体外培養における多能性幹細胞からの機能的な原始卵胞の作製

• 研究課題/領域番号: 25290033
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験動物学
• 研究機関: 九州大学 (2014-2016); 京都大学 (2013)
• 研究代表者: 林 克彦 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20287486)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 卵母細胞 / 多能性幹細胞 / 生殖細胞 / 原始卵胞 / 卵子 / 始原生殖細胞 / 体外培養 / 減数分裂 / 単一細胞遺伝子発現 / 次世代シークエンサー

研究成果の概要

本研究の目的は卵巣中の卵母細胞／卵子の源である原始卵胞の成立・維持機構を体外培養系を用いて明らかにすることである。特に本研究ではまず多能性幹細胞からの卵母細胞系列の分化誘導形を開発し、その過程において原始卵胞がどのように確立されていくかを解析する。多能性幹細胞は遺伝子改変が容易であり、それらから原始卵胞が作られる培養系を開発できれば、これまで不明な点が多い原始卵胞の成立・維持機構の解明に貢献し、不妊症の解明にも大きく貢献すると思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hikabe O, Hamazaki N, Nagamatsu G, Obata Y, Hirao Y, Hamada N, Shimamoto S, Imamura T, Nakashima K, Saitou M, Hayashi K
  • 雑誌名: Nature 巻: 539 号: 7628 ページ: 299-303
  • DOI: 10.1038/nature20104
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Production of functional oocytes from mouse pluripotent stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Hikabe O, Hamazaki N, Nagamatsu G, Shimamoto S, Hamada N.
  • 雑誌名: Protocol Exchange. 巻: -
  • DOI: 10.1038/protex.2016.065
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Global Landscape and Regulatory Principles of DNA Methylation Reprogramming for Germ Cell Specification by Mouse Pluripotent Stem Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shirane K, Kurimoto K, Yabuta Y, Yamaji M, Satoh J, Ito S, Watanabe A, Hayashi K, Saitou M, Sasaki H.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 39 ページ: 87-103
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complete in vitro generation of fertile oocytes from mouse primordial germ cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Morohaku K, Tanimoto R, Sasaki K, Kawahara-Miki R, Kono T, Hayashi K, Hirao Y, Obata Y
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 巻: 113 ページ: 9021-9026
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rewinding the process of mammalian extinction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saragusty J, Diecke S, Drukker M, Durrant B, Friedrich B-N I, Galli C, Göritz F, Hayashi K, Hermes R, Holtze S, Johnson S, Lazzari G, Loi P, Loring JF, Okita K, Renfree MB, Seet S, Voracek T, Stejskal J, Ryder OA, Hildebrandt TB.
  • 雑誌名: Zoo Biol. 巻: 35 号: 4 ページ: 280-292
  • DOI: 10.1002/zoo.21284
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quantitative Dynamics of Chromatin Remodeling during Germ Cell Specification from Mouse Embryonic Stem Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurimoto, K., Yabuta, Y., Hayashi, K., Ohta, H., Kiyonari, H., Mitani, T., Moritoki, Y., Kohri, K., Kimura, H., Yamamoto, T., Katou, Y., Shirahige, K., Saitou, M.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 16 号: 5 ページ: 517-532
  • DOI: 10.1016/j.stem.2015.03.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possibilities in Germ Cell Research: An Engineering Insight. (2015)
  • 著者名/発表者名: Esfandiari F, Mashinchian O, Ashtiani MK, Ghanian MH, Hayashi K, Saei AA, Mahmoudi M, Baharvand H.
  • 雑誌名: Trends in Biotechnology 巻: 33 号: 12 ページ: 735-746
  • DOI: 10.1016/j.tibtech.2015.09.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Induction of Primordial Germ Cell-Like Cells From Mouse Embryonic Stem Cells by ERK Signal Inhibition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura T, Kaga Y, Ohta H, Odamoto M, Sekita Y, Li K, Yamano N, Fujikawa K, Isotani A, Sasaki N, Toyoda M, Hayashi K, Okabe M, Shinohara T, Saitou M, Nakano T.
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 32 号: 10 ページ: 2668-2678
  • DOI: 10.1002/stem.1781
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hayashi K, Saitou M. (2014)
  • 著者名/発表者名: Perspectives of germ cell development in vitro in mammals.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 85(6) 号: 6 ページ: 617-626
  • DOI: 10.1111/asj.12199
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generation of eggs from mouse embryonic stem cells and induced plurip otent stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Saitou M
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 8 号: 8 ページ: 1513-1524
  • DOI: 10.1038/nprot.2013.090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Induction of mouse germ-cell fate by transcription factors in vitro. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakaki F, Hayashi K, Ohta H, Kurimoto K, Yabuta Y, Saitou M.
  • 雑誌名: Nature 巻: 501 号: 7466 ページ: 222-226
  • DOI: 10.1038/nature12417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise differentiation from naive state pluripotent stem cells to functional primordial germ cells through an epiblast-like state. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K and Saitou M
  • 雑誌名: Methods in molecular biology 巻: 1074 ページ: 175-183
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-628-3_13
  • ISBN: 9781627036276, 9781627036283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tsix RNA and the germline factor, PRDM14, link X-reactivation and stem cell reprogramming (2013)
  • 著者名/発表者名: Payer B, Rosenberg M, Yamaji M, Yabuta Y, Michiyo K-A, Hayashi K. Yamanaka S. Saitou M, Lee J. T.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 52 号: 6 ページ: 805-818
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2013.10.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] A mesodermal factor, T, specifies mouse germ cell fate by directly activating germline determinants (2013)
  • 著者名/発表者名: Aramaki, S., Hayashi, K., Kurimoto, K., Ohta, H., Yabuta, Y., Iwanari, H., Mochizuki, Y., Hamakubo, T., Kato, Y., Shirahige, K., and Saitou, M
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 27 号: 5 ページ: 516-529
