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ヒトES/iPS細胞からの内胚葉分化のための汎用的かつ高効率な新規足場材料の作製

研究課題

研究課題/領域番号 15K01322
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

柳原 佳奈  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, ヒト幹細胞応用開発室, 研究員 (10571333)

研究分担者 菅 三佳 (岸本三佳)  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, ヒト幹細胞応用開発室, プロジェクト研究員 (00340448)
古江 美保  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, ヒト幹細胞応用開発室, 研究リーダー (80257310)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヒト多能性幹細胞 / 分化 / 内胚葉 / 細胞外マトリックス / 肝細胞
研究実績の概要

高品質なヒトES/iPS細胞由来肝細胞を得ることを目標とし、高効率な内胚様分化誘導法の開発を目的とする。そのために、ヒトES/iPS細胞から内胚様分化におけるECM成分と増殖因子の細胞内シグナルの相互作用を解明し、有効なECM成分を同定し、さらに同成分を修飾した新規足場材料構築し、内胚様分化効率を向上させる研究を開始した。初期分化段階である内胚様分化効率を向上できれば、肝細胞への分化効率を飛躍的に向上することができ、ヒトiPS細胞由来肝細胞分化における課題が解決できる。結果として、毒性評価、薬効評価、再生医療への産業応用を促進することができる。平成27年度は、まず、各細胞株の分化嗜好性を確認した。各hPSC細胞にアクチビンAならびにFGF-2を添加して培養を行ったところ、Tic細胞は、201B細胞に比べて高いFoxa2陽性率を示した。また、肝細胞へ分化誘導したところ、Tic細胞の培養上清にはアルブミン分泌が確認されたが、201B7細胞はほとんどアルブミン分泌が認められなかった。そこで、内胚葉由来組織への分化能の高いhPSCsを選択するための評価法の開発を試みた。また、無血清培地hESF9を用いて内胚葉分化における各種ECM・増殖因子を探索し、ECM成分である フィブロネクチン(FN)、ラミニン(LA)、コラーゲン(Col)Ⅰ,Ⅲ,Ⅳや増殖因子:FGF2、activin A、BMP4、Wnt3aなどを添加して、未分化マーカー、各三胚葉初期分化マーカーの発現を解析した。その結果、未分化状態で肝細胞分化嗜好性と関連性のある遺伝子群が確認できた。また、ECMの中には、分化シグナルの伝達性を修飾するものがあることが明らかとなった。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

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 (2件)

  • [雑誌論文] A Simple Method for Labeling Human Embryonic Stem Cells Destined to Lose Undifferentiated Potency.2016

    • 著者名/発表者名
      Kumagai A, Suga M, Yanagihara K, Itoh Y, Takemori H, Furue MK.
    • 雑誌名

      Stem Cells Transl Med

      巻: 5(3) 号: 3 ページ: 275-281

    • DOI

      10.5966/sctm.2015-0145

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic effects of FGF-2 and Activin A on early neural differentiation of human pluripotent stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Mimura S, Suga M, Liu Y, Kinehara M, Yanagihara K, Ohnuma K, Nikawa H, & Furue MK
    • 雑誌名

      In Vitro Cell.Dev.Biol.-Animal

      巻: 4 号: 8 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s11626-015-9909-8

    • 関連する報告書
      2015 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] ヒトES/iPS細胞の培養に用いる増殖因子の生物活性評価法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      柳原佳奈、菅三佳、劉 有容、濱田彰子、平井雅子、末盛博文、古江-楠田美保
    • 学会等名
      日本組織培養学会第88回大会
    • 発表場所
      広島大学 霞キャンパス内 広仁会館
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 無血清培養下におけるヒトiPS細胞由来肝前駆細胞から胆管様構造の誘導2015

    • 著者名/発表者名
      福田隆之、高山和雄、柳原佳奈、菅三佳、水口裕之、古江-楠田美保
    • 学会等名
      日本組織培養学会第88回大会
    • 発表場所
      広島大学 霞キャンパス内 広仁会館
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2017-01-06  

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