| 研究課題/領域番号 |
21K06201
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
熱田 勇士 九州大学, 理学研究院, 講師 (80874685)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 四肢発生 / 四肢前駆細胞 / リプログラミング / 3次元培養 / AER / トランスジェニックニワトリ / ダイレクトリプログラミング / 四肢再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、以下の3項目について研究を行う。
（1）ヒトiLPCを用いた肢芽様オルガノイド “リムボイド”の構築；リプログラミング技術とマイクロ流路システムを組み合わせることによって、ヒト線維芽細胞からヒト四肢様オルガノイド（リムボイド）作製を試みる。
（2）内在性AER細胞の培養条件の最適化とリプログラミングによるiAERの作製；ニワトリ線維芽細胞からAER様細胞を生み出すiAERリプログラミング法確立を目指す。
（3）ニワトリiLPCとiAERを用いた異所肢の作製；誘導されたiLPCとiAERが生体内で四肢発生を再現できるかについて調べるため、両細胞を用いて異所肢の作製を試みる
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| 研究成果の概要 |
PZL（Prdm16,Zbtb16,Lin28a）あるいはPZLL（PZL + Lin41）の強制発現で、マウス線維芽細胞が四肢前駆細胞様細胞へと転換されることが分かったため、研究成果を取りまとめ公表した（Atsuta et al., Dev Cell, 2024）。また、同じリプログラミング因子群を用いてヒト線維芽細胞のリプログラミングを試みたところ、四肢前駆細胞の代表的なマーカー遺伝子であるSALL4、NMYC、LHX2、MEIS1の発現上昇が認められた。さらに、AER細胞培養条件の最適化やレポーターニワト系統作出を行い、報告書にて述べるように、それぞれ一定の成功を収めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
四肢に由来しない細胞に四肢前駆細胞の性質を与え得るリプログラミング因子の同定は、四肢発生研究分野のブレークスルーである。これらの因子群（PZLL）は本来の四肢発生においても、それを開始する能力を持つと考えられるが、これまで四肢形成に関わることが知られていなかったため新たな発見となった。また、大量培養が可能な線維芽細胞を、手足の元となる四肢前駆細胞のような細胞へと転換することが可能となったため、そのリプログラム細胞を利用した四肢再生医療技術の開発も進めることができるかも知れない。これらのことから本研究を通して、四肢発生の理解の深化や再生技術開発の発展にわずかながら貢献できたと考えている。
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