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低出生体重児の胎盤におけるエピゲノム変異と疾患モデルの創出

研究課題

研究課題/領域番号 21K16782
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56040:産婦人科学関連
研究機関熊本大学 (2023)
東北大学 (2021-2022)

研究代表者

大池 輝  熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (90884552)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード低出生体重児(SGA) / ヒト栄養膜幹細胞 / 三次元ヒト胎盤モデル / 栄養膜幹細胞 / 三次元胎盤モデル / 低出生体重児 (SGA) / 胎盤オルガノイド / ヒト胚着床 / 胎盤栄養膜幹(TS)細胞 / 低出生体重児 / ゲノムインプリンティング
研究開始時の研究の概要

近年、低出生体重児(SGA)の発症頻度は増加傾向にある。その病因や病態には、胎盤のエピゲノムの変異の関与が指摘されている。しかし、これまでは適切なヒト胎盤モデルの欠如により、疾患の詳細については不明であった。一方、当研究室ではヒト胎盤栄養膜幹(TS)細胞の樹立に世界で初めて成功した。本研究では、SGA胎盤の病態メカニズムを明らかにするため、SGA胎盤の構成細胞のエピゲノム変異の特徴、特にインプリンティング遺伝子のDNAメチル化の特徴について検討する。次に、SGA胎盤の疾患TS細胞モデルを作製し、その細胞特性について明らかにする。さらに、病態を再現する疾患TS細胞の三次元培養の創出に挑戦する。

研究成果の概要

本研究では、低出生体重児(SGA)胎盤の病態メカニズムを明らかにするため、まずSGA胎盤の構成細胞を純化し、その胎盤細胞のエピゲノム変異の特徴、特にゲノムインプリンティング遺伝子のDNAメチル化の特徴について検討する。次に、SGA胎盤に由来する疾患TS細胞モデルを作製し、その細胞特性について明らかにする。さらに、病態を再現する疾患TS細胞の三次元培養について検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

妊娠初期におこる低出生体重児(SGA)胎盤の病因メカニズムをSGA疾患特異的な栄養膜幹(TS)細胞を作製し、分子レベルで解明した。特に、満期胎盤からのTS細胞の樹立はSGAのみならず、妊娠高血圧腎症などのさまざまな周産期疾患の病態を試験管内で再現することができると期待でき、それら疾患の分子メカニズムの解明に大いに役立てることができる。また、疾患特異的なTS細胞は、胎盤の発生不全を原因とするさまざまな周産期疾患の新たな創薬ターゲットの探索や新規治療法の開発に役立つと期待できる。

報告書

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

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [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] 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] 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] 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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] CRISPRスクリーニングによるヒト栄養膜細胞分化機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      大池 輝
    • 学会等名
      新学術領域「全能性プログラム」若手勉強会 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト栄養膜細胞を用いたシンシチンの研究2022

    • 著者名/発表者名
      大池 輝
    • 学会等名
      第3回「全能性プログラム」若手勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct functions of human Syncytins at the maternal-fetal interface Ape-specific endogenous retrovirus Syncytin-1 mediates cell fusion at the maternal-fetal interface2022

    • 著者名/発表者名
      Oike Akira
    • 学会等名
      The International Symposium "Totipotency and Germ Cell Development"
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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