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カニクイザル胚を用いたヒト多能性幹細胞キメラ形成能評価系の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03170
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42040:実験動物学関連
研究機関東京医科歯科大学 (2021-2022)
東京大学 (2020)

研究代表者

正木 英樹  東京医科歯科大学, 高等研究院, プロジェクト助教 (20571988)

研究分担者 依馬 正次  滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 教授 (60359578)
水谷 英二  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80443034)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード多能性 / 多能性幹細胞 / チンパンジー / 霊長類 / キメラ / blastoid / カニクイザル / ナイーブ型多能性幹細胞 / iPS細胞 / 臓器移植 / 繁殖 / 再生医療 / 発生 / 臓器再生
研究開始時の研究の概要

研究期間全体で以下の研究を実施予定である。(1)カニクイザル胚を用いた培養下でのキメラ形成能評価実験 (2)カニクイザルナイーブ型多能性幹細胞の開発 (3)カニクイザル胚を用いた生体内でのキメラ形成能評価実験 (4)他の動物胚でのキメラ形成能評価実験 (5)霊長類間における多能性維持機構の共通点と相違点
(1)が研究計画全体の基盤となるため、初年度に充分に条件検討する。既に樹立したナイーブ型多能性幹細胞株や(2)で樹立した株が真にナイーブ型であるかを(1)または(3)で検証する。キメラ形成が認められた株を真のナイーブ型型多能性幹細胞とし、当該株を元に(4),(5)を実施する。

研究成果の概要

カニクイザル胚の体外発生条件およびキメラ胚子宮内発生実験条件を規定することができ、ヒト多能性幹細胞に極めて似た性質を有するチンパンジーナイーブ型iPS細胞を樹立することができた。これは生命倫理上の問題を回避しつつヒトナイーブ型多能性幹細胞の性質を評価する手段として有用である。
本研究で得られた成果を元に今後チンパンジーnaive / primed PSCを用いたin vivoキメラ形成実験を行うことで、in vitroキメラ形成実験よりも正確にヒトPSCのbiological potencyを評価することができる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトナイーブ型多能性幹細胞は従来型多能性幹細胞より作出できる組織が多様であり、再生医療での利用や初期発生メカニズムや不妊メカニズムの理解に重要だと考えられます。ただし、発生能の評価を同種胚(=ヒト胚)内で実施することは難しいことから、最もヒトに近縁な動物種であるカニクイザル胚をホストとして評価するのが現実解です。本研究ではカニクイザル胚を用いたin vivo/in vitroでのキメラ形成実験条件を規定するとともに、ヒト多能性幹細胞を用いた実験の前段階のリスク評価に適したチンパンジーナイーブ型iPSCの樹立にも成功しました。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Exeter(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Exeter(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Xenobarrier in human-mouse interspecies chimeras2022

    • 著者名/発表者名
      正木英樹
    • 学会等名
      第37回日本発生生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] XENOBARRIER IN HUMAN-MOUSE INTERSPEICIES CHIMERA FORMATION2022

    • 著者名/発表者名
      Hideki Masaki, Hiromitsu Nakauchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of International Society of Stem Cell Research, 2022年6月15日 San Francisco
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト臓器作製を目的としたヒト→動物キメラ作出研究の課題と展望2022

    • 著者名/発表者名
      正木英樹
    • 学会等名
      第21回再生医療学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チンパンジー多能性幹細胞を用いた異種間キメラ形成能の評価2022

    • 著者名/発表者名
      正木英樹
    • 学会等名
      Annual Meeting of International Society of Stem Cell Research, 2022年6月15日 San Francisco
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] チンパンジー多能性幹細胞を用いた異種間キメラ形成能の評価2022

    • 著者名/発表者名
      正木英樹
    • 学会等名
      第50回ホミニゼーション研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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