| 研究課題/領域番号 |
22K06808
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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48010:解剖学関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
本橋 力 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40334932)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022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 | ダイレクトリプログラミング / 上皮-間葉系転換 / EMT / 乳腺上皮細胞 / エピジェネティクス / 間葉系細胞 / ダイレクト リプログラミング / 上皮間葉転換 / 間葉系 / 体細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、上皮間葉転換（EMT）を利用して、様々な体細胞を全く別の細胞に直接転換（ダイレクト リプログラミング）することである。現在、ダイレクト リプログラミングは一部の細胞でしか起こすことができず、様々な細胞を利用することはできない。そこでEMTを起こして元の細胞の拘束性が失われた間葉系状態にすれば、どんな細胞でも簡単にダイレクト リプログラミングするのではないかと考えた。本研究によりあらゆるタイプの細胞のダイレクト リプログラミングが可能になれば、この技術の医療への応用が大いに期待できる。
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| 研究実績の概要 |
令和５年度においては、以下の2つの研究を行った。
研究1 EMT現象によるゲノムのエピジェネティック状態変化の解析： EMTによりゲノムにエピジェネティック変化が起こり、転写の活性が高いクロマチン状態に変化するのではないかと考え、乳腺上皮細胞NMuMGを用いてその検証を行っている。令和５年度は、Histone H3のMethylationやAcetylationのEMT前後での変化の解析を行った。これまでの検討で、EMT前後でHistone H3の9番目のLys（H3K9）のTri-MethylationとHeterochromatin associated proteins 1γ(HP1γ)の発現が減じている様子は見られなかったため、H3K9以外のMethylationやAcetylationの探索と、解析の条件検討を行った。これらの指標のEMT前後での比較解析は今後行う予定である。
研究2 EMT現象を利用したダイレクトリプログラミング法の検討：これまでEMTが細胞にダイレクトリプログラミングされやすい環境を提供している可能性について検討してきた。本年度は、心筋細胞へのダイレクトリプログラミングを通してこの検証を行った。NMuMG細胞にEMTを起こし、続いて心筋細胞発生に関係する転写因子をレトロウィルスで発現させて転換を試みたが、心筋に転換した明確な証拠は得ることはできなかった。転写因子発現後の培養環境が十分ではないことが考えられ、この培養条件の検討を今後行う。
一方、ケラチノサイトのメラノサイトへの直接転換を利用して、同様の検討も行った。ケラチノサイトにEMTを発生させ、さらにメラノサイト発生に関係する転写因子を発現させると、メラノサイトへの転換効率が上昇する傾向が見られ、EMTが細胞にダイレクトリプログラミングされやすい環境を提供していることを支持する結果が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
EMTによるクロマチン状態変化の解析で、当初に予想した結果が得られず、ターゲットとするクロマチン部位を変更したため、その解析方法の検討、観察条件の設定に時間がかかっている。EMT現象を利用した心筋細胞へのダイレクトリプログラミング法では、遺伝子導入後の転換した細胞の培養法の検討が必要になった。一方、ケラチノサイトのメラノサイト直接転換を利用した検証も行い、EMT発生により転換効率の上昇が見られ、予想した結果を得ることができている。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度まで検討を行ってきたHiston H3のEMT前後でのMethylationやAcethylationの比較解析に実際に着手し、EMTにより転写の活性が高いクロマチン状態に至っている証拠を探し出す。
また、EMT現象を利用した心筋細胞へのダイレクトリプログラミング法の応用検討では、心筋転換の際の培養条件の検討を行うとともに、心筋転換の評価法の検討も行う。いままでRT-PCRによる発現遺伝子の解析と免疫染色により心筋転換を評価してきたが、心筋に発現する遺伝子を利用したレポーターシステムを構築し、この安定発現細胞の作成により心筋細胞転換評価を簡略化する。
さらに、昨年度に引き続きメラノサイトへのダイレクトリプログラミング法を利用した検討も行い、EMT現象が細胞にダイレクトリプログラミングされやすい環境を提供していることをサポートするデータを取得する。
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