| 研究課題/領域番号 |
15K01280
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
友常 大八郎 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (80283802)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 多能性幹細胞 / ヒトiPS細胞 / エピジェネティック / ポリコーム |
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| 研究実績の概要 |
ヒト多能性幹細胞（iPS細胞やES細胞）は、疾患のある組織を健康な組織で置き換える再生医療において、その細胞供給源になると期待されている。本計画では、自然に未分化性が破綻する状況を再現した実験系で見いだされた２つのエピジェネティック遺伝子（ポリコーム遺伝子群に属するMBTファミリー遺伝子）に焦点をあて、特に未分化－分化の境界における機能を解析している。
前年度までに、積極的な分化誘導を行わないような培養条件下での多能性幹細胞の振る舞いに焦点を当てた研究を行った。まず、未分化状態が自然に破綻する不安定な培養条件（DP）を細胞形態と未分化マーカーの発現を指標に確立し、そのときの細胞の状況をマイクロアレイによって解析した結果、不安定な状態で特異的に発現する遺伝子が多数見いだされた。一般的に、ポリコーム遺伝子群は多能性幹細胞で発現していて、PRC1といった複合体を形成して分化関連遺伝子の発現を抑制することで未分化状態を維持しているとされるが、本研究の対象であるL3MBTL1とFMBT2は、例外的に、不安定化によってその発現が上昇した。そこで、現在、これらの抗体を用いたChIP-Seq解析を進め、他のポリコームとターゲットが異なるのか、あるいは、不安定化に際してターゲットが変化するかという点を中心に分析している。また、不安定化と分化の違いを明らかにするため、多能性幹細胞を確定的な分化状態に誘導する研究も行い、統合的な解析を行った（論文発表済）。さらに、これらと同時並行して、L3MBTL1とSFMBT2をノックアウトする研究を進めている。既に、それらをCRISPR-Casによってこれらの遺伝子を破壊した多能性幹細胞を作製し、現在、その挙動を解析している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
全体の流れとしては、多能性幹細胞の未分化ー分化間の変動におけるChIP-Seqでポリコームのターゲットを解析し、その結果も踏まえながら、L3MBTL1とFMBT2の役割を詳細に研究していくということなる。多能性幹細胞の分化状態を変化させる技法は十分なものとなり、L3MBTL1とFMBT2の役割を解析するためのノックアウト細胞（iPS）も得ることができている。この点は予定以上の進歩と言えるが、L3MBTL1とFMBT2のChIP-Seq解析は予想以上に複雑で、今後も続ける必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
マイクロアレイや次世代シーケンスのデータ解析を行うためのシステムが２８年度の後半にようやく導入できたことで、今後は、ChIP-Seq解析が容易に進むと期待される。まずは、L3MBTL1とFMBT2のChIP-Seq解析を十分なものにする予定である。そして、現在既に作製したノックアウト細胞を用い、これらの分化状態を変化させる培養条件に置き、各種マーカーの発現変化を解析し、分化状態が変化がコントロールと比較してどうなっているかを明らかにする。さらに、IP-Westernやターゲット解析によって、そのメカニズムの解明に進みたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
進捗状況がやや遅れており、ChIP-Seq解析などを２９年度にも行う必要が生じたため、その費用を繰り越した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
Ｈ２９年度請求額と合わせて、主にChIP-Seq解析費として使用する。
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