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2013.11.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 試験管内で機能的な生殖細胞をつくる～試験管内で世代交代はできるのか？～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本動物学会第69回関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] 生殖細胞系列の体外再構築とその利用について (2017)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 関西生殖医学集談会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2017-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] A model of functional egg production in a dish (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K
  • 学会等名: KOSAR
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2017-02-26
  • 招待講演
• [学会発表] マウス多能性幹細胞を用いた体外培養による卵子形成過程の再構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第29回日本動物実験代替法学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] 人工配偶子の作製技術の最前線 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本IVF学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-10-01
  • 招待講演
• [学会発表] マウスの卵母細胞系列の再構築系とその応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第88回日本遺伝学会
  • 発表場所: 三島
  • 年月日: 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial gametes derived from pluripotent stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K
  • 学会等名: AAAP Animal Science Congress
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2016-08-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 生殖細胞系列分化培養系におけるサイトメトリー技術の適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第26回日本サイトメトリー学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2016-07-22
  • 招待講演
• [学会発表] Derivation of Germ Cells from Stem Cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K
  • 学会等名: IFFS2016
  • 発表場所: Delhi, India
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Artificial oocyte production from pluripotent stem cells in mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K
  • 学会等名: Epigenetic Penetrance of Reproductive Technologies
  • 発表場所: Teramo, Italy
  • 年月日: 2016-06-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 培養皿上で受精可能な卵子をつくる～基礎と応用に向けて～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本生殖再生医学会
  • 発表場所: シェーンバッハ・サボー（東京）
  • 年月日: 2016-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] 試験管内生殖細胞の最前線と課題 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本生殖内分泌学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2016-01-09
  • 招待講演
• [学会発表] Reconstitution of mouse oogenesis in vitro (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Derivation of Germ Cells from Stem Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: HAYASHI, Katsuhiko
  • 学会等名: World Congress on In Vitro Fertilization
  • 発表場所: Tivoli Congress Center, Copenhagen
  • 年月日: 2015-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 人工配偶子の最前線と課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本IVF学会
  • 発表場所: アクロス福岡
  • 年月日: 2015-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 雄から卵子？：体外卵子産生系で見えてくるもの (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本動物学会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] 雌性生殖細胞系列サイクルの試験管内再構成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2015-09-17
  • 招待講演
• [学会発表] Reconstitution of the Female Germline in a Dish (2015)
  • 著者名/発表者名: HAYASHI, Katsuhiko
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Fertilization & Activation of Development)
  • 発表場所: Holderness School
  • 年月日: 2015-07-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 多能性幹細胞から生殖細胞への分化誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 生殖医療学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial Gameteの現状と今後の展望～技術開発とその意義～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 日本医学会総会2015関西
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2015-04-11
  • 招待講演
• [学会発表] Propagating generations of healthy mice using manufactured oocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Hayashi
  • 学会等名: Ovarian Club V
  • 発表場所: 香港
  • 年月日: 2015-01-03 – 2015-02-02
  • 招待講演
• [学会発表] Generation of eggs from mouse embryonic stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Hayashi
  • 学会等名: Society of Reproduction and Fertility
  • 発表場所: 英国
  • 年月日: 2014-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro germline formation from pluripotent stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第４7回日本発生生物学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] Prospects of gamete production from pluripotent stem cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Hayashi
  • 学会等名: The 45th meeting of the Dutch Society of Obstetrics and Gynaecology
  • 発表場所: オランダ
  • 年月日: 2014-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Making Oocytes and Babies from Stem Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Hayashi
  • 学会等名: The Congress of the Asia Pacific Initiative on Reproduction
  • 発表場所: オーストラリア
  • 年月日: 2014-04-04 – 2014-04-06
  • 招待講演
• [学会発表] 生殖細胞系列の体外培養による再構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第25回高遠・分子細胞生物学シンポジウム
  • 発表場所: 大津市 延暦寺会館
  • 招待講演
• [学会発表] Germ cell differentiation from stem cells in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Hayashi
  • 学会等名: 17th World Congress on IVF
  • 発表場所: Tunis, Tunisia
  • 招待講演
• [学会発表] 原生殖細胞の分化を体外で再現する培養系の確立と利用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会
  • 発表場所: 横浜市 慶應義塾大学
• [学会発表] 生殖細胞系列の再構築培養系の確立と生殖巣の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦
  • 学会等名: 第21回日本ステロイドホルモン学会
  • 発表場所: 大阪市 千里ライフセンター
  • 招待講演
• [図書] 実験医学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦, 斎藤通紀
  • 出版者: 羊土社
• [図書] HORMONE FRONTIER IN GYNECOLOGY (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦, 斎藤通紀
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 産科と婦人科 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林克彦, 斎藤通紀
  • 出版者: 診断と治療社
• [備考] 九州大学大学院医学研究院ヒトゲノム幹細胞医学分野
  • URL: http://www.hgs.med.kyushu-u.ac.jp/
• [産業財産権] 始原生殖細胞を機能的に成熟した卵母細胞へと分化させる培養方法 (2016)
  • 発明者名: 尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
  • 権利者名: 尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-09-16
• [産業財産権] 始原生殖細胞を機能的に成熟した卵母細胞へと分化させる培養方法 (2015)
  • 発明者名: 尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
  • 権利者名: 尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-09-17
  • 外国