立国際医療センター(研究所), 血液疾患研究部, 部長 (90221663)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: カニクイザル / 胚性幹細胞 / 血管内皮細胞 / VE-cadherin / 無フィーダー培養 / 平面培養 / 胚様体 / 継代可能性

Research Abstract

我々は、カニクイザルES細胞を用いて、臨床応用にむけた安全かつ高効率な血管内皮細胞の分化誘導のための技術開発を目指した。その結果、昨年度は、胚様体形成と平面培養を組み合わせた新規な分化誘導法により、無フィーダー環境下で従来よりも高い効率で細胞表面VE-cadherin陽性成熟血管内皮細胞を作成することに成功した。また、従来法では不可能であった継代が8回程度まで可能となった。
本年度はこれらの技術をさらに改良して、1)より高い効率で血管内皮細胞を産生する、2)より多くの回数の継代を可能にする、3)in vivoでの機能発現を確認する、ことを目指した。
その結果、1)については、細胞表面VE-cadherin発現を指標としたソーティングを行うことで、VE-cadherin陰性分画も血管内皮細胞としての特徴を全て有しおり、100%の効率で血管内皮細胞に分化していることが確認された。さらに、VE-cadherin陽性分画は、その後の培養を経ても90%以上のVE-cadherin発現を維持したまま増殖継代できることが確認され、高純度の継代可能な成熟血管内皮細胞を得ることができたと言える。また、2)に関しては、我々の方法により作成されたES細胞由来血管内皮細胞が8回程度の継代の後に「ストレス依存性老化」を起こして増殖停止することが明らかになったことから、細胞培養におけるストレスを減弱する方法につき検討したが、現時点では「ストレス依存性老化」そのものは止められないまでも、継代法の細部を工夫して10継代まで可能となった。3)については、ゲル状の細胞外マトリクス中にES細胞由来血管内皮細胞を封入したものを免疫不全マウスの皮下に移植し、一定時間の経過後に尾静脈から蛍光色素を注入することで体循環系との連絡の有無を確認する方法で、マウス体内での血管形成を確認できた。

Research Products

• [Journal Article] The protein expression profile of cynomolgus monkey embryonicstem cells in two-dimensional gel electrophoresis:a successful identification of multiple proteins using human databases. (2007)
  • Author(s): Nakahara M, Saeki K, Yogiashi Y, Kimura A, Horiuchi A, Nakamura N, Yoneda A, Saeki K, Matsuyama S, Nakamura M, Toda T, Kondo Y, Kaburagi Y, Yuo A
  • Journal Title: Journal of Electrophoresis 51 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The protein expression profile of cynomolus monkey embryonic stem cells in two-dimensional electrophoresis : a successful identifyication of multiple proteins using human databases (2007)
  • Author(s): Nakahara M, Saeki K, Yogiashi Y, Kimura A, Horiuchi A, Nakamura N, Yoneda A, Saeki K, Matsuyama S, Nakamura M, Toda T, Kondo Y, Kaburagi Y, You A
  • Journal Title: Journal of Electrophoresis 51 Pages: 1-8
• [Journal Article] Peroxisome proliferator-activated receptor gamma ligands stimulate myeloid differentiation and lipogenensis in human leukemia NB4 cells. (2006)
  • Author(s): Yasugi E, Horiuchi A, Uemura I, Okuma E, Nakatsu M, Saeki K, Kamisaka Y, Kagechika H, Yasuda K, Yuo A
  • Journal Title: Development, Growth ＆ Differentiation 48 Pages: 177-188
• [Journal Article] Identification of human neutrophils during experimentally induced inflammation in mice with transplanted CD34+ cells from human umbilical cord blood. (2006)
  • Author(s): Doshi M, Koyanagi M, Nakahara M, Saeki K, Saeki K, Yuo A
  • Journal Title: International Journal of Hematology 84 Pages: 231-237
  • NAID: 10018304001
• [Presentation] 霊長類(サル、ヒト)ES細胞からの無フィーダー培養による高効率な血管内皮細胞分化誘導法の開発-各サイトカインの役割の検討及びin vivoでの機能評価-。 (2007)
  • Author(s): 中原 正子、過足 芳子、佐伯 久美子、佐伯 晃一、中村 直子、松山 さと子、米田 麻子、小柳 真、近藤 靖、末盛 博文、中辻 憲夫、湯尾 明
  • Organizer: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会・合同大会
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] 霊長類動物胚性幹細胞の培養及び継代方法、並びにその分化誘導方法 (2007)
  • Inventor(s): 湯尾 明、佐伯 久美子、佐伯 晃一、中原 正子、中村 直子、過足 芳子、松山 さと子、米田 麻子
  • Industrial Property Rights Holder: 国立国際医療センター、田辺三菱製薬株式会社
  • Filing Date: 2007-11-09
  • Acquisition Date: 2007-11-09
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 霊長類動物胚性幹細胞の培養及び継代方法、並びにその分化誘導方法 (2006)
  • Inventor(s): 湯尾明, 佐伯久美子, 佐伯晃一, 中原正子, 中村直子, 過足芳子, 松山さと子
  • Industrial Property Rights Holder: 国立国際医療センター, 田辺製薬株式会社
  • Industrial Property Number: 2006-303929
  • Filing Date: 2006-11-09