ゼノパスにおける部位特異的遺伝子組換え技術に資する遺伝子座の同定

• 研究課題/領域番号: 18K06814
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分48010:解剖学関連
• 研究機関: 関西医科大学 (2019-2022); 東北大学 (2018)
• 研究代表者: 北田 容章 関西医科大学, 医学部, 教授 (80324614)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 遺伝子組換え / 両生類 / 組織再生 / 蛍光蛋白質 / 細胞運命追跡

研究成果の概要

本研究では、高い再生能を有する両生類の再生系において細胞運命追跡を可能とするべく、時空間特異的遺伝子組換え技術の検証を行った。XeXプロモーター（ゼノパスEF-1alphaプロモーター）を利用したベクターとI-SceI発現ベクターを用い、導入遺伝子の恒常発現ゼノパス腎上皮由来A6細胞株を得た。Flpe/Flpo発現ベクターを用いて遺伝子組換えを試みたが、期待した表現系は確認されなかった。一方で、イベリアトゲイモリ個体を用いて実験を行った結果、Cre/loxPシステムおよびERT2システムの応用により、再生環境下における効果的な時空間特異的遺伝子組換えが可能である所見を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類と比較し高い再生能を有する両生類は、その自発的再生機構を明らかとすることで、その自発的再生機構の将来的なヒトへの応用研究が可能となるものと考えられる。損傷後に幹細胞から必要な細胞が新たに作られることで組織再生が可能となるが、この組織再生機構の詳細な検討には細胞系譜追跡実験が必要となる。細胞系譜追跡実験において用いられる実験手法として時空間特異的遺伝子組換え技術が応用されるが、両生類においては時空間特異的遺伝子組換え技術として有効とされるシステムが確立されていなかった。本研究により、再生環境下における実績的な時空間特異的遺伝子組換え技術の確立が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] OLIG2 is an in vivo bookmarking transcription factor in the developing neural tube in mouse (2023)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Shinichi、Oe Souichi、Koike Taro、Seki‐Omura Ryohei、Nakano Yosuke、Hirahara Yukie、Tanaka Susumu、Ito Takeshi、Yasukochi Yoshiki、Higasa Koichiro、Kitada Masaaki
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: - 号: 3 ページ: 303-317
  • DOI: 10.1111/jnc.15746
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Establishment of neural stem cell culture from the central nervous system of the Iberian ribbed newt Pleurodeles waltl (2022)
  • 著者名/発表者名: Seki‐Omura Ryohei、Hayashi Shinichi、Oe Souichi、Koike Taro、Nakano Yousuke、Hirahara Yukie、Tanaka Susumu、Kitada Masaaki
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 64 号: 9 ページ: 494-500
  • DOI: 10.1111/dgd.12820
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sulfatide with ceramide composed of phytosphingosine (t18:0) and 2-hydroxy FAs in renal intercalated cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakashima Keiko、Hirahara Yukie、Koike Taro、Tanaka Susumu、Gamo Keizo、Oe Souichi、Hayashi Shinichi、Seki-Omura Ryohei、Nakano Yousuke、Ohe Chisato、Yoshida Takashi、Kataoka Yosky、Tsuda Masayuki、Yamashita Tatsuyuki、Honke Koichi、Kitada Masaaki
  • 雑誌名: Journal of Lipid Research 巻: 63 号: 6 ページ: 100210-100210
  • DOI: 10.1016/j.jlr.2022.100210
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cytoplasmic Polyadenylation Element-Binding Protein 1 Post-transcriptionally Regulates Fragile X Mental Retardation 1 Expression Through 3′ Untranslated Region in Central Nervous System Neurons (2022)
  • 著者名/発表者名: Oe Souichi、Hayashi Shinichi、Tanaka Susumu、Koike Taro、Hirahara Yukie、Seki-Omura Ryohei、Kakizaki Rio、Sakamoto Sumika、Nakano Yosuke、Noda Yasuko、Yamada Hisao、Kitada Masaaki
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular Neuroscience 巻: 16 ページ: 869398-869398
  • DOI: 10.3389/fncel.2022.869398
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A rare genetic variant in the cleavage site of prepro-orexin is associated with idiopathic hypersomnia (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Taku、Tanaka Susumu、Shimada Mihoko、Sakai Noriaki、Kanbayashi Takashi、Imanishi Aya、Nishino Seiji、Mishima Kazuo、Tokunaga Katsushi、Honda Makoto
  • 雑誌名: npj Genomic Medicine 巻: 7 号: 1 ページ: 29-29
  • DOI: 10.1038/s41525-022-00298-w
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cpeb1 expression is post-transcriptionally regulated by AUF1, CPEB1, and microRNAs (2022)
  • 著者名/発表者名: Oe S, Hayashi S, Tanaka S, Koike T, Hirahara Y, Kakizaki R, Sakamoto S, Noda Y, Yamada H, Kitada M.
