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ヒト多能性幹細胞から末梢神経への分化誘導カスケードの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K11035
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 形態系基礎歯科学
研究機関京都大学 (2017)
国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所 (2015-2016)

研究代表者

菅 三佳 (岸本三佳)  京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (00340448)

研究分担者 金 美海  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30506449)
古江 美保  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ヒト幹細胞応用開発室, 招へいプロジェクトリーダー (80257310)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード神経堤 / 末梢神経 / ヒト多能性幹細胞 / 頭部神経堤細胞 / 分化誘導 / ヒトiPS細胞 / ヒトES細胞
研究成果の概要

末梢神経系の細胞の分化メカニズムの解明を目標として、ヒト多能性幹細胞から外肺葉、神経上皮、神経堤、末梢神経への分化誘導を行った。培地添加因子ならびに培養面をコントロールすることにより、すなわち、種々の増殖因子やインヒビター、細胞外マトリックスを組み合わせることにより、神経堤細胞、末梢神経細胞へと誘導できた。以上の結果から、末梢神経細胞の発生過程の分子機構を示唆する結果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

末梢神経細胞は神経堤(Neural Crest)から発生するが、神経堤は、脊椎動物の発生過程で一過性に現れる細胞群であり、解析が困難であるため、末梢神経系の細胞の分化メカニズムは中枢神経系の細胞に比べても不明な部分が多い。培養皿でヒト多能性幹細胞から神経堤、末梢神経への分化を再現することは、末梢神経系の細胞の分化メカニズムの解明をするために有効な方法である。本研究では、種々の増殖因子やインヒビター、細胞外マトリックスを組み合わせて培地添加因子ならびに培養面を精密にコントロールすることにより神経堤細胞、末梢神経細胞へと誘導し、末梢神経細胞の分化メカニズムを示唆する結果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High cell density suppresses BMP4-induced differentiation of human pluripotent stem cells to produce macroscopic spatial patterning in a unidirectional perfusion culture chamber.2018

    • 著者名/発表者名
      Tashiro S, Le MNT, Kusama Y, Nakatani E, Suga M, Furue MK, Satoh T, Sugiura S, Kanamori T, Ohnuma K.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng.

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 379-388

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.03.007

    • NAID

      40021667204

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and Expansion of Human Pluripotent Stem Cell-derived Hepatic Progenitor Cells by Growth Factor Defined Serum-free Culture Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda T., Takayama K., Hirata M., Liu Y., Yanagihara K., Suga M., Mizuguchi H., Furue M.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 352 号: 2 ページ: 333-345

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.02.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In Vitro Models of Cranial Neural Crest Development toward Toxicity Tests: Frog, Mouse and Human.2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M, Hayashi Y, Furue MK.
    • 雑誌名

      Oral Dis.

      巻: - 号: 5 ページ: 559-565

    • DOI

      10.1111/odi.12523

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging-cytometry revealed spatial heterogeneities of marker expression in undifferentiated human pluripotent stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      M. Suga, S. Tachikawa, D. Tateyama, K. Ohnuma, M.K. Furue
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal

      巻: 53 号: 1 ページ: 83-91

    • DOI

      10.1007/s11626-016-0084-3

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of differentiation tendency toward hepatocytes from gene expression in undifferentiated human pluripotent stem cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara K, Liu Y, Kanie K, Okamura M, Hirata M, Fukuda T, Suga M, Nikawa H, Kato R, Furue MK.
    • 雑誌名

      Stem cells and development.

      巻: 25(24) 号: 24 ページ: 1884-1897

    • DOI

      10.1089/scd.2016.0099

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bone morphogenetic protein 4 promotes craniofacial neural crest induction from human pluripotent stem cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Mimura S, Suga M, Okada K, Kinehara M, Nikawa H, Furue MK.
    • 雑誌名

      Int J Dev Biol.

      巻: 60 号: 1-2-3 ページ: 21-28

    • DOI

      10.1387/ijdb.160040mk

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来頭部神経堤様細胞を用いたin vitro発生毒性試験法の構築に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      菅三佳、 三村純代 、 劉有容、中野貴子、二川浩樹、古江―楠田美保
    • 学会等名
      日本動物代替法学会第30回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Noninvasive Live Cell Imaging Assays for Toxicity Prediction Using Neuroepithelial-like Stem Cells Derived from Human iPS Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Mika Suga, Hiroaki Kii, Naoko Ueda , Takako Nakano, Yu-Jung Liu, Takayuki Uozumi , Tomoro Dan, Yasujiro Kiyota, and Miho K. Furue
    • 学会等名
      SOT2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Role Of The Signaling Factors On Differentiation Of Human Embryonic Stem Cell-Derived Neural Crest Stem Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M., Mimura S., Okada K., Kinehara M., Nikawa H., and Furue MK.
    • 学会等名
      ISSCR 2016 ANNUAL MEETING
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] THE ROLE OF THE SIGNALING FACTORS ON DIFFERENTIATION OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELL-DERIVED NEURAL CREST STEM CELLS2016

    • 著者名/発表者名
      Mika Suga, Sumiyo Mimura, Masaki Kinehara, Hiroki Nikawa and Miho Kusuda Furue
    • 学会等名
      ISSCR2016
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a New Cell-based Assay Using Human ES/iPS Cell-derived Neural Stem Cells for Developmental Neurotoxicity (DNT) Testing.2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M., Kii H., Uozumi T., Kiyota Y, Furue MK
    • 学会等名
      World Congress on In VItro Biology
    • 発表場所
      サンディエゴ
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a new cell-based-assay using human ES/iPS cell derived neural stem cells for developmental neurotoxicity testing.2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M., Kii H,Uozumi T,Kiyota Y, Furue MK.
    • 学会等名
      日本組織培養学会第89回大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 神経幹細胞の製造方法、培地、サプリメント、サプリメントセット、 培地キット、及び細胞培養装置2017

    • 発明者名
      古江美保、菅三佳、紀伊宏昭、魚住孝之、清田泰次郎
    • 権利者名
      古江美保、菅三佳、紀伊宏昭、魚住孝之、清田泰次郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-01-30  

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