インユーテロ幹細胞移植による動物体内を利用したヒト血液・臓器作出
| Project/Area Number |
18K06023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
関 信輔 秋田大学, バイオサイエンス教育・研究サポートセンター, 助教 (60749167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西島 和俊 秋田大学, バイオサイエンス教育・研究サポートセンター, 准教授 (70435874)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 幹細胞移植 / インユーテロ法 / インユーテロ / 臓器作出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
移植可能な臓器を患者自身の細胞から作ることは再生医療の重要な目標の１つである。研究代表者が参加している研究チームでは、臓器欠損動物の胚盤胞期胚に正常多能性幹細胞をインジェクションし臓器を作出する方法「胚盤胞補完法」で、キメラ動物体内に膵臓・腎臓などを生産することに成功している。しかしながら、この方法をヒトへ応用するにあたって課題が二つある。一つは、キメラ形成能のあるヒトiPS細胞が樹立できていない。また、ヒト細胞が動物の神経や生殖腺に寄与してしまうことを懸念する倫理的問題のため、倫理問題をクリアにしながらの実験が求められ、ヒトの臓器作出にすぐに応用できないのが現状である。そこで、本研究では、血液あるいは臓器欠損マウス胎仔に分化運命の決定している前駆細胞を局所的に移植する方法で動物体内での臓器作出が可能かどうかを検証する。
ゲノム編集技術により、造血幹細胞の分化・増殖に関与している遺伝子のノックアウトを試み、産まれてきた胎仔のシークエンス解析を実施したところ、すべての胎仔の標的遺伝子はノックアウトされていた。そして、血液欠損マウス胎仔に異系統（GFP系統）由来の造血幹細胞をインユーテロ移植したところ、移植が成功していない場合は、胎仔は出生直後に発生停止したが、移植が成功していた胎仔は2ヶ月後でも生存していた。また、そのマウスの血液を調べたところ、GFP蛍光を示しており、異系統由来の血液を補完することに成功した。詳細な解析をすすめたところ、赤血球、血小板、単球、リンパB細胞、リンパT細胞はGFP蛍光を示し、赤血球だけでなく免疫細胞についても異系統間での補完に成功した。そして、免疫不全マウス（B細胞T細胞欠損）にラット造血幹細胞（赤色蛍光）を移植したところ、ラットT細胞がマウス体内で補完されていた。また、割合は少ないもののラット由来の赤血球、血小板も産生されていた。
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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
マウスラットの異種間での実験を開始しており、免疫不全マウス（B細胞T細胞欠損）を用いたところ、割合は少ないもののマウス体内にラット赤血球、血小板が産生できており、T細胞にいたってはラットのT細胞のみを産生させることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノム編集技術を用いた容易した血液および免疫系の欠損したマウス胎仔にラット造血幹細胞をインユーテロ移植することでマウス体内にラット血液・免疫系を産生することが可能かどうかを検証する。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Characteristic features of newly established specific pathogen-free albino large rabbit (JW-AKT): Comparison with Japanese White and New Zealand White rabbits2019
Author(s)
Matsuda Y, Shibata Y, Basaki K, Fukuda Y, Takaki N, Maeda T, Hirao M, Yano M, Higashiya M, Obata T, Seki S, Nishijima K
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Journal Title
J. Vet. Med. Sci.
Volume: 81
Issue: 5
Pages: 739743-739743
DOI
NAID
ISSN
0916-7250, 1347-7439
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Peer Reviewed
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