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ヒト胎盤幹細胞を用いた革新的な周産期疾患モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 21H03072
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56040:産婦人科学関連
研究機関熊本大学 (2022-2023)
東北大学 (2021)

研究代表者

岡江 寛明  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (10582695)

研究分担者 柴田 峻  東北大学, 医学系研究科, 助教 (40885670)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード胎盤 / 妊娠高血圧症候群 / 栄養膜幹細胞(TS細胞) / CRISPR / 栄養膜幹細胞 / ヒト胎盤 / 妊娠高血圧腎症 / 幹細胞 / 妊娠合併症
研究開始時の研究の概要

胎盤は胎児と母体をつなぐ重要な臓器であり、その異常はさまざまな妊娠合併症の原因となる。応募者らは最近、妊娠初期のヒト胎盤から栄養膜幹細胞(TS細胞)を樹立することに成功した。本研究では、まずリプログラミングの手法を用い、妊娠中期以降の胎盤からTS細胞を高効率に誘導する技術を確立する。次に、この技術を活用し、代表的な妊娠合併症である妊娠高血圧腎症より疾患TS細胞を樹立する。さらに、試験管内で病態を再現するため、オルガノイド作製技術の開発にも取り組む。本研究で得られる成果は、これまであまり研究が進んでこなかった妊娠合併症の発症機構の解明や治療法の開発へと繋がると期待される。

研究成果の概要

本研究の目的は、ヒト胎盤幹細胞(TS細胞)の培養技術を活用し、妊娠高血圧腎症(PE)の発症機構に迫ることである。我々は以前、妊娠初期のヒト胎盤からTS細胞を樹立する手法を確立したが、同様の手法を妊娠中期以降の胎盤に適用することはできなかった。本研究では、SALL4とp53変異体を用いて、妊娠中期以降の胎盤からTS細胞を樹立する手法を確立した。次に、早発型PEよりヒトTS細胞を樹立し、血管新生調節因子の分泌異常や、絨毛外栄養膜細胞の浸潤異常など、PEの表現型を一部再現することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの妊娠合併症は妊娠中期以降に発症するが、これまで妊娠中期以降の胎盤細胞を長期培養することはできなかった。本研究で確立したTS細胞の樹立法は、妊娠中期以降の胎盤にも適用することができるため、疾患の発症機構の解析や、医薬品のスクリーニングへの応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 10件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Trophoblast stem cell-based organoid models of the human placental barrier2024

    • 著者名/発表者名
      Hori Takeshi、Okae Hiroaki、Shibata Shun、Kobayashi Norio、Kobayashi Eri H.、Oike Akira、Sekiya Asato、Arima Takahiro、Kaji Hirokazu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1038/s41467-024-45279-y

    • 関連する報告書
      2023 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] Modeling embryo-endometrial interface recapitulating human embryo implantation2024

    • 著者名/発表者名
      Shibata Shun、Endo Shun、Nagai Luis A. E.、H. Kobayashi Eri、Oike Akira、Kobayashi Norio、Kitamura Akane、Hori Takeshi、Nashimoto Yuji、Nakato Ryuichiro、Hamada Hirotaka、Kaji Hirokazu、Kikutake Chie、Suyama Mikita、Saito Masatoshi、Yaegashi Nobuo、Okae Hiroaki、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 10 号: 8

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi4819

    • 関連する報告書
      2023 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] Regulation of human trophoblast gene expression by endogenous retroviruses2023

    • 著者名/発表者名
      Frost Jennifer M.、Amante Samuele M.、Okae Hiroaki、Jones Eleri M.、Ashley Brogan、Lewis Rohan M.、Cleal Jane K.、Caley Matthew P.、Arima Takahiro、Maffucci Tania、Branco Miguel R.
    • 雑誌名

      Nature Structural & Molecular Biology

      巻: - 号: 4 ページ: 527-538

    • DOI

      10.1038/s41594-023-00960-6

    • 関連する報告書
      2023 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] Extravillous trophoblast cell lineage development is associated with active remodeling of the chromatin landscape2023

    • 著者名/発表者名
      Varberg Kaela M.、Dominguez Esteban M.、Koseva Boryana、Varberg Joseph M.、McNally Ross P.、Moreno-Irusta Ayelen、Wesley Emily R.、Iqbal Khursheed、Cheung Warren A.、Schwendinger-Schreck Carl、Smail Craig、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Lydic Michael、Holoch Kristin、Marsh Courtney、Soares Michael J.、Grundberg Elin
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 4826-4826

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40424-5

    • 関連する報告書
      2023 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] CRISPR screening in human trophoblast stem cells reveals both shared and distinct aspects of human and mouse placental development2023

    • 著者名/発表者名
      Takanori Shimizu*, Akira Oike*, Eri H. Kobayashi*, Asato Sekiya, Norio Kobayashi, Shun Shibata, Hirotaka Hamada, Masatoshi Saito, Nobuo Yaegashi, Mikita Suyama, Takahiro Arima, and Hiroaki Okae. *T.S., A.O., and E.H.K. contributed equally to this work.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 51

