| 研究課題/領域番号 |
20H03647
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
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| 研究機関 | 京都府立医科大学 |
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研究代表者 |
八代 健太 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60432506)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 心臓前駆細胞 / 分化運命決定 / シングルセル解析 / マルチオミクス解析 / シグナル経路 / 細胞間相互作用 / エンハンサー / 新規バイオマーカー / 転写制御 / 分化 / 心臓中胚葉 / エンハンサー解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
受精卵が発生して心臓前駆細胞を生み出し、心臓前駆細胞が将来の心臓を形作っていく。この心臓前駆細胞が出来上がる過程の背後にあるメカニズムを知ることは、先天性の心臓形態異常がなぜ生じるのかを理解し、幹細胞を用いて心臓再生に用いる心臓の筋肉を効率よく作り上げるために極めて有益である。本研究では、心臓前駆細胞の最初期に機能する研究者が独自に見出した二つの遺伝子が、どのようにして機能を開始し、機能開始に伴って分化していく細胞にどのような変化が生じていくのかを調べることで、心臓前駆細胞が出来上がっていくメカニズムを明らかにする研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
将来心臓となる最初期の中胚葉と心臓前駆細胞（CPCs）の間の「中間状態」を、Gfra2と遺伝子X （知財関係で遺伝子名を公表せず）の発現で同定できるとの独自の知見を起点とし、いまだに多くが不明のCPCsの自己確立過程における分子機構を解明するため、シングルセル解析とエンハンサー解析により、シグナル経路、細胞間相互作用、そして分化経路を包括的に解析する基盤研究を行った。CPCsの自己確立は特定のシグナル経路で支えられていることが示唆され、ロバストな現象であることが判明した。また、遺伝子Xの発現に必要十分なエンハンサーを含むゲノム領域を同定した。これらの知見を基盤とし、さらに研究を発展させたい。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々の研究から得られたデータにより、心臓中胚葉から分化しCPCsとしての自己を確立する分子機構の一端が明らかとなった。得られた新たな知見をもとに、次の課題である「CPCsへとロバストな分化を誘導するスイッチは何か」を解析する起点を得られたと考えている。CPCsの機能的異常は先天性心疾患の原因になり得るため、今後はそのような疾患の背景にある分子病態の理解をさらに深め、新たな治療開発へ基盤的知見を提供する研究を期待できる。また、そのような知見は、多能性幹細胞から心臓再生医療に用いる心筋細胞を得る効率を上げ、労力とコストの削減と質の向上に大きく貢献することも期待される。
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