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2020 年度 実績報告書

臓器形成期までの生体内情報取得と生理的Ex vivo culture法の確立

計画研究

研究領域霊長類発生学研究の基盤構築
研究課題/領域番号 20H05761
研究機関京都大学

研究代表者

中村 友紀  京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (90648429)

研究分担者 岡本 郁弘  京都大学, 高等研究院, 特定講師 (40648424)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
キーワードscRNA-seq / 次元の呪い / カニクイザル
研究実績の概要

本研究領域では停滞していたヒト着床後胚発生の理解を発展させるため、カニクイザルを用いた着床直後胚の発生学研究基盤構築を目指す。そのため本研究計画では、(A01a)着床後に出現する全細胞種における全遺伝子プロファイルの同定による情報基盤の構築と(A01b)生体内胚発生を正確に再現した胚の”疑似着床”による試験管内胚発生モデル基盤の構築を目的としている。
これらの達成のため、具体的に(A01a)ではカニクイザル胚を用いた大規模なscRNA-seqデータ取得と、そのデータ解析に必要な”次元の呪い”問題の解決策の開発、またscRNA-seqでは細胞の位置情報を失うことから3D imaging法との照らし合わせによる情報補完による4D transcriptome atlasの構築を行う。また(A01b)では子宮内着床胚における卵黄嚢液の採取と分析と、その情報を参考に胚のEx vivo culture法の改良、そして(A01a)の情報を用いた成否検証を行う。
本年度は、数学者との共同研究により次元の呪い解決法であるRECODE(Resolution of curse of dimensionality)を開発し、既報のマウス着床胚scRNA-seq公開データを用いた検証を行った。そしてこれまで見分けることのできなかった細胞群を同定することに成功した。現在RECODE法に関して、論文準備中であるとともに、一部カニクイザル着床胚のscRNA-seqデータを取得し(E15)、RECODE法を用いた解析の進行中である。サル胚scRNA-seq実験の際、胚を一細胞化する前に卵黄嚢液を採取する予定であったが、行ったE15胚では小さすぎるためこれまでのところ実施に至っていない。

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

今年度、RECODE論文を投稿することを目標にしており、ほぼ完成していることからこの点に関してはおおむね順調に進んでいる考える。またサル胚からのscRNA-seqデータ取得に関しても、環境構築の上、実際のデータを取得できていることから、こちらもおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

これまで特に大きな変更などないことから、当初の予定通り計画的に進める。
特に来年度はRECODE論文の出版と、サル胚からのscRNA-seqデータ取得完了を目指す。また卵黄嚢液の採取と分析データの取得も完了させる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] GATA transcription factors, SOX17 and TFAP2C, drive the human germ-cell specification program2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yoji、Yamashiro Chika、Murase Yusuke、Yabuta Yukihiro、Okamoto Ikuhiro、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Nakaya Masataka、Tsukiyama Tomoyuki、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 4 ページ: e202000974

    • DOI

      10.26508/lsa.202000974

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capturing human trophoblast development with naive pluripotent stem cells in?vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Io Shingo、Kabata Mio、Iemura Yoshiki、Semi Katsunori、Morone Nobuhiro、Minagawa Atsutaka、Wang Bo、Okamoto Ikuhiro、Nakamura Tomonori、Kojima Yoji、Iwatani Chizuru、Tsuchiya Hideaki、Kaswandy Belinda、Kondoh Eiji、Kaneko Shin、Woltjen Knut、Saitou Mitinori、Yamamoto Takuya、Mandai Masaki、Takashima Yasuhiro
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: ? ページ: ?

    • DOI

      10.1016/j.stem.2021.03.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclosporin A and FGF signaling support the proliferation/survival of mouse primordial germ cell-like cells in vitro†2020

    • 著者名/発表者名
      Ohta Hiroshi、Yabuta Yukihiro、Kurimoto Kazuki、Nakamura Tomonori、Murase Yusuke、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 104 ページ: 344~360

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZGLP1 is a determinant for the oogenic fate in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka So I.、Nakaki Fumio、Miyauchi Hidetaka、Nosaka Yoshiaki、Ohta Hiroshi、Yabuta Yukihiro、Kurimoto Kazuki、Hayashi Katsuhiko、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      Science

      巻: 367 ページ: eaaw4115

    • DOI

      10.1126/science.aaw4115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long‐term expansion with germline potential of human primordial germ cell‐like cells in?vitro2020

    • 著者名/発表者名
      Murase Yusuke、Yabuta Yukihiro、Ohta Hiroshi、Yamashiro Chika、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 39 ページ: 104929

    • DOI

      10.15252/embj.2020104929

    • 査読あり
  • [学会発表] 霊長類特異的多能性状態の解明2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Nakamura* , Yusuke Imoto, Yasuaki Hiraoka, Mitinori Saitou
    • 学会等名
      第53回発生生物学会年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Identifying cells hidden by curse of dimensionality2020

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Nakamura
    • 学会等名
      The 1st ASHBi SignAC international workshop 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 観測ノイズ削減法の開発2020

    • 発明者名
      井元祐介、中村友紀、平岡裕章、斎藤通紀
    • 権利者名
      井元祐介、中村友紀、平岡裕章、斎藤通紀
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-102852

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公開日: 2023-12-25  

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