    • DOI

      10.1073/pnas.2311372120

    • 関連する報告書
      2023 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] CITED2 is a conserved regulator of the uterine-placental interface.2023

    • 著者名/発表者名
      Kuna Marija、Dhakal Pramod、Iqbal Khursheed、Dominguez Esteban M.、Kent Lindsey N.、Muto Masanaga、Moreno-Irusta Ayelen、Kozai Keisuke、Varberg Kaela M.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Sucov Henry M.、Soares Michael J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 3 ページ: 120-123

    • DOI

      10.1073/pnas.2213622120

    • 関連する報告書
      2022 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] Genomic imprinting in human placentation2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、Oike Akira、Kobayashi Norio、Hamada Hirotaka、Okae Hiroaki、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 21 号: 1

    • DOI

      10.1002/rmb2.12490

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The multifaceted role of GCM1 during trophoblast differentiation in the human placenta2022

    • 著者名/発表者名
      Jeyarajah Mariyan J.、Jaju Bhattad Gargi、Kelly Rachel D.、Baines Kelly J.、Jaremek Adam、Yang Fei-Hung P.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Dumeaux Vanessa、Renaud Stephen J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 49

    • DOI

      10.1073/pnas.2203071119

    • 関連する報告書
      2022 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] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Hiura Hitoshi、Kubota Naoto、Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、Oike Akira、Hori Takeshi、Kikutake Chie、Hamada Hirotaka、Kaji Hirokazu、Suyama Mikita、Bortolin-Cavaill? Marie-Line、Cavaill? J?r?me、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 3071-3071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30775-w

    • 関連する報告書
      2022 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] Intersection of regulatory pathways controlling hemostasis and hemochorial placentation2021

    • 著者名/発表者名
      Muto Masanaga、Chakraborty Damayanti、Varberg Kaela M.、Moreno-Irusta Ayelen、Iqbal Khursheed、Scott Regan L.、McNally Ross P.、Choudhury Ruhul H.、Aplin John D.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Matsumoto Shoma、Ema Masatsugu、Mast Alan E.、Grundberg Elin、Soares Michael J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 50

    • DOI

      10.1073/pnas.2111267118

    • 関連する報告書
      2021 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] ASCL2 reciprocally controls key trophoblast lineage decisions during hemochorial placenta development2021

    • 著者名/発表者名
      Varberg Kaela M.、Iqbal Khursheed、Muto Masanaga、Simon Mikaela E.、Scott Regan L.、Kozai Keisuke、Choudhury Ruhul H.、Aplin John D.、Biswell Rebecca、Gibson Margaret、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Vivian Jay L.、Grundberg Elin、Soares Michael J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 118 号: 10

    • DOI

      10.1073/pnas.2016517118

    • 関連する報告書
      2021 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] ヒト栄養膜幹細胞を用いた胎盤研究2024

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      第4回 有性生殖学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子機能にもとづくヒトとマウス胎盤の進化的対応関係の理解2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      第41回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Disease modeling with human trophoblast stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      The 18th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子からひも解くヒトとマウス胎盤の対応関係2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      第68回日本生殖医学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトとマウス胎盤の対応関係の理解2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      新学術・全能性 第5回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Unlocking the mysteries of pregnancy with stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      熊本大学発生医学研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human PSCs2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      IRCMS seminar "New Horizons in Developmental Biology"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human PSCs2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      熊本大学発生医学研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C19MC is essential for the differentiation potential of hPSCs into trophoblast lineages2022

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      The 55th annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Critical role of genomic imprinting in human placental development2022

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      新学術・全能性 The International Symposium “Totipotency and Germ Cell Development”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒト胚着床モデル-母胎アセンブロイド-の開発2021

    • 著者名/発表者名
      柴田峻、岡江寛明、有馬隆博
    • 学会等名
      ART FORUM’21 生殖の分子機構への新たなアプローチ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生殖医学研究の最前線 進歩し続ける基礎研究2021

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明、有馬隆博.
    • 学会等名
      66th生殖医学会学術講演会・総会:シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ヒト胎盤発生と幹細胞2021

    • 著者名/発表者名
      柴田峻、岡江寛明、有馬隆博
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      医学書院(金原出版)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ヒト初期発生におけるエピジェネティクス2021

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明、有馬隆博
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] トロホブラスト幹細胞と展開2021

    • 著者名/発表者名
      小林枝里、岡江寛明、有馬隆博
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      メディカルレビュー社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ヒトTS細胞を用いた胎盤疾患モデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      大池 輝, 小林 枝里, 小林 記緒, 柴田 峻, 岡江 寛明, 北村 茜, 宮内 尚子, 有馬 隆博
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      北隆館/ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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