| 研究領域 | 全能性プログラム：デコーディングからデザインへ |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05757
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
岡江 寛明 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (10582695)
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| 研究分担者 |
大日向 康秀 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (70415107)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 全能性 / 幹細胞 / 人工胚盤胞 / 人工胎盤 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、独自の幹細胞培養技術と現在可能なあらゆる方法論を駆使し、試験管内で胚発生能を有するマウス人工胚盤胞を再構築する。また、ヒト胚盤胞を構成する全系列の幹細胞化を行い、それぞれの幹細胞の特性を解析する。本年度は、マウスおよびヒト幹細胞の培養条件の改良を行った。また、ヒト原始内胚葉幹細胞（PrES細胞）の作製に着手した。成果の概要を以下に示す。
(1) 従来樹立されていなかったマウスPrES細胞の樹立を行った。樹立したPrES細胞は内因性の原始内胚葉を欠失した胚盤胞の致死性を救済し、完全に補完する能力を保持していた(論文投稿中)。
(2) 従来法を用いて培養したヒトTS細胞は、遺伝子導入やシングルセルクローニングに対して脆弱であり、遺伝子改変を行うことが困難であった。そこで、様々な増殖因子、小分子化合物、細胞外マトリックスの組み合わせを検討し、ヒトTS細胞の培養条件の改良を行った。その結果、ヒトTS細胞においてCRISPR-Cas9を用いたゲノム編集に成功した（Takahashi et al., PNAS 2019）。
(3) マウスPrES細胞の培養条件を用いて、ヒト胚盤胞よりPrES細胞の樹立を試みた。胚盤胞はフィーダー細胞に接着し、一部増殖する細胞が見られたが、これらの細胞を継代培養することはできなかった。よって、マウスPrES細胞の培養条件をそのままヒトに適用することはできないと考えられる。
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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
当初の計画通り、幹細胞の培養条件の改良を行い、マウスのPrES細胞の樹立に成功し、ES細胞、TS細胞と共に用いることで人工胚盤胞を作製する材料的条件が整った(論文投稿中)。また、ヒトTS細胞におけるゲノム編集に初めて成功し、論文を発表した（Takahashi et al., PNAS 2019）。マウスPrES細胞の培養条件を用いてヒトPrES細胞を樹立することはできなかったが、この結果は想定内であり、来年度以降、更なる条件検討を行う予定である。以上より、研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は、樹立に成功したマウスPrES細胞とES細胞、TS細胞を合わせて用い、胚盤胞を精密に模倣することで、人工胚盤胞の作製を試みる。また、マウス胚性線維芽細胞から誘導したiPS細胞に転写因子を導入することによって、TS細胞、PrES細胞に転換する実験も行う。ヒトPrES細胞の樹立については、継続して培養条件の検討を行う。具体的には、ヒトES/iPS細胞から原始内胚葉系列の細胞を誘導する条件を検討し、得られた情報をもとにヒト胚盤胞からPrES細胞の樹立を試みる。さらに、ヒトTS細胞より栄養膜様シスト構造や絨毛様構造を作製する研究にも着手する。
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