ヒトES/iPS細胞の自己複製機構の解明と合成培養システムの開発

• 研究課題/領域番号: 18H03530
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90120:生体材料学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 長谷川 光一 京都大学, 高等研究院, 特定拠点講師 (50378890)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2020年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: 多能性幹細胞 / 再生医療 / 自己複製 / 幹細胞 / シグナル / 培養システム / iPS細胞

研究実績の概要

昨年度までで同定したヒトES/iPS細胞の増殖に関わる代謝シグナル経路を制御可能な化合物、細胞解離や播種時の生存を制御可能な化合物について、それらを培地のタンパク質成分と置き換えたテスト培地を作製した。また、同定した細胞の接着を制御可能なポリマーについてもテスト基質を作製した。これらの培地と基質について、長期継代培養において安定して増殖が可能か、その際の未分化マーカーの発現や正常核型を維持できるか、正常に心筋や肝、神経細胞に分化できる分化能を維持しているか、について複数のヒトES/iPS細胞株を用い、複数の市販培地や市販細胞外基質との比較検討を行った。増殖性や安定性、接着性に於いて、最も良い培地や基質はヒトES/iPS細胞株毎に異なっていたが、今回のテスト培地や・テスト基質はそれぞれ、市販品郡の中においても平均的な値が得られることが分かった。
コロナ禍で２ヶ月実験できなかったものの、研究計画より先行して研究を進めていたため、実質遅延せずに予定した通り、合成培地の開発に向けたメカニズム解析と物質の単離を行い、それぞれの物質についてその作用と効果を確認できた。当初の予定では、本年度半ばからはこれらを組み合わせた合成培養システムを作成する予定であったが、研究代表者の辞任によって、本研究は廃止することとなった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] National Centre for Biological Sciences/National Institute for Malaria Research(インド)
• [国際共同研究] InStem(インド)
• [雑誌論文] A glimpse into molecular mechanisms of embryonic stem cells pluripotency; current status and future perspective (2020)
  • 著者名/発表者名: Vahedian V, Hasegawa K, Maroufi NF, Ahmad SNS, Barmaki H, Hosseini V, Rahbarghazi R
  • 雑誌名: Journal of Cellular Physiology 巻: 235 号: 10 ページ: 6377-6392
  • DOI: 10.1002/jcp.29616
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Plasmodium vivax liver stage assay platforms using Indian clinical isolates (2020)
  • 著者名/発表者名: Subramani PA, Vartak Sharma N, Sreekumar S, Mathur P, Nayer B, Dakhore S, Basavanna SK, Kalappa DM, Krishnamurthy RV, Mukhi B, Mishra P, Yoshida N, Ghosh SK, Shandil R, Narayanan S, Campo B, Hasegawa K, Anvikar AR, Valecha N, Sundaramurthy V
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 19 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12936-020-03284-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Overexpression of Nuclear Receptor 5A1 Induces and Maintains an Intermediate State of Conversion between Primed and Naive Pluripotency (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Kaori、Ikeda Tatsuhiko、Hosokawa Mihoko、Nakatsuji Norio、Kawase Eihachiro、Chuma Shinichiro、Hasegawa Kouichi、Suemori Hirofumi
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 14 号: 3 ページ: 506-519
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.01.012
  • NAID: 120007006224
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeted suppression of metastasis regulatory transcription factor SOX2 in various cancer cell lines using a sequence-specific designer pyrrole-imidazole polyamide (2019)
  • 著者名/発表者名: Madhu Malinee, Alok Kumar, Takuya Hidaka, Masanobu Horie, Kouichi Hasegawa, Ganesh N Pandian, Hiroshi Sugiyama
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 28 号: 3 ページ: 115248-115248
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2019.115248
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expansion culture of human pluripotent stem cells and production of cardiomyocytes (2019)
  • 著者名/発表者名: Le MNT, Hasegawa K
  • 雑誌名: Bioengineering 巻: 6(2) 号: 2 ページ: 48-48
  • DOI: 10.3390/bioengineering6020048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clonal Isolation of Human Pluripotent Stem Cells on Nanofibrous Substrates Reveals an Advanced Subclone for Cardiomyocyte Differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Yu L, Li J, Minami I, Qu X, Miyagawa S, Fujimoto N, Hasegawa K, Chen Y, Sawa Y, Kotera H, Liu L
  • 雑誌名: Advanced Healthcare Materials 巻: 8(13) 号: 13
  • DOI: 10.1002/adhm.201900165
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 多能性幹細胞を安価で安定供給を実現可能とする合成培地の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 河野広朗、長谷川光一
  • 雑誌名: BIOINDUSTRY 巻: 36(1) ページ: 65-74
• [雑誌論文] Human pluripotent stem cell culture: current status, challenges and advancement (2018)
  • 著者名/発表者名: Dakhore S, Nayer B, Hasegawa K
  • 雑誌名: Stem Cells International 巻: 2018 ページ: 7396905-7396905
  • DOI: 10.1155/2018/7396905
  • NAID: 120006644047
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 成長因子を使用しない低価格なヒト多能性幹細胞の培養方法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉田則子、長谷川光一
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 36(18) ページ: 3145-3151
• [学会発表] 化合物による多能性幹細胞制御 －安価な培養システムの構築－ (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川光一
  • 学会等名: 第32回日本動物細胞工学会2019年度大会
  • 招待講演
• [学会発表] 産業化へ向けた幹細胞研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川光一
  • 学会等名: 第9回細胞再生医療研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical control of human pluripotent stem cell renewal (2018)
  • 著者名/発表者名: Kouichi Hasegawa
  • 学会等名: 3rd National Festival and International Congress on Stem Cell and Regenerative Medicine
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 三次元培養における培養手法と周辺技術動向 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長谷川光一、他29名
  • 総ページ数: 197
  • 出版者: 情報機構
  • ISBN: 9784865021684