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血管・血液システムの成立機構の解明と細胞治療を目指したES細胞の分化

研究課題

研究課題/領域番号 12219209
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2003-2004)
京都大学 (2000-2002)

研究代表者

西川 伸一  独立行政法人理化学研究所, 幹細胞研究グループ, グループディレクター (60127115)

研究分担者 江良 択実 (江良 拓実)  独立行政法人理化学研究所, 幹細胞研究グループ, 研究員 (00273706)
大沢 匡毅  独立行政法人理化学研究所, 幹細胞研究グループ, 研究員 (10344029)
植村 明嘉  独立行政法人理化学研究所, 幹細胞研究グループ, 研究員 (30373278)
戸川 温  独立行政法人理化学研究所, 幹細胞研究グループ, 研究員 (30359799)
藤本 哲広  京都大学, 医学研究科, 教授
山下 潤  京都大学, 医学研究科, 助教授 (50335288)
吉田 尚弘  京都大学, 医学研究科, 助手 (20281090)
小川 峰太郎  京都大学, 医学研究科, 助教授 (70194454)
研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
304,900千円 (直接経費: 304,900千円)
2004年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
2003年度: 20,000千円 (直接経費: 20,000千円)
2002年度: 89,500千円 (直接経費: 89,500千円)
2001年度: 89,000千円 (直接経費: 89,000千円)
2000年度: 86,400千円 (直接経費: 86,400千円)
キーワードES細胞 / 血管内皮細 / 幹細胞 / 中胚葉 / 色素細胞 / バルジ領域 / 間質幹細胞 / マイクロアレー / 分化誘導 / 色素細胞幹細胞維持機構 / 血管リモデリング分子機構 / 血管新生 / ガン周囲組織 / 血液細胞 / 抹消リンパ組織 / 血管分化 / 血液分化 / DNAアレー / パイエル板 / ガンの血管新生 / Ang 1 / VEGF / リンパ節 / 血管内皮 / 血液 / 平滑筋 / 間質細胞 / がん周囲組織 / VEGFR
研究概要

5年間の研究で以下の成果を得た。
1)ES細胞から血管内皮や周囲細胞を誘導する方法を確立し、正常血管構成細胞の細胞生物学的解析を可能にした。また、この系を用いて、Flk1,Flt1,Flt4などの重要シグナル分子の機能について明らかにした。また、ヒトES細胞からの血管内皮細胞分化条件を明らかにした。
2)新生児期の網膜血管新生を抗体などを用いて外部から操作する方法を確立し、アストロサイトと血管内皮細胞相互作用に関わる分子としてLIF, Tlxを、血管内皮細胞と周囲細胞の相互作用に関わる分子としてPDGFRβ,Ang1,PlexinD1などを新たに同定した。
3)ES細胞から血液への分化培養系を用いて、Runx1,SCL, GATA1などのkey regulatorの胎児発生における作用点を明らかにした。また、血液へ分化する中胚葉を選択的に誘導する無血清培養条件を決定した。しかし、当初目的としたES細胞からの成人型血液幹細胞の誘導は実現しなかった。
4)ES細胞から内胚葉への分化を誘導する条件を確定し、内胚葉と中胚葉へ分化できる中内胚葉の存在を証明した。
5)試験管内でES細胞から分化してくる様々な中間分化段階の細胞のDNAマイクロアレー遺伝子発現プロファイルを蓄積した新しいfunctional genomics database(神戸市)が、発生過程に関わる新奇分子の同定に有用であることを証明した。
6)色素細胞幹細胞が毛根のバルジ領域に存在することを証明し、色素細胞特異的遺伝子ライブラリーを作成した。このライブラリーの遺伝子発現プロファイルより、幹細胞においてhouse keeping geneの発現が抑制されていること、Wntシグナルが抑制されることなどを見出した。また、幹細胞で強く発現しているNotch分子の機能を検討し、Notch/HES1シグナルが色素細胞の発生と幹細胞の維持に必須であることを示した。
7)間質幹細胞の少なくとも一部が神経上皮由来であることを示した。

報告書

(6件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて 2005 2004 2003 2002 2001 2000 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (39件)

  • [雑誌論文] A high level of endothelial cell-specifie gene expression by a combination of 5' flanking region and 5' half of the first intron of VE-cadherin gene.2005

