| 研究課題/領域番号 |
20K21904
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
森田 康之 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90380534)
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| 研究分担者 |
小俣 誠二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (60624814)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | ダイレクトリプログラミング / 再生医療 / マイクロパターニング / モルフォロジー / 線維芽細胞 / アストロサイト / PDMS / 細胞接着 / 接着基板 / 細胞 / 分化 / 形態制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞はその種類によって，固有の形状をもつ．細胞の形状のみを制御するだけで，細胞の種類を変化させることができれば，次世代再生医療の障壁となっている，高コストの分化誘導技術のブレークスルーとなる．本研究では，マイクロパターニング技術を用い，細胞が接着できる領域を制限することで細胞形状を制御し，終末分化細胞（性質変化が終了した細胞）から別の終末分化細胞への分化誘導を実現する，これまでにない革新的技術の開発（モルフォロジカルダイレクトリプログラミング）に挑む．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，新しいダイレクトリプログラミング技術として，細胞の「形態」に着目した． 細胞の形態制御が，ある体細胞から別の体細胞への直接的な変化を実現する可能性についてである．本課題では，線維芽細胞（スタート細胞）から脳組織を構成するアストロサイト（ターゲット細胞）へのダイレクトリプログラミングを試みた．アストロサイトのパターン上に播種されたヒト新生児皮膚線維芽細胞において，アストロサイトの分化マーカーであるGFAPの発現が観察された．この結果は，スタート細胞をターゲット細胞の形状に制御することにより，スタート細胞がターゲット細胞へ分化する可能性を示唆している．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ダイレクトリプログラミングは，幹細胞へ戻す初期化プロセスを経ないため，初期化プロセスを経る分化誘導法と比して効率が約10倍増加する．しかし既存のダイレクトリプログラミング手法は，体細胞をiPS細胞へ戻す初期化プロセスと基本的に同じ遺伝子導入法を用いている．そのため，プロセス数は軽減されるが，発がん化リスクおよびコストの問題などは解決されていない．本研究で得られた成果は，既存の再生・細胞医療の繁雑なプロセスを劇的に簡略化させるとともに，そこに内包されるがん化リスク，コスト問題を克服する可能性を秘めている．
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