ヒトES細胞を用いたヒト発生および細胞分化解析システム

• 研究課題/領域番号: 16027225
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 山下 潤 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (50335288)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円); 2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2004年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
• キーワード: ヒトES細胞 / 細胞分化 / 心筋分化 / 血管分化 / Flk1 / RNA干渉 / 心血管発生 / 幹細胞 / 前駆細胞 / RNAi / 動静脈分化 / リンパ管分化

研究概要

我々は、マウスES細胞を用いた心血管分化研究を行ってきた。本研究は、ヒトES細胞においても系統的心血管細胞分化誘導できる新しい分化系を構築することにより、ヒトの発生および細胞分化機構を解明することを目的とする。本年度は、年度計画に従い以下の研究を行った。1)ヒトES細胞維持培養系の確立:ヒトES細胞使用計画「ヒトES細胞を用いた心血管細胞分化機構に関する研究」が文部科学大臣の確認を受け、ヒトES細胞の使用が可能となった。ヒトES細胞の培養を開始した。2)ヒトES細胞の中胚葉細胞(Flk1陽性細胞)への分化誘導:京都大学内分泌代謝内科との共同研究により、マウスES細胞とほぼ同様の条件により、ヒトES細胞をFlk1陽性細胞へ分化できることが明らかになっている。(曽根ら投稿中)3)ヒトES細胞由来中胚葉細胞からの心血管細胞の分化誘導:ヒトES細胞を種々の支持細胞上において培養することにより、2次元培養下に自己拍動する心筋細胞を分化誘導することに成功した。4)ヒトES細胞への遺伝子導入システムの構築と心筋純化法の開発:レンチウィルスを用いた遺伝子導入システムを構築中である。5)ヒト心血管細胞分化における遺伝子プロファイル作り:マウスES細胞を用いて、心筋及び血管リンパ管分化における分化各段階の細胞を分化誘導するとともに純化し(Yamashita, FASEB J,2005;万木ら投稿中;河野ら投稿中)、分化過程における遺伝子発現プロファイルを作製するとともに、分化に関与する遺伝子の網羅的同定を行った。6)siRNAを用いた機能阻害実験系の構築:誘導性shRNAを用いた新しいEs細胞における遺伝子機能解析系の構築を行った。内皮分化に必須であるFlk1遺伝子発現を抑制することにより、内皮細胞分化を阻害することに成功した。(平岡ら平成17年日本分子生物学会)。