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 12 号: 1 ページ: 82-94
  • DOI: 10.1002/2211-5463.13286
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and characterization of bone marrow-derived mesenchymal stem cells in Xenopus laevis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Otsuka-Yamaguchi R, Kitada M, Kuroda Y, Kushida Y, Wakao S, Dezawa M.
  • 雑誌名: Stem Cell Res 巻: 53 ページ: 102341-102341
  • DOI: 10.1016/j.scr.2021.102341
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcriptional regulation of LGALS9 by HAND2 and FOXO1 in human endometrial stromal cells in women with regular cycles. (2021)
  • 著者名/発表者名: Murata H, Tanaka S, Hisamatsu Y, Tsubokura H, Hashimoto Y, Kitada M, Okada H.
  • 雑誌名: Mol Hum Reprod 巻: 27(11) 号: 11 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/molehr/gaab063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Matrix Metalloproteinases in Human Decidualized Endometrial Stromal Cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hisamatsu Y, Murata H, Tsubokura H, Hashimoto Y, Kitada M, Tanaka S, Okada H.
  • 雑誌名: Curr Issues Mol Biol 巻: 43(3) 号: 3 ページ: 2111-2123
  • DOI: 10.3390/cimb43030146
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distribution, fine structure, and three-dimensional innervation of lamellar corpuscles in rat plantar skin. (2021)
  • 著者名/発表者名: Koike T, Ebara S, Tanaka S, Kase M, Hirahara Y, Hayashi S, Oe S, Nakano Y, Kitada M, Kumamoto K.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res 巻: 386(3) 号: 3 ページ: 477-490
  • DOI: 10.1007/s00441-021-03525-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of separation methods for tissue-derived extracellular vesicles in the liver, heart, and skeletal muscle (2021)
  • 著者名/発表者名: Matejovic A, Wakao S, Kitada M, Kushida Y, Dezawa M
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 11 号: 2 ページ: 482-493
  • DOI: 10.1002/2211-5463.13075
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Keto form of curcumin derivatives strongly binds to Aβ oligomers but not fibrils (2021)
  • 著者名/発表者名: Yanagisawa D, Kato T, Taguchi H, Shirai N, Hirao K, Sogabe T, Tomiyama T, Gamo K, Hirahara Y, Kitada M, Tooyama I
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 270 ページ: 120686-120686
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2021.120686
  • NAID: 120006959909
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AUF1, an mRNA decay factor, has a discordant role in Cpeb1 expression. (2020)
  • 著者名/発表者名: Oe S, Koike T, Hirahara Y, Tanaka S, Hayashi S, Nakano Y, Kase M, Noda Y, Yamada H, Kitada M
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 534 ページ: 491-497
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.11.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downsizing effect of a modular radial head prosthesis on the lateral collateral ligament of the elbow: A cadaveric study (2020)
  • 著者名/発表者名: Hatta T, Shinagawa K, Kawakami J, Yamamoto N, Kitada M, Itoi E
  • 雑誌名: Clinical Biomechanics 巻: 80 ページ: 105140-105140
  • DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2020.105140
  • 査読あり
• [雑誌論文] The transcription factor HAND2 up-regulates transcription of the IL15 gene in human endometrial stromal cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Murata H, Tanaka S, Tsuzuki-Nakao T, Kido T, Kakita-Kobayashi M, Kida N, Hisamatsu Y, Tsubokura H, Hashimoto Y, Kitada M, Okada H
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 295 号: 28 ページ: 9596-9605
  • DOI: 10.1074/jbc.ra120.012753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GATA4/6 regulate DHH transcription in rat adrenocortical autografts (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Takashi、Takizawa Nae、Matsuda Tadashi、Yamada Hisao、Kitada Masaaki、Tanaka Susumu
