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ヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞を用いた創薬、医学研究の基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J01021
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 消化器内科学
研究機関熊本大学

研究代表者

大垣 総一郎  熊本大学, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードiPS細胞 / 胚性内胚葉 / 小腸
研究実績の概要

小腸上皮は胚性内胚葉に由来し食品や薬物を吸収、代謝する組織であるため薬物開発においては重要である。小腸のモデル細胞としてヒト結腸癌由来細胞株、Caco2細胞が用いられている。Caco2細胞はin vitroで小腸様細胞に分化するため薬物吸収試験に用いられている。しかしCaco2細胞は薬物代謝酵素の発現が低く、また研究室間で細胞の性質が異なるため、より正常な小腸上皮に近いモデル細胞が必要となってくる。ヒトiPS細胞は広く普及しており、入手や樹立も容易に行える。また様々な低コストな化合物を用いた分化誘導方法の構築も期待されることから、ヒトiPS細胞を用いた小腸上皮細胞への分化誘導法の構築を目的に実験を行った。
平成26年度は、安価な分化誘導方法の構築を行った。分化誘導法はOgaki et al., 2013に則して行った。胚性内胚葉の分化にはActivinシグナルが重要であることが知られている。一般的に世界中の研究者はヒト多能性幹細胞から胚性内胚葉の分化誘導には100 ng/mlのActivinを用いる。本研究で溶媒として用いられるDimethyl Sulfoxide (DMSO)が、ヒトiPS細胞からActivinを用いた胚性内胚葉の分化を促進し、Activinの使用濃度を6.25 ng/mlまでコストダウンすることを見出した。6.25 ng/mlのActivinと0.8%のDMSOを組み合わせることにより、90%以上の細胞がSOX17陽性の胚性内胚葉に分化した。作用機序としては、DMSOが細胞増殖の抑制を引き起こし、Activinシグナルが増強されていた。その結果、胚性内胚葉分化を促進されていたことが示唆されたまたこの胚性内胚葉は小腸上皮細胞分化誘導低分子化合物であるBIOとDAPTの添加により、薬物代謝酵素・トランスポーターも発現する腸細胞様細胞に分化誘導できたことが示唆された

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Profiling of embryonic stem cell differentiation.2014

    • 著者名/発表者名
      Shiraki N., Ogaki S and Kume S
    • 雑誌名

      The Review of Diabetic Studies

      巻: 11(1) 号: 1 ページ: 102-114

    • DOI

      10.1900/rds.2014.11.102

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of insulin-producing beta-like cells from human iPS cells in a defined and completely Xeno-free culture system.2014

    • 著者名/発表者名
      Shahjalal HM, Shiraki N, Sakano D, Kikawa H, Ogaki S, Baba H, Kume K., Kume S.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Cell Biology

      巻: 6 号: 5 ページ: 394-408

    • DOI

      10.1093/jmcb/mju029

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A cost effective intestinal epithelial differentiation system from human iPS cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Ogaki S., Morooka M., Otera K and Kume S.
    • 学会等名
      Key Forum: From Stem Cells to Organs.
    • 発表場所
      Kumamoto City Medical Association Hall (Kumamoto)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a cell surface protein that regulates adhesion and survival of ES cell.2014

    • 著者名/発表者名
      Ogaki S., Otera K and Kume S.
    • 学会等名
      第66回日本細胞生物学会
    • 発表場所
      奈良県新公会堂 (奈良)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A novel marker identifying the genuine population of the definitive endoderm cells.2014

    • 著者名/発表者名
      Ogaki S., Morooka M., Shiraki N and Kume S.
    • 学会等名
      第47回日本発生生物学会
    • 発表場所
      ウインク愛知 (愛知)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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