| 研究課題/領域番号 |
21K09792
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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56070:形成外科学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
金輪 真佐美 (福永真佐美) 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (00284208)
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| 研究分担者 |
藤本 勝巳 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (40294566)
平田 伊佐雄 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (40346507)
中島 歩 広島大学, 医系科学研究科(医), 共同研究講座教授 (40448262)
河本 健 広島大学, 学術・社会連携室, 特任教授 (50224861)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 間葉系幹細胞 / 脂肪 / 分化予知マーカー / ＤＮＡマイクロアレイ / 遺伝子発現 / 線維芽細胞 / 脂肪由来間葉系幹細胞 / 予知マーカー / 分化ポテンシャル / 遺伝子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
再生医療に用いられる間葉系幹細胞（MSC）の分化能の程度や分化の方向性は一定ではない。MSCの評価には長年、数種類の表面抗原の分析が行われているが、定量性に問題があるためMSCの分化能の程度や方向性を見極めにくい。近年、脂肪組織から分離されるMSCは再生医療のための細胞ソースとして非常に注目を集めている。脂肪MSCを再生医療に応用し、用途に応じた確かなアウトカムを得るためには、培養脂肪MSCが有する分化能を移植前に正しく評価できる新たなシステムの開発が必要である。本研究では脂肪由来MSCの遺伝子と分化能を分析し、脂肪MSCの分化予知マーカー遺伝子を同定する。
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| 研究実績の概要 |
間葉系幹細胞（MSC）は、多分化能を有しており様々な組織から分離、培養することが可能な細胞である。我々は過去に、多数のドナーの骨髄由来MSC（BMMSC）を分離培養し、骨、軟骨、脂肪の3方向への分化能を分析したところ、それらの分化能には高低差があり、一定ではないことが判明した。しかしそれらの分化能を分化誘導前に予知できる手段は不明な点が多いことから、BMMSCの分化能について分化誘導前に把握できる方法を検討し数種類の遺伝子マーカーを報告した。一方、近年BMMSCよりも分離培養が容易である脂肪由来MSC（ASC）の臨床応用に注目が集まっている。ところが、ASCの分化予知マーカーについても未だ報告がみられない。そこで本研究においてASCの分化能の予知に寄与するマーカー遺伝子を分析した。
公開されているDNAマイクロアレイのデータセット（BMMSC、ASC、線維芽細胞の3種類の細胞の解析データを同時に分析しているもの）を3 study分用意した。線維芽細胞をコントロールとし、BMMSCまたは、ASCで3倍以上高い発現を示している遺伝子を選択し、3 study間で共通している遺伝子をピックアップした。即ち、線維芽細胞よりBM-MSCで3倍以上高い発現を認めた遺伝子は17個あり、また同様にASCで3倍以上高い発現を示した遺伝子も17個あった。それら17個の遺伝子の中で両幹細胞の間で共通していた遺伝子を4個（CTGF、MFAP5、INHBA、SRGN）選択することができた。この4個の中でSRGNはすでに我々がBM-MSCの骨分化予知マーカーとして報告した遺伝子であった。本研究では、すでに公開されているDNAマイクロアレイのデータを解析したが、幹細胞の遺伝子発現は様々な環境因子に影響される。我々の研究室とは異なるアレイデータからも共通した遺伝子を選択できたことは意義があると考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
脂肪由来MSCの分化予知マーカー候補遺伝子についてDNAマイクロアレイに搭載されている数万個の遺伝子から17個に絞ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
線維芽細胞をコントロールとし、BMMSCまたは、ASCで3倍以上高い発現を示している遺伝子を選択し、3 study間で共通している遺伝子を17個ピックアップしたが17個の遺伝子同士の関係性について不明な点が多い。遺伝子の発現において、多数の遺伝子は同時に共発現という関係性を持って連動して発現するしくみがある。今後予知マーカー遺伝子を同定するために17個の遺伝子間の関係性についてSTRING: functional protein association networksを用いて明らかにする。
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