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 446-446
  • DOI: 10.1038/s41598-019-57351-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 18-Oxocortisol Synthesis in Aldosterone-Producing (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuta Tezuka, Yuto Yamazaki, Masaaki Kitada, Ryo Morimoto, Masataka Kudo, Kazumasa Seiji,
  • 雑誌名: Hypertension 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1283-1290
  • DOI: 10.1161/hypertensionaha.118.12064
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct conversion of adult human skin fibroblasts into functional Schwann cells that achieve robust recovery of the severed peripheral nerve in rats. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitada M, Murakami T, Wakao S, Li G, Dezawa M
  • 雑誌名: Glia 巻: 67(5) 号: 5 ページ: 950-966
  • DOI: 10.1002/glia.23582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracellular signaling similarity reveals neural stem cell-like properties of ependymal cells in the adult rat spinal cord. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitada M, Wakao S, Dezawa M
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 60(6) 号: 6 ページ: 326-340
  • DOI: 10.1111/dgd.12546
  • 査読あり
• [雑誌論文] Congress report: A report of the 16th Congress of the Japanese Society for Regenerative Medicine. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitada M, Dezawa M
  • 雑誌名: Regen Ther 巻: 8 ページ: 15-19
  • DOI: 10.1016/j.reth.2018.01.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cardiotrophic Growth Factor-Driven Induction of Human Muse Cells Into Cardiomyocyte-Like Phenotype. (2018)
  • 著者名/発表者名: Amin M, Kushida Y, Wakao S, Kitada M, Tatsumi K, Dezawa M.
  • 雑誌名: Cell Transplant. 巻: 27(2) 号: 2 ページ: 285-298
  • DOI: 10.1177/0963689717721514
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] マウス脊髄損傷へのイモリ型脊髄再生原理の導入へ向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 林真一, 関亮平, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
  • 学会等名: 第22回日本再生医療学会総会
• [学会発表] イモリ中枢神経系に由来する幹細胞の培養法の確立 (2022)
  • 著者名/発表者名: 関亮平, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 平原幸恵, 田中進, 北田容章
  • 学会等名: 第22回日本再生医療学会総会
• [学会発表] イベリアトゲイモリの神経幹細胞培養法の確立 (2022)
  • 著者名/発表者名: 関亮平, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 平原幸恵, 田中進, 北田容章
  • 学会等名: 第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] マウス脊髄損傷へのイモリ型脊髄再生原理の導入へ向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 林真一, 関亮平, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
  • 学会等名: 第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] イベリアトゲイモリ中枢神経系由来の神経幹細胞の培養法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 関亮平, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 平原幸恵, 田中進, 北田容章
  • 学会等名: 両生類研究センターバイオリソース棟落成記念シンポジウム
• [学会発表] マウス脊髄損傷へのイモリ型脊髄再生原理の導入へ向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 関亮平, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
  • 学会等名: 両生類研究センターバイオリソース棟落成記念シンポジウム
• [学会発表] イベリアトゲイモリの神経幹細胞 ～脊髄の完全再生を担う細胞の分化多能性解明を目指して～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 関亮平, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 平原幸恵, 田中進, 北田容章
  • 学会等名: 第3回イベリアトゲイモリ研究会
• [学会発表] イモリ脊髄再生におけるトランスクリプトーム解析 -イモリから学ぶ再生原理- (2022)
  • 著者名/発表者名: 林真一, 関亮平, 大江総一, 小池太郎, 平原幸恵, 田中進, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
  • 学会等名: 第21回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 関西医科大学における手術手技研修の立ち上げの環境整備と今後の課題について (2022)
