安全性の高い人工多能性幹細胞の作製とその再生医療への応用

• 研究課題/領域番号: 20200076
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物系薬学; 医化学一般
• 研究機関: 独立行政法人医薬基盤研究所
• 研究代表者: 川端 健二 独立行政法人医薬基盤研究所 (50356234)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 31,070千円 (直接経費: 23,900千円、間接経費: 7,170千円); 2010年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2009年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2008年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 発生生物学 / 再生医学

研究概要

レトロウイルスベクター、レンチウイルスベクターおよびアデノウイルスベクターの3種類のベクターを用いて、ヒトiPS細胞の作製を試みた。その結果、レンチウイルスベクターを利用した場合の作製効率が最も高く、その作製効率は各ベクターの遺伝子導入効率を反映しているものと推測された。次に、マウスiPS細胞から血液前駆細胞・脂肪細胞・骨芽細胞への高効率分化誘導を試みた。CAプロモーターを有するAdベクターを用いてHoxB4遺伝子、PPARγ遺伝子、Runx2遺伝子を導入したところ、従来の液性因子のみを用いる分化誘導法よりも効率良く血液前駆細胞、脂肪細胞、骨芽細胞に分化することが明らかとなり、さらに得られた細胞は各々機能的にも最終分化した細胞であることが確認された。これらの結果から、我々のAdベクターによる遺伝子導入システムは、iPS細胞を含む幹細胞の効率的な分化誘導に有用であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient generation of hepatoblasts from human ES cells and iPS cells by transient overexpression of homeobox gene HEX. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inamura M., Kawabata K., Takayama K., Tashiro K., Sakurai F., Katayama K., Toyoda M., Akutsu H., Miyagawa Y., Okita H., Kiyokawa N., Umezawa A., Hayakawa T., Furue MK., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Mol. Ther. 19 ページ: 400-407
• [雑誌論文] Efficient generation of hepatoblasts from human ES cells and iPS cells by transient overexpression of homeobox gene HEX. (2011)
  • 著者名/発表者名: Inamura M, Kawabata K, Takayama K, Tashiro K, Sakurai F, Katayama K, Toyoda M, Akutsu H, Miyagawa Y, Okita H, Kiyokawa N, Umezawa A, Hayakawa T, Furue MK, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 19 ページ: 400-407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of type I interferon by adenovirus-encoded small RNAs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T., Kawabata K., Kouyama E., Ishii K.J., Katayama K., Suzuki T., Kurachi S., Sakurai F., Akira S., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107 ページ: 17286-17291
• [雑誌論文] Differentiation of functional cells from iPS cells by efficient gene transfer. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawabata K., Tashiro K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi. 130 ページ: 1527-1534
  • NAID: 130000451705
• [雑誌論文] Adenovirus vector-mediated efficient transduction into human embryonic and induced pluripotent stem cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K., Kawabata K., Inamura M., Takayama K., Furukawa N., Sakurai F., Katayama K., Hayakawa T., Furue MK., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Cell Reprogram. 12 ページ: 501-507
• [雑誌論文] Adenovirus vector-mediated efficient transduction into human embryonic and induced pluripotent stem cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K, Kawabata K, Inamura M, Takayama K, Furukawa N, Sakurai F, Katayama K, Hayakawa T, Furue MK, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Cell Reprogram. 巻: 12 ページ: 501-507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient adipocyte and osteoblast differentiation from mouse induced pluripotent stem cells by adenoviral transduction. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K., Inamura M., Kawabata K., Sakurai F., Yamanishi K., Hayakawa T., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Stem Cells. 27 ページ: 102-1811
• [雑誌論文] Efficient osteoblast differentiation from mouse bone marrow stromal cells with polylysin-modified adenovirus vectors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K., Kondo A., Kawabata K., Sakurai H., Sakurai F., Yamanishi K., Hayakawa T., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 379 ページ: 127-132
• [雑誌論文] Efficient adipocyte and osteoblast differentiation from mouse induced pluripotent stem cells by adenoviral transduction. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K, Inamura M, Kawabata K, Sakurai F, Yamanishi K, Hayakawa T, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Stem Cells 27 ページ: 1802-1811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of fiber-substituted adenovirus vectors containing foreign peptides in the adenovirus serotype 35 fiber knob. (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsui H, Sakurai F, Kurachi S, Tashiro K, Sugio K, Kawabata K, Yamanishi K, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Gene Ther. 16 ページ: 1050-1057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient osteoblast differentiation from mouse bone marrow stromal cells with polylysin-modified adenovirus vectors (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K, Kondo A, Kawabata K, Sakurai H, Sakurai F, Yamanishi K, Hayakawa T, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 379 ページ: 127-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adenoviral expression of suppressor of cytokine signaling-1 reduces adenovirus vector-induced innate immune responses. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakurai H., Tashiro K., Kawabata K., Yamaguchi T., Sakurai F., Nakagawa S., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: J.Immunol. 180 ページ: 4931-4938