研究成果

• [雑誌論文] Prospective identification of cardiac progenitor potentials by a novel single cell-based cardiomyocyte induction. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK, Takano M, Hiraoka-Kanie M, Shimazu C, Yan P, Yanagi K, Nakano A, Inoue E, Nita F, Nishikawa SI
  • 雑誌名: FASEB J 19 ページ: 1534-1536
• [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. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hisatsune H, Matsumura K, Ogawa M, Uemura A, Kondo N, Yamashita JK, Katsuda H, Nishikawa S, Chiba T, Nishikawa SI.
  • 雑誌名: Blood 105 ページ: 4657-4663
• [雑誌論文] Fluid shear stress induces differentiation of Flk-1-positive embryonic stem cells into vascular endothelial cells in vitro. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K, Sokabe T, Watabe T, Miyazono K, Yamashita JK, Obi S, Ohmura N, Matsushita A, Kamiya A, Ando J.
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol 288
• [雑誌論文] Differentiation from embryonic stem cells to vascular wall cells under in vitro pulsatile flow loading. (2005)
  • 著者名/発表者名: Huang H, Nakayama Y, Qin K, Tamamoto K, Ando J, Yamashita J, Itoh H, Kanda K, Yaku H, Okamoto T, Nemoto T
  • 雑誌名: J Artif Organ 8 ページ: 110-118
  • NAID: 10016672841
• [雑誌論文] Angiotensin II suppresses growth arrest specific homeobox (Gax) expression via redox-sensitive mitogen-activated protein kinase (MAPK). (2005)
  • 著者名/発表者名: 5.Saito T, Itoh H, Yamashita J, Doi K, Chun TH, Tanaka T, Inoue M, Masatsugu K, Fukunaga T, Sawada N, Sakaguchi S, Arai H, Tojo K, Tajima N, Hosoya T, Nakao K.
  • 雑誌名: Regul Pept 127 ページ: 159-167
• [雑誌論文] Therapeutic potential of thiazolidinedinoes in activation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma for monocyte recruitment and endothelial regeneration (2005)
  • 著者名/発表者名: 6.Tanaka T, Fukunaga Y, Itoh H, Doi K, Yamashita J, Chun TH, Inoue M, Masatsugu K, Saito T, Sawada N, Sakaguchi S, Arai H, Nakao K.
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 508 ページ: 255-265
• [雑誌論文] Roles of thromboxane A2 and prostacyclin in development of atherosclerosis in apoE-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T
  • 雑誌名: J Clin Invest 114 ページ: 784-794
• [雑誌論文] Retinoic acid controls blood vessel formation by modulating endothelial and mural cell interaction via suppression of TIE2 signaling in vascular progenitor cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Y
  • 雑誌名: Blood 104 ページ: 166-169
• [雑誌論文] Differentiation and diversification of vascular cells from ES cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamashita JK
  • 雑誌名: Int J Hematol 80 ページ: 1-6
• [雑誌論文] ヒトES細胞分化誘導と移植への応用 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: 細胞工学 23 ページ: 1264-1267
• [雑誌論文] 再生医療と血管分化制御機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: 分子血管病 5 ページ: 36-43
• [雑誌論文] ES細胞を用いた血管形成 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: メディカル・サイエンス・ダイジェスト 30 ページ: 12-15
• [雑誌論文] 血管壁の構造と発生 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: 血管不全フロンティア ページ: 35-44
• [雑誌論文] nicheにおける未分化性の維持 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: 遺伝子医学MOOK「再生医療へのブレイクスルー」田畑泰彦編 ページ: 94-99
• [雑誌論文] ES細胞を用いた血管再生の今後の展開 (2004)
  • 著者名/発表者名: 山下 潤
  • 雑誌名: わかる実験医学シリーズ「血管研究がわかる」高倉伸幸編 羊土社 ページ: 123-128
• [雑誌論文] Fluid shear stress induces differentiation of Flk-1-positive embryonic stem cells into vascular endothelial cells in vitro.
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol (印刷中)
• [図書] Cardiovascular cell differentiation from ES cells. In : Mori H, Matsuda H. Cardiovascular Regeneration Therapies Using Tissue Engineering Approaches. Chapter 2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamashita J
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Springer-Verlag GmbH, Berlin, New Yolk, Tokyo.
• [図書] Embryonic stem cell-derived endothelial cells. In : Augustin H. Springer Lab Manual. Methods in Endothelial Cell Biology Chapter 4. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamashita J
  • 総ページ数: 383
  • 出版者: Springer-Verlag GmbH, Berlin, New Yolk, Tokyo.
• [産業財産権] 霊長類動物胚性幹細胞から発生初期血管内皮細胞の製造方法及びその細胞の使用 (2004)
  • 発明者名: 中尾 一和, 伊藤 裕, 山下 潤, 曽根 正勝, 山原 研一, 近藤 靖, 鈴木 豊
  • 権利者名: 田辺製薬株式会社
  • 産業財産権番号: 2004-184138
  • 出願年月日: 2004-06-22
• [産業財産権] 動脈内皮細胞の判別方法 (2004)
  • 発明者名: 長澤 丘司, 山下 潤, 小林 貴美, 荒 敏昭
  • 権利者名: 国立大学法人 京都大学
  • 産業財産権番号: 2004-379799
  • 出願年月日: 2004-12-28