  • 著者名/発表者名: 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 腎集合管に局在する2つのヒドロキシル基を持つ特殊なスルファチド分子種の同定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 平原幸恵, 中島啓子, 小池太郎, 蒲生恵三, 田中進, 大江総一, 林真一, 関亮平, 中野洋輔, 大江知里, 吉田崇, 片岡洋祐, 津田雅之, 本家孝一, 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] イモリ脊髄再生におけるトランスクリプトーム解析 -イモリから学ぶ再生原理- (2022)
  • 著者名/発表者名: 林真一, 関亮平, 大江総一, 小池太郎, 中野洋輔, 平原幸恵, 田中進, 伊藤健, 安河内彦輝, 日笠幸一郎, 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Silencing of miR-505 suppresses the malignant phenotype in glioma stem cells by targeting AUF1. (2022)
  • 著者名/発表者名: 大江総一, 柿崎梨緒, 阪本純加, 田中進, 平原幸恵, 林真一, 小池太郎, 関亮平, 中野洋輔, 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] ラット足底皮膚の層板小体の分布と接地部位の相関 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小池太郎, 榎原智美, 田中進, 平原幸恵, 林真一, 大江総一, 関亮平, 中野洋輔, 北田容章, 熊本賢三
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] グリオーマ進展過程において、腫瘍微小環境を形成するミクログリアのサブタイプは経日的に変化する (2022)
  • 著者名/発表者名: 中野洋輔, 田中進, 平原幸恵, 林真一, 大江総一, 小池太郎, 関亮平, 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 末梢神経におけるスルファチド分子種の挙動と作用機序の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 蒲生恵三, 平原幸恵, 小池太郎, 大江聡一, 田中進, 林真一, 関亮平, 中野洋輔, 小野勝彦, 北田容章
  • 学会等名: 第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] 組織細胞化学のための質量顕微鏡解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 平原幸恵, 北田容章
  • 学会等名: 第62回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 虚血脳における胆汁酸合成機構の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大江総一, 和田早織, 平原幸恵, 林真一, 齊藤育, 山田久夫, 北田容章
  • 学会等名: 第47回日本神経内分泌学会学術集会
• [学会発表] ヒト子宮内膜間質細胞におけるHAND2とFOXO1によるLGALS9の転写制御機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中進, 村田紘未, 北田容章, 岡田英孝
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] グリオーマがん幹細胞におけるmicroRNA-505の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 柿崎梨緒, 阪本純加, 大江総一, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] シュワン細胞成熟過程におけるスルファチド分子種の同定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 蒲生恵三, 平原幸恵, 小池太郎, 大江総一, 小野勝彦, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] グリオーマがん幹細胞におけるlncRNA MANCRの機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 阪本純加, 柿崎梨緒, 大江総一, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 小池太郎, 田中進, 加瀬政彦, 平原幸恵, 林真一, 大江総一, 中野洋輔, 北田容章 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小池太郎, 田中進, 加瀬政彦, 平原幸恵, 林真一, 大江総一, 中野洋輔, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 質量顕微鏡を使った腎臓における硫酸化糖脂質分子種の同定と可視化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中島啓子, 平原幸恵, 小池太郎, 蒲生恵三, 田中進, 大江総一, 大江知里, 吉田崇, 津田雅之, 本家孝一, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] アフリカツメガエル骨髄由来間葉系幹細胞の培養系の確立 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山口理奈, 北田容章, 黒田康勝, 串田良祐, 若尾昌平, 出澤真理
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] グリオーマ幹細胞特異的な非コードRNAの同定および機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大江総一, 柿崎梨緒, 阪本純加, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] グリオーマモデルマウスにおける癌幹細胞マーカー分子SSEA-1 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中野洋輔, 中井悠稀, 丸山正人, 田中進, 林真一, 大江総一, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] ヒト子宮内膜間質細胞でのHAND2によるIL15の転写制御 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中進, 村田紘未, 岡田英孝, 北田容章
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] 中間中胚葉の腎間葉はBMP依存的なOsr1の機能によって神経-中胚葉共通前駆細胞由来のTbx6陽性細胞から生じる (2021)
  • 著者名/発表者名: 林真一, 北田容章, 竹本龍也
  • 学会等名: 第126回日本解剖学会総会・全国学術集会、第98回日本生理学会大会
• [学会発表] Change of sulfatide species during Schwann cell differentiation (2020)
  • 著者名/発表者名: Gamo K, Hirahara Y, Koike T, Ono K, Kitada M
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
• [学会発表] 遺伝子導入を必要としないヒト線維芽細胞からの機能的シュワン細胞誘導 (2019)
  • 著者名/発表者名: 北田容章、村上徹、山内正憲
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] ヒト線維芽細胞を用いた機能的シュワン細胞の非遺伝子導入的ダイレクトリプログラミング (2019)
  • 著者名/発表者名: 北田容章、村上徹、山内正憲、出澤真理
  • 学会等名: 第124回日本解剖学会総会・全国学術集会