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多段階分化促進遺伝子発現と自動除去型ベクターの融合による高効率高純度分化誘導法

研究課題

研究課題/領域番号 19K22945
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

西村 健  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80500610)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード分化誘導 / 再生医療 / 創薬 / 自動除去型SeVdpベクター / miRNA / 神経幹細胞 / SeVdpベクター / 分化細胞 / 分化促進遺伝子
研究開始時の研究の概要

本研究では、高純度分化細胞の単離のために、分化誘導効率の向上と分化細胞選択の最適化の両方を、独自の自動除去型SeVdpベクターを用いて実現させる。誘導効率向上のためには、各分化段階特異的なmiRNAを利用して、ベクターからの遺伝子発現を分化段階に合わせてコントロールする。また分化細胞選択のために、目的分化細胞特異的に発現するmiRNAによって分化細胞からのみベクターが自動除去されるようにして、分化細胞のみを選択する。そして最終的に、ベクターを一度導入するのみで高効率高純度分化誘導を実現させる。

研究成果の概要

幹細胞等を分化誘導して得られた分化組織の再生医療や創薬への実用化を進めるために、残存未分化細胞等によるガン化等のリスクを減らして、安全性の高い分化細胞を取得する系の構築を試みた。我々独自の自動除去型SeVdpベクターに、神経幹細胞特異的miRNAの標的配列を追加することによって、分化誘導されてきた神経幹細胞のみを選択することに成功した。また、分化段階特異的に発現するmiRNAを利用して、神経幹細胞分化を促進する遺伝子を分化段階に応じてベクターから発現させることにも成功した。今後は、分化細胞選択と分化促進の機能を一つのベクターに融合することによって、高効率高純度分化細胞選択系を確立したい。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果によって、再生医療や創薬に実用化可能な分化細胞を取得するために必要な技術の開発が進展した。この技術を完成させるためには、ベクターコピー数の微調整や、ベクター除去に用いるために最適なmiRNAの探索、試行などが必要ではあるが、そのような研究を継続して高効率高純度分化細胞選択系を確立することによって、幹細胞等から誘導して作製した分化細胞を用いた、安全な再生医療や新しい医薬の探索が可能になることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Efficient Reprogramming of Canine Peripheral Blood Mononuclear Cells into Induced Pluripotent Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kazuto、Tsukamoto Masaya、Tanaka Miyuu、Kuwamura Mitsuru、Ohtaka Manami、Nishimura Ken、Nakanishi Mahito、Sugiura Kikuya、Hatoya Shingo
    • 雑誌名

      Stem Cells and Development

      巻: 30 号: 2 ページ: 79-90

    • DOI

      10.1089/scd.2020.0084

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional analysis of PTH1R variants found in primary failure of eruption.2020

    • 著者名/発表者名
      Izumida E, Suzawa T, Miyamoto Y, Yamada A, Takimoto R, Otsu M, Saito T, Yamaguchi T, Nishimura K, Ohtaka M, Nakanishi M, Yoshimura K, Sasa K, Takimoto R, Uyama R, Shirota T, Maki K, Kamijo R.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 99 号: 4 ページ: 429-436

    • DOI

      10.1177/0022034520901731

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 4-Phenylbutyrate ameliorates apoptotic neural cell death in Down syndrome by reducing protein aggregates2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata Katsuya、Nambara Toshihiko、Kawatani Keiji、Nawa Nobutoshi、Yoshimatsu Hidetaka、Kusakabe Haruna、Banno Kimihiko、Nishimura Ken、Ohtaka Manami、Nakanishi Mahito、Taniguchi Hidetoshi、Arahori Hitomi、Wada Kazuko、Ozono Keiichi、Kitabatake Yasuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 14047-14047

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70362-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of Noonan syndrome-specific human-induced pluripotent stem cells under serum-, feeder-, and integration-free conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Hamada, Eri Akagi, Fumitaka Obayashi, Sachiko Yamasaki, Koichi Koizumi, Manami Ohtaka, Ken Nishimura, Mahito Nakanishi, Shigeaki Toratani & Tetsuji Okamoto
    • 雑誌名

      In Vitro Cellular & Developmental Biology - Animal

      巻: 56(10) 号: 10 ページ: 888-895

    • DOI

      10.1007/s11626-020-00515-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 再生医療や創薬研究を支援する高純度分化細胞選択法2020

    • 著者名/発表者名
      西村健
    • 学会等名
      BioJapan2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 安全な再生医療を実現させる高純度分化細胞選択法2019

    • 著者名/発表者名
      西村健
    • 学会等名
      日中大学フェア&フォーラム in CHINA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-12-25  

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