研究課題
本研究では、MSM-129由来のF1-ES細胞、iPS細胞を用いているためparental alleleを区別が可能である。これまでに培養条件(2i/LIF、seru/LIF)によってインプリント領域のメチル化状態は大きく異なることを明らかにしている。通常のマウス胚発生においてインプリント領域のメチル化状態は正確に維持されているにも関わらず、2i/LIF培地で培養した多能性幹細胞はインプリント領域を含めたゲノムワイドにメチル化が低下しており、さらにはインプリント遺伝子の発現も片発現アリルから両アリル発現を示すことがわかった。また、キメラマウス作製、tetraploid embryo complementationによる分化能、発生能に関する結果も得られつつある。インプリントが消失した多能性幹細胞はキメラマウスに高効率で寄与することができ、その過程で再度メチル化を確立していることがわかったが、一方でインプリント領域のメチル化は上昇しないことが明らかとなった。また、tetraploid embryo complementationでは、マウス個体全身を作出できる能力を評価できるが、上述のインプリントを消失した多能性幹細胞はマウス個体全身を作り出す能力に欠けることを今回の研究で示した。さらには、2i培地の代替となりうるa2i培地(Src inhibitor)で樹立したES細胞はインプリント領域のメチル化を維持し、高い個体発生能を有することを発見した。これら知見は、多能性幹細胞の品質評価に直結すると考えられ、今後さらに研究をすすめることにより、発生・分化に関わるDNAメチル化の重要性を明らかにしていきたいと考えている。
1: 当初の計画以上に進展している
指導教員と日々討論を交わしながら、研究の方向性を明確化できていることが一番の要因だと考えている。また、様々な分野の専門家の方とも積極的に共同研究も行うことにより、研究の意義深さを強められている。
今後、ナイーブ型のiPS細胞だけでなくプライム型のiEpiS細胞も作製し、メチル化解析を行うことにより、様々な多能性獲得過程におけるゲノムインプリンティングの安定性を検討することによりより高品質な多能性幹細胞の作製に貢献する。
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Proc Natl Acad Sci U S A
巻: 114（４） ページ: 758-763
doi: 10.1073/pnas.1614197114
