人工誘導胚体外内胚葉細胞を用いた臓器創生と移植治療への応用
| Project/Area Number |
18J00499
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Integrative animal science
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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| Research Fellow |
西村 俊哉 東京大学, 医科学研究所, 特別研究員(SPD)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | キメラ / 臓器再生 / 細胞競合ニッチ / 胚盤胞補完法 / イヌ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、動物体内で臓器を創成する胚盤胞補完法を用いた幹細胞由来臓器移植の実現を目指し、ヒト再生医療の実用化を円滑に進め得るトランスレーショナルリサーチとして、イヌ幹細胞由来膵臓のブタ体内での作製および作製臓器を用いた移植治療を目的とし研究を進めている。胚盤胞補完法は、特定の臓器が欠損した動物胚に多能性幹細胞（PSCs）を挿入することで、動物体内の臓器ニッチを利用して移植幹細胞由来の補完臓器を作出する手法であり、本手法を用いて機能的なヒト臓器を動物体内にて作製することができれば、世界中で問題となっている移植臓器の慢性的な不足を解決できると期待されている。本研究では、異種キメラ個体を作製し、本キメラ体内にて目的臓器を作製するが、問題の核心として、異種の動物間における遺伝子発現やタンパク機能の違い、あるいは、胚発生速度や解剖学的な違いなどの“Xeno barrier”が挙げられる。本研究室では、近年、異種キメラ個体の作製がすでに報告されているマウスーラット間においても、胎生期10日頃にXeno barrierが存在することを報告した。
本年度は、上記のXeno barrierを解決すべく研究を進め、ある特定の遺伝子編集を行うことにより、マウスーマウス間の同種キメラにおいて胎生期10日以降、急激にドナー細胞のキメリズムを上昇させることに成功した。さらに、胎生期18日のキメラ胎子の臓器についてそのドナーキメリズムを解析すると、ほとんどの臓器でキメリズムの上昇が確認され、高いもので約10倍以上のキメリズムの上昇が確認された。本手法は、ラットーマウス間での異種キメラにおいても応用可能であり、同様に有意なキメリズムの上昇がみられた。今回標的とした遺伝子は哺乳類で幅広く保存されている遺伝子であり、その基本的な機能も哺乳類で共通であることから、今後、げっ歯類以外の異種キメラにおいても適応できる可能性が高いと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、異種キメラが作製可能であるげっ歯類を用いて、ドナーキメリズムを飛躍的に増加させ、ドナー細胞由来の臓器を作製する新規の手法を開発した。本手法は、ヒトを含めた多くの哺乳類に幅広く保存された生理機構を利用していることから、イヌーブタ間だけではなく、ヒトー他種動物間においても応用できる可能性を秘めている。本手法が応用できれば、本研究課題のみならず、再生医療を用いた臓器作製に関する研究が飛躍的に進行する可能性があり、総合的な評価として順調であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度開発した新規の手法を用いて、異種間での臓器作製を試みるとともに、本手法のメカニズムにも焦点を当て研究を進める予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