• [雑誌論文] Efficient adenovirus vector-mediated PPAR gamma gene transfer into mouse embryoid bodies promotes adipocyte differentiation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K., Kawabata K., Sakurai H., Kurachi S., Sakurai F., Yamanishi K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: J.Gene Med. 10 ページ: 498-507
• [雑誌論文] Efficient adenovirus vector-mediated PPAR gamma gene transfer into mouse etnbryoid bodies promotes adipocyte differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K, Kawabata K, Sakurai H, Kurachi S, Sakurai F, Yamanishi K,Mizuguchi H.
  • 雑誌名: J. Gene Med. 10 ページ: 498-507
  • 査読あり
• [学会発表] 遺伝子導入を用いたiPS細胞の肝細胞への高効率分化誘導法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川端健二
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] 遺伝子導入を用いたiPS細胞の肝細胞への高効率分化誘導法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川端健二、水口裕之
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 生体内VEGF過剰発現による造血幹細胞の動員効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野中昭希、田代克久、山口朋子、西川恵三、水口裕之、川端健二
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] HoxB4遺伝子の一過性発現によるマウスES/iPS細胞から血液細胞への分化誘導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田代克久、大森美幸、櫻井文教、山口朋子、西川恵三、川端健二、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡
• [学会発表] iPS細胞からマスト細胞への分化誘導法の確立 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口朋子、番匠谷研吾、田代克久、大森美幸、田中智之、西川恵三、水口裕之、川端健二
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 遺伝子導入を用いたiPS細胞の高効率分化誘導法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川端健二
  • 学会等名: 遺伝子デリバリー研究会第10回夏期セミナー
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 遺伝子導入を用いたiPS細胞の高効率分化誘導法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川端健二
  • 学会等名: 遺伝子デリバリー研究会第10回夏期セミナー
  • 発表場所: 滋賀(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Induction of hematopoietic differentiation from mouse embryonic and induced pluripotent stem cells by transient HoxB4 transduction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Tashiro, Miyuki Omori, Tomoko Yamaguchi, Keizo Nishikawa, Fuminori Sakurai, Kenji Kawabata, Hiroyuki Mizuguchi.
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] アデノウイルスベクターによる遺伝子導入法を用いたマウスiPS細胞から造血幹細胞・血液前駆細胞への分化誘導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大森美幸、田代克久、形山和史、櫻井文教、高木智、川端健二、水口裕之
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] iPS細胞への遺伝子導入を用いた分化誘導の最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川端健二、田代克久、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第130年会シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] アデノウイルスベクターを用いたiPS細胞への遺伝子導入の最適化と分化誘導(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 川端健二
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2009-10-24
• [学会発表] Adenovirus vector-mediated differentiation into adipocytic and osteoblastic lineages from mouse induced pluripotent stem (iPS) cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawabata K
  • 学会等名: American Society of Gene Therapy
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2009-05-08
• [学会発表] アデノウイルスベクターを用いたiPS細胞への遺伝子導入の最適化と分化誘導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川端健二、田代克久、水口裕之
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Reduction of vector-induced innate immunity by SOCS1-expressing adenovirus vector (2008)
  • 著者名/発表者名: 川端健二
  • 学会等名: 日本遺伝子治療学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] SOCS1-expressing adenovirus vectors can suppress vector-induced innate immunity (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawabata K
  • 学会等名: American Society of Gene Therapy
  • 発表場所: Boston(USA)
  • 年月日: 2008-05-31
• [図書] Efficient hepatic differentiation from human iPS cells by gene transfer. Liver Stem Cells : Methods and Protocols.
  • 著者名/発表者名: Kawabata K., Inamura M., Mizuguchi H.
  • 出版者: Humana Press. USA (part of the Springer publishing group).(in press.)
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.nibio.go.jp/Proj3HP/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.nibio.go.jp/Proj3HP/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.nibio.go.jp/Proj3HP/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.nibio.go.jp/Proj3HP/index.html
• [産業財産権] 幹細胞から肝細胞への分化誘導方法 (2010)
  • 発明者名: 水口裕之、川端健二、古江美保、稲村充
  • 権利者名: ヒューマンサイエンス振興財団
  • 産業財産権番号: 2010-121282
  • 取得年月日: 2010-05-27
• [産業財産権] 幹細胞から肝細胞への分化誘導方法 (2010)
  • 発明者名: 水口裕之、川端健二、稲村充、古江美保
  • 権利者名: 財団法人ヒューマンサイエンス振興財団
  • 産業財産権番号: 2010-121282
  • 出願年月日: 2010-05-27
• [産業財産権] 幹細胞から肝細胞への分化誘導方法 (2009)
  • 発明者名: 水口裕之、川端健二、稲村充、古江美保
  • 権利者名: 財団法人ヒューマンサイエンス振興財団
  • 産業財産権番号: 2009-247342
  • 出願年月日: 2009-10-28