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune H, Matsumura K, Ogawa M, Uemura A, Kondo N, Yamashita JK, Katsuta H, Nishikawa S, Chiba T, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Blood (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural crest and the origin of ectomesenchyme : Neural fold heterogeneity suggests an alternative hypothesis.2004

    • 著者名/発表者名
      Weston JA, Yoshida H, Robinson V, Nishikawa S, Fraser ST, Nishikawa S.
    • 雑誌名

      Dev Dyn 229

      ページ: 118-130

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural crest and the origin of ectomesenchyme : Neural fold heterogenecity suggests an alternative hypothesis.2004

    • 著者名/発表者名
      Weston, J.A., H.Yoshida, V.Robinson, S.Nishikawa, ST.Fraser, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Dev Dyn 229

      ページ: 118-130

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Hepatocyte Growth Factor Controls the Proliferation of Cultured Epidermal Melanoblasts and Melanocytes from Newborn Mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Hirobe, T., M.Osawa, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Pigment Cell Res 17

      ページ: 51-61

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Role of bone marrow-derived progenitor cells in cuff-induced vascular injury in mice.2004

    • 著者名/発表者名
      Xu, Y
    • 雑誌名

      Arterioscler Thromb Vasc Biol 24

      ページ: 477-482

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor is a keratinocyte-derived factor involved in regulating the proliferation and differentiation of neonatal mouse epidermal melanocytes in culture.2004

    • 著者名/発表者名
      Hirobe, I
    • 雑誌名

      Exp Cell Res 297

      ページ: 593-606

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tlx, an orphan nuclear receptor, regulates cell numbers and astrocyte development in the developing retina.2004

    • 著者名/発表者名
      Miyawaki, T
    • 雑誌名

      J Neurosci 24

      ページ: 8124-8134

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A chemically defined culture of VEGFR2+ cells derived from embryonic stem cells reveals the role of VEGFR1 in tuning the threshold for VEGF in developing endothelial cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshima M, Ogawa M, Nishikawa S, Matsumura K, Kawasaki K, Shibuya M, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Blood 101

      ページ: 2261-2267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A chemically defined culture of VEGFR2+ cells derived from embryonic stem cells reveals the role of VEGFR1 in tuning the threshold for VEGF in developing endothelial cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Hirashima M, Ogawa M, Nishikawa S, Matsumura K, Kawasaki K, Shibuya M, Nishikawa SI.
    • 雑誌名

      Blood. 101

      ページ: 2261-2267

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dominant role of the niche in melanocyte stem-cell fate determination.2002

    • 著者名/発表者名
      Nishimura EK, Jordan SA, Oshima H, Ybshida H, Osawa M, Moriyama M, Jackson IJ, Barrandon Y, Miyachi Y, Nishikawa S
    • 雑誌名

      Nature 416

      ページ: 854-860

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Different cytokines induce surface lymphotoxin-alphabeta on IL-7 receptor-alpha cells that differentially engender lymph nodes and Peyer's patches.2002

    • 著者名/発表者名
      Yoshida H, Naito A, Inoue J, Satoh M, Santee-Cooper SM, Ware CF, Togawa A, Nishikawa S, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Immunity 17

      ページ: 823-833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dominant role of the niche in melanocyte stem-cell fate determination.2002

    • 著者名/発表者名
      Nishimura EK, Jordan SA, Oshima H, Yoshida H, Osawa M, Moriyama M, Jackson IJ, Barrandon Y, Miyachi Y, Nishikawa S.
    • 雑誌名

      Nature. 416

      ページ: 854-860

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recombinant angiopoietin-1 restores higher-order architecture of growing blood vessels in mice in the absence of mural cells.2002

    • 著者名/発表者名
      Uemura A, Ogawa M, Hirashima M, Fujiwara T, Koyama S, Takagi H, Honda Y, Wiegand SJ, Yancopoulos GD, Nishikawa S.
    • 雑誌名

      J Clin Invest. 110

      ページ: 1619-1628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Different cytokines induce surface lymphotoxin-alphabeta on IL-7 receptor-alpha cells that differentially engender lymph nodes and Peyer's patches.2002

    • 著者名/発表者名
      Yoshida H, Naito A, Inoue J, Satoh M, Santee-Cooper SM, Ware CF, Togawa A, Nishikawa S, Nishikawa SI.
    • 雑誌名

