• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

着床前胚に由来する幹細胞を用いた全能性の再構築

計画研究

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
研究課題/領域番号 19H05757
研究機関熊本大学

研究代表者

岡江 寛明  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (10582695)

研究分担者 大日向 康秀  千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (70415107)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
キーワード全能性 / 栄養膜幹細胞 / 原始内胚葉幹細胞
研究実績の概要

本研究では、独自の幹細胞培養技術を駆使し、マウスにおいて試験管内で胚発生能を幹細胞のみで再構成する。また、ヒトにおいても胚盤胞を構成する全細胞系譜の幹細胞化を行い、それぞれの特性を解析する。本年度は、マウス原始内胚葉幹細胞(PrES細胞)の樹立に成功し、論文を発表した。また、ヒトTS細胞およびナイーブ型ES/iPS細胞におけるC19MCの機能に関する研究成果を論文として発表した。成果の概要を以下に示す。
1.マウスにおいて、胚盤胞を構成するエピブラスト、栄養膜、原始内胚葉の3つの細胞系譜の内、これまで報告がなかった原始内胚葉幹細胞(PrES細胞)の樹立に成功し、発表した(Science 2022)。PrES細胞は胚盤胞への注入によって、高効率に原始内胚葉に寄与し、原始内胚葉を欠いた胚の補完も可能だった。ES細胞、TS細胞、PrES細胞を組み合わせ作製した胚オルガノイドは、偽妊娠マウス子宮に高効率に着床し、卵黄嚢様組織に囲まれた胚様構造を派生した。
2.ナイーブ型ヒトES/iPS細胞はTS細胞へと分化できるが、プライム型ES/iPS細胞は分化できなことを見出した。このような表現型の違いの原因を探るため、WGBS、RNA-seq、miRNA-seqを行った。その結果、プライム型ES/iPS細胞では19番染色体上のmiRNAクラスター(C19MC)がDNAメチル化によって抑制されていることを明らかにした。一方、ナイーブ型ES/iPS細胞ではC19MCは脱メチル化されていた。さらに、C19MCのプロモーター領域のゲノム・エピゲノム編集を行うことで、C19MCがTS細胞の維持および分化に必須であることを明らかにした。以上の成果を論文として発表した(Nat Commun 2022)。

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

マウスにおいては、PrES細胞の樹立に成功し、子宮内で胚様構造を派生させることにも成功した。それらについての成果を論文として発表した。ヒトにおいては、C19MCがTS細胞の維持およびES/iPS細胞からTS細胞への分化に必須であることを突き止め、成果を論文として発表した。以上のように、着実に研究成果が得られていることから、研究は順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

マウスにおいては、現在の胚オルガノイドが発生能を保持しない原因の一つはTS細胞が胚盤胞の栄養外胚葉の性質を捕捉できていないことにあると考えている。そこで、来年度は、新規TS細胞の樹立を行い、樹立した株の胚への寄与能を解析する。また、マウスおよびブタでの研究成果をもとに、ヒトでいまだ樹立されていない原始内胚葉幹(PrES)細胞の樹立を検討する。さらに、ヒトTS細胞、ES/iPS細胞、子宮内膜オルガノイド等を活用して独自のヒト着床モデルを立ち上げ、着床期の胚発生を模倣可能かどうか検討する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 その他

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

  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS
  • [国際共同研究] University of Kansas Medical Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Kansas Medical Center
  • [雑誌論文] CITED2 is a conserved regulator of the uterine-placental interface2023

    • 著者名/発表者名
      Kuna Marija、Dhakal Pramod、Iqbal Khursheed、Dominguez Esteban M.、Kent Lindsey N.、Muto Masanaga、Moreno-Irusta Ayelen、Kozai Keisuke、Varberg Kaela M.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Sucov Henry M.、Soares Michael J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2213622120

    • DOI

      10.1073/pnas.2213622120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic imprinting in human placentation2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、Oike Akira、Kobayashi Norio、Hamada Hirotaka、Okae Hiroaki、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 21 ページ: e12490

    • DOI

      10.1002/rmb2.12490

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The multifaceted role of GCM1 during trophoblast differentiation in the human placenta2022

    • 著者名/発表者名
      Jeyarajah Mariyan J.、Jaju Bhattad Gargi、Kelly Rachel D.、Baines Kelly J.、Jaremek Adam、Yang Fei-Hung P.、Okae Hiroaki、Arima Takahiro、Dumeaux Vanessa、Renaud Stephen J.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 ページ: e2203071119

    • DOI

      10.1073/pnas.2203071119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Hiura Hitoshi、Kubota Naoto、Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、Oike Akira、Hori Takeshi、Kikutake Chie、Hamada Hirotaka、Kaji Hirokazu、Suyama Mikita、Bortolin-Cavaille Marie-Line、Cavaille Jerome、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 3071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30775-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic, Genomic, and Imaging Approaches to Dissect the Role of Polycomb Group Epigenetic Regulators in Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yakushiji-Kaminatsui Nayuta、Kondo Takashi、Ohinata Yasuhide、Takano Junichiro、Koseki Haruhiko
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 2529 ページ: 207~228

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-2481-4_10

  • [学会発表] Unlocking the mysteries of pregnancy with stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      熊本大学発生医学研究所セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human PSCs2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      IRCMS seminar "New Horizons in Developmental Biology"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human PSCs2023

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      熊本大学発生医学研究所セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] C19MC is essential for the differentiation potential of hPSCs into trophoblast lineages2022

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      The 55th annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • [学会発表] Critical role of genomic imprinting in human placental development2022

    • 著者名/発表者名
      岡江寛明
    • 学会等名
      新学術・全能性 The International Symposium “Totipotency and Germ Cell Development”
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi