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ヒトナイーブ型ES/iPS細胞を用いた、三次元ヒト初期胚発生モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K20651
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0702:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

柳田 絢加  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60906668)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードナイーブ型多能性幹細胞 / ヒト胚発生 / 初期胚 / 多能性幹細胞 / 初期発生 / 霊長類胚発生 / ナイーブ型ES細胞
研究開始時の研究の概要

ヒト胚発生機構解明には、ヒトの胚発生を継時的に観察・検証可能な実験系が必要である。しかし、実験に使用可能なヒト胚の入手、胚への遺伝子操作の難しさから、現在は限られた数のヒト胚の観察、他の動物胚を用いた実験に基づいた知見しか得られていない。近年、哺乳類間であっても種間で胚発生・分化制御機構に多くの違いがあることが明らかになってきており、新たなヒト胚の提供によらず、ヒト胚発生研究に利用可能なヒト胚発生モデルの開発が必要である。そこで、本研究ではヒト ナイーブ型ES/iPS細胞を用い、よりヒト胚に近い三次元ヒト初期胚発生モデルの構築を目指す。

研究成果の概要

ナイーブ型ヒトES細胞からヒト胚盤胞様構造(ブラストイド)を高効率で作成する方法の確立および、ブラストイドに含まれる原始内胚葉(卵黄嚢の源)の細胞数を増加させるよう分化誘導系の改良を行った。原始内胚葉の分化・増殖を促すサイトカインや阻害剤の発見、それらの至適濃度の決定および分化誘導中における添加タイミングの確立ができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、ブラストイドをより本来のヒト胚盤胞へ近づけることができた。またこれまで明らかでなかったヒトの原始内胚葉の分化、増殖を制御する分子機構解明に向けた礎が築けた。原始内胚葉の低形成が着床後の胚発生不全を起こすことが近年しされている。本研究はヒト胚発生研究において有用なプラットフォームの形成のみならず、ヒトの早期胚発生停止(流産)の原因解明、治療法開発へつながると期待される。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Cambridge University/Exeter University(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Plakoglobin is a mechanoresponsive regulator of na?ve pluripotency2023

    • 著者名/発表者名
      Kohler Timo N.、De Jonghe Joachim、Ellerman Anna L.、Yanagida Ayaka、Herger Michael、Slatery Erin M.、Fischer Katrin、Mulas Carla、Winkel Alex、Ross Connor、Bergmann Sophie、Franze Kristian、Chalut Kevin、Nichols Jennifer、Boroviak Thorsten E.、Hollfelder Florian
    • 雑誌名

      Nature communications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell surface fluctuations regulate early embryonic lineage sorting2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Ayaka、Corujo-Simon Elena、Revell Christopher K.、Sahu Preeti、Stirparo Giuliano G.、Aspalter Irene M.、Winkel Alex K.、Peters Ruby、De Belly Henry、Cassani Davide A.D.、Achouri Sarra、Blumenfeld Raphael、Franze Kristian、Hannezo Edouard、Paluch Ewa K.、Nichols Jennifer、Chalut Kevin J.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 185 号: 5 ページ: 777-793.e20

    • DOI

      10.1016/j.cell.2022.01.022

    • 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] High-throughput total RNA sequencing in single cells using VASA-seq2022

    • 著者名/発表者名
      Salmen Fredrik、De Jonghe Joachim、Kaminski Tomasz S.、Alemany Anna、Parada Guillermo E.、Verity-Legg Joe、Yanagida Ayaka、Kohler Timo N.、Battich Nicholas、van den Brekel Floris、Ellermann Anna L.、Arias Alfonso Martinez、Nichols Jennifer、Hemberg Martin、Hollfelder Florian、van Oudenaarden Alexander
    • 雑誌名

      Nature Biotechnology

      巻: 40 号: 12 ページ: 1780-1793

    • DOI

      10.1038/s41587-022-01361-8

    • 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
  • [学会発表] Capturing early human embryo development in vitro2023

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Ayaka
    • 学会等名
      SY-Stem
    • 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] 子宮内で起こる胚発生を試験管内で創る・視る・理解する2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Ayaka
    • 学会等名
      第40回内分泌代謝学サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Capturing early human embryonic development using pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Ayaka
    • 学会等名
      the 45th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell surface fluctuations regulate early embryonic lineage sorting2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagida Ayaka
    • 学会等名
      Japanese Soceiety for quantitative biology, 10th annual meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Naive stem cell-derived blastocyst model captures human embryo lineage segregation2021

    • 著者名/発表者名
      柳田 絢加
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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