      Immunity. 17

      ページ: 823-833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular basis for hematopoietic/mesenchymal interaction during initiation of Peyer' s patch organogenesis.2001

    • 著者名/発表者名
      Honda K, Nakano H, Yoshida H, Nishikawa S, Rennert P, J Ikuta K, Tamechika M, Yamaguchi K, Fukumoto T, Chiba T, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      J. Exp. Med. 195

      ページ: 621-630

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular basis for hematopoietic/mesenchymal interaction during initiation of Peyer's patch organogenesis.2001

    • 著者名/発表者名
      Honda K, Nakano H, Yoshida H, Nishikawa S, Rennert P, Ikuta K, Tamechika M, Yamaguchi K, Fukumoto T, Chiba T, Nishikawa SI.
    • 雑誌名

      J Exp Med. 193

      ページ: 621-630

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Flk1-positive cells der ived from embryonic stem cells serve as vascular progenitors.2000

    • 著者名/発表者名
      Yamashita J, Itoh H, Hirashima M, Ogawa M, Nishikawa S, Yurugi T, Naito M, Nakao K, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Nature 408

      ページ: 92-96

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Flk1-positive cells derived from embryonic stem cells serve as vascular progenitors.2000

    • 著者名/発表者名
      Yamashita J, Itoh H, Hirashima M, Ogawa M, Nishikawa S, Yurugi T, Naito M, Nakao K, Nishikawa SI
    • 雑誌名

      Nature. 408

      ページ: 92-96

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A high level of endothelial cell-specific gene expression by a combination of 5' flanking region and 5' half of the first intron of VE-cadherin gene.

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune H, Matsumura K, Ogawa M, Uemura A, Kondo N, Yamashita JK, Katsuta H, Nishikawa S, Chiba T, Nishikawa SI.
    • 雑誌名

      Blood (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A high level of EC-specific gene expression by a combination of 5' flanking region and 5' half of the first intron of VE-cadherin gene.

    • 著者名/発表者名
      Hisatsune, H
    • 雑誌名

      Blood (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 脂肪前駆細胞2004

    • 発明者名
      江良拓実, 西川伸一
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 出願年月日
      2004-05-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 内胚葉系幹細胞の調整2004

