| 研究課題/領域番号 |
21KK0290
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
田中 準一 昭和大学, 歯学部, 講師 (40710166)
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| 研究期間 (年度) |
2022 – 2023
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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 |
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
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| キーワード | 唾液腺 / iPS細胞 / 胚盤胞補完 / 臓器サイズ / 胚盤胞補完法 / 大動物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
唾液腺再生医療の究極の目標は、患者由来細胞から唾液腺を創生し移植することである。しかし、真に機能的で形態が複雑な唾液腺を作出している例はいまだない。申請者はマウスES細胞由来の唾液腺オルガノイドの誘導法、および基課題としてヒトiPS細胞由来唾液腺オルガノイド誘導法を開発した。しかし移植後の再生唾液腺はサイズが小さく、機能は不十分であり、臓器サイズと機能を確保できる別の手法の開発が望まれた。そこで本研究では、胚盤胞補完法を用いて機能的な唾液腺臓器の創生に取り組む。
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| 研究実績の概要 |
本年度は本研究課題の目的である、次世代胚盤胞補完のために必要となる唾液腺欠損モデルマウスの探索を試みた。すでにFGFR2のノックアウトマウスでは唾液腺が欠損される報告がなされているが、より唾液腺に限定的な表現型を示すマウスモデルを探索した。具体的には胎生8.5日、9.5日、12.0日マウスの寄託されたscRNAseqのデータの解析を行い、Surface Ectodermのcluster内で口腔粘膜の遺伝子発現パターンを示す集団を同定した。それらの細胞集団より胎生8.5日および9.5日より発現を示す遺伝子をCreドライバー遺伝子として使用しFGFR2をコンディショナルにノックアウトしたマウスの唾液腺の表現型を解析した。すでに3つのマウス系統についてドライバー遺伝子のlineage tracingおよびFGFR2のコンディショナルノックアウトの解析を行っており、そのうちの1つのマウスでは胎生9.5日より口腔粘膜上皮が標識され、胎生15.5日の唾液腺上皮全体が標識されることが明らかとなった。またFGFR2のコンディショナルノックアウトの解析では、胎生15.5日で唾液腺が欠損していることも確認された。またこのコンディショナルノックアウトマウスはFGFR2の全身性ノックアウトでみられる四肢の無形成はみられず、より唾液腺に限定的な表現型を示すことが明らかとなった。これらの結果は本研究課題の土台となる次世代胚盤胞補完のためのマウスモデルが同定されたことを示している。次年度よりこの唾液腺欠損マウスの胚盤胞を用いて多能性幹細胞の補完実験を遂行できる。
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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
本年度に次世代胚盤胞補完に用いる宿主マウスモデルを同定することができたため概ね順調に進展していると考えられる。このマウスモデルについてのlineage tracing解析および表現型についての解析は概ね終了している。また次世代胚盤胞補完のドナー細胞として用いるiPS細胞についてはすでに準備が整っており、現在のところ研究期間内に研究を遂行できることが予測される。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は本年度に同定した、宿主マウスの胚盤胞に対してマウスiPS細胞またはラットiPS細胞を注入し次世代胚盤胞補完法を行う。細胞を注入したマウスの唾液腺形成の有無、およびipS細胞での補完を組織学的に解析する。これらの比較を行い、ドナー細胞の動物種の違いによって補完された唾液腺のサイズを比較検討し、種間によるサイズ制御の差異があるか否かを明らかにする。
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