    • 発明者名
      江良拓実, 西川伸一
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 出願年月日
      2004-05-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fraser, S.T.et al.: "Putative intermediate precursor between hematogenic endothelial cells and blood cells in the developing embryo"Develop.Growth Differ.. 45・1. 63-75 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fraser, S.T.et al.: "In vitro differentiation of mouse embryonic stem cells : hematopoietic and vascular cell types"Methods Enzymol. 365. 59-72 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hidaka, K.et al.: "Chamber-specific differentiation of Nkx2.5-positive cardiac precursor cells from murine embryonic stem cells"The FASEB Journal. 17・6. 740-742 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirai, H.et al.: "Hemogenic and nonhemogenic endothelium can be distinguished by the activity of fetal liver kinase(Flk)-1 promoter/enhancer during mouse embryogenesis"Blood. 101・3. 886-893 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirashima, M.et al.: "A chemically defined culture of VEGFR2+ cells derived from embryonic stem cells reveals the role of VEGFR1 in tuning the threshold for VEGF in developing endothelial cells"Blood. 101・6. 2261-2267 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirobe, T.et al.: "Steel factor controls the proliferation and differentiation of neonatal mouse epidermal melanocytes in culture"Pigment Cell Res. 16・6. 644-655 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kunkel, D.et al.: "Visualization of peptide presentation following oral application of antigen in normal and Peyer's patches-deficient mice"Eur J Immunology. 33・5. 1292-1301 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumura, K.et al.: "Modulation of VEGFR-2-mediated endothelial-cell activity by VEGF-C/VEGFR-3"Blood. 101・4. 1367-1374 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minegishi, N.et al.: "Expression and domain-specific function of GATA-2 during differentiation of the hematopoietic precursor cells in midgestation mouse embryos"Blood. 102・3. 896-905 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura, Y.et al.: "Phospholipase Cdelta(1) is required for skin stem cell lineage commitment"Embo J. 22・12. 2981-2991 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa, S.et al.: "Organogenesis of peripheral lymphoid organs"Immunology reviews. 195. 72-80 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa, S.et al.: "Regenerative medicine and vascular biology"Ophthalmologica. 217・1. 19-27 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Schroeder, T.et al.: "Recombination signal sequence-binding protein J{kappa}alters mesodermal cell fate decisions by suppressing cardiomyogenesis"Proc Natl Acad Sci USA. 100. 4018-4023 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sone, M.et al.: "Different Differentiation Kinetics of Vascular Progenitor Cells in Primate and Mouse Embryonic Stem Cells"Circulation. 107. 2085-2088 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takenaka, K.et al.: "Role of phospholipase C-L2, a novel phospholipase C-like protein that lacks lipase activity, in B-cell receptor signaling"Mol Cell Biol. 23・20. 7329-7338 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Watabe, T.et al.: "TGF-beta receptor kinase inhibitor enhances growth and integrity of embryonic stem cell-derived endothelial cells"J Cell Biol. 163・6. 1303-1311 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamazaki, D.et al.: "WAVE2 is required for directed cell migration and cardiovascular development"Nature. 424・6947. 452-456 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshino, M.et al.: "Reduction of osteoclasts in a critical embryonic period is essential for inhibition of mouse tooth eruption"Journal of Bone and Mineral Research. 18・1. 108-116 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yurugi-Kobayashi, T.et al.: "Effective contribution of transplanted vascular progenitor cells derived from embryonic stem cells to adult neovascularization in proper differentiation stage"Blood. 101・7. 2675-2678 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirobe, T.et al.: "Hepatocyte Growth Factor Controls the Proliferation of Cultured Epidermal Melanoblasts and Melanocytes from Newborn Mice"Pigment Cell Res. 17・1. 51-61 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Weston, J.A.et al.: "Neural crest and the origin of ectomesenchyme : Neural fold heterogeneity suggests an alternative hypothesis"Dev Dyn. 229・1. 118-130 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimura E, et al.: "Dominant role of the niche in melanocyte stem cell fate determination"Nature. 416. 854-860 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Fraser S, et al.: "Definitive hematopoietic commitment within the embryonic vascular endothelial-cadherin(+) population"Exp. Hematol.. 30. 1070-1076 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishioka E, et al.: "Muclosal addressin cell adhesion molecule 1 plays an unexpected role in the development of mouse guard hair"J. Invest. Dermatol. 119. 632-638 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uemura A, et al.: "Recombinant anglopoietin-1 restores higher order architecture on growing blood vessels in the absence of mural cells"The Journal of Clinical Investigation. 110. 1619-1628 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hirai H, et al.: "Hemogenic and non-hemogenic endothelium can be distinguished by the activity of fetal liver kinase (Flk1) promoter/enhancer during mouse embryogenesis"Blood. 101(3). 86-893 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumura K, et al.: "Modulation of VEGFR-2-mediated endothelial cell activity by VEGF-C/VEGFR-3 signal"Blood. 101(4). 1367-1374 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimura EK, et al.: "Dominant role of mice in melanocyte stem cell fate determination"Nature. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimoto T, et al.: "Step-wise divergence of primitive and definitive hematopoietic and endothelial cell lineages during embryonic stem cell differentiation"Genes to Cell. 6. 1113-1127 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Oh J, et al.: "The membrane-anchored MMP inhibitor RECK is a key regulator of extracellular matrix integrity and angiogenesis"Cell. 107. 789-800 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa SI, et al.: "A complex linkage in the developmental pathway of endothelial and hemetopoietic cells"Cur Opin Cell Biol. 13. 673-678 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshida H, et al.: "Expression of a 4.7 integrin defines a distinct pathway of lymphoid progenitors committed to T-Fetal intestinal lymphotoxin producer-, natural killer-, and dendritic-cells"J. Immunol. 167. 2511-2521 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sano H, et al.: "Function blockade of platelet-derived growth factor β but not receptor prevents vascular smooth muscle cell accumulation in the fibrous cap lesions in a polipoprotein E-deficient mice"Circulation. 103. 2955-2960 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S-I,Nishikawa et.al: "All B cells are progency of endothelial cells : a new perspective"Immunol Rev. 175. 112-119 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nishikawa SI et.al: "Inflammation, a prototype for organogenesis of lympho-hematopoietic system"Curr Opin Immunol. 12. 342-345 (2000)

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  • [文献書誌] Honda K. et al: "Molecular basis for hematopoletic/mesenchymal interaction during initiation of Peyer's patch organogenesis"J.Exp.Med.

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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