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2017 年度 実施状況報告書

電気物性を指標とした組織幹細胞の単一解析技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06853
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

馬渕 洋  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 助教 (50424172)

研究分担者 赤澤 智宏  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 教授 (80291160)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードSingle cell 解析 / 間葉系幹細胞
研究実績の概要

現在までに、蛍光色素や抗体などの標識なしで細胞性質を分析する技術の開発を目指し、幹細胞に特異的な電気物性の探索を行ったところ、細胞の「比誘電率」が異なることを明らかにしている。そこで本年度は、幹細胞の性質変化に伴い遺伝子発現がどのように変化するかを解析することにした。生後0日から3日のマウスの四肢から組織を採取し、コラゲナーゼ処理後、細胞を抽出した。384 wellプレートに対しSingle cell sortingを行い、細胞からRNAを採取、逆転写・増幅を経て、単一細胞の遺伝子発現を調べた。その結果、複数の組織間葉系細胞の集団を同定することに成功した。また、培養前・後を比較したところ、培養を経ることで各集団の遺伝子発現が変化することが観察された。更に、単一細胞遺伝子解析と、細胞表面抗原の発現をIndexすることで、表面抗原と遺伝子発現相関について解析を進めた。筋組織及び骨髄におけるCD146陽性細胞はSox10 (venus)の発現量が高く、培養後もSox10陽性を維持したまま培養することが可能であった。また、CD146陽性および間葉系マーカーが陰性である集団から、培養を経ることで間葉系マーカーを発現する細胞集団へと転換していることが分かった。クローナルに解析した培養系においても、骨・軟骨・脂肪に分化することを確認した。現時点で得られている結果からは、培養前には間葉系幹細胞の表面抗原を発現していない少数の細胞集団が、培養後の間葉系幹細胞集団を作り出す可能性を示唆するデータが得られている。

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

当初予定していた実験を遂行し、予想の範囲内の実験結果が得られている。培養前後における細胞の遺伝子解析は順調に進んでいる。現在詳細なデータ解析を進めている段階であるが、今後は、マウス四肢組織以外の様々な細胞を対象として実験対象を広げていく予定である。

今後の研究の推進方策

今後は引き続き、単一細胞レベルでの遺伝子解析を進めていく予定である。また、組織損傷モデル(放射線照射等)における細胞集団の遺伝子変化を調べていくことで、環境応答性の組織幹細胞集団を同定し、既存の幹細胞マーカーとの比較を行う予定である。また得られた結果を元に、発表及び研究論文としてまとめていきたいと考えている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Anterior cruciate ligament-derived mesenchymal stromal cells have a propensity to differentiate into the ligament lineage2018

    • 著者名/発表者名
      Ogata Yusuke、Mabuchi Yo、Shinoda Kosuke、Horiike Yuta、Mizuno Mitsuru、Otabe Koji、Suto Eriko Grace、Suzuki Nobuharu、Sekiya Ichiro、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 8 ページ: 20~28

    • DOI

      10.1016/j.reth.2017.12.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cancer-secreted hsa-miR-940 induces an osteoblastic phenotype in the bone metastatic microenvironment via targeting ARHGAP1 and FAM134A2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Kyoko、Ochi Hiroki、Sunamura Satoko、Kosaka Nobuyoshi、Mabuchi Yo、Fukuda Toru、Yao Kenta、Kanda Hiroaki、Ae Keisuke、Okawa Atsushi、Akazawa Chihiro、Ochiya Takahiro、Futakuchi Mitsuru、Takeda Shu、Sato Shingo
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 115 ページ: 2204~2209

    • DOI

      10.1073/pnas.1717363115

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recapitulation of Extracellular LAMININ Environment Maintains Stemness of Satellite Cells In?Vitro2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kana、Sakurai Hidetoshi、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Sekiguchi Kiyotoshi、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 10 ページ: 568~582

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.12.013

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Technical advantage of recombinant collagenase for isolation of muscle stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kana、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 7 ページ: 1~7

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.reth.2017.06.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of dental pulp stem cells with high osteogenic potential2017

    • 著者名/発表者名
      Yasui Takazumi、Mabuchi Yo、Morikawa Satoru、Onizawa Katsuhiro、Akazawa Chihiro、Nakagawa Taneaki、Okano Hideyuki、Matsuzaki Yumi
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 37 ページ: 8

    • DOI

      10.1186/s41232-017-0039-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differentiation of Oligodendrocyte Precursor Cells from Sox10-Venus Mice to Oligodendrocytes and Astrocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Nobuharu、Sekimoto Kaori、Hayashi Chikako、Mabuchi Yo、Nakamura Tetsuya、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 14133

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14207-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prospectively isolated mesenchymal stem/stromal cells are enriched in the CD73+ population and exhibit efficacy after transplantation2017

    • 著者名/発表者名
      Suto Eriko Grace、Mabuchi Yo、Suzuki Nobuharu、Suzuki Koji、Ogata Yusuke、Taguchi Miyu、Muneta Takeshi、Sekiya Ichiro、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 4838

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05099-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of hair follicle dermal papilla cell properties in human induced pluripotent stem cell-derived multipotent LNGFR(+)THY-1(+) mesenchymal cells2017

    • 著者名/発表者名
      Veraitch Ophelia、Mabuchi Yo、Matsuzaki Yumi、Sasaki Takashi、Okuno Hironobu、Tsukashima Aki、Amagai Masayuki、Okano Hideyuki、Ohyama Manabu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 42777~42777

    • DOI

      10.1038/srep42777

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Sox10を指標とした組織幹細胞の発生起源とその細胞集団の解析2017

    • 著者名/発表者名
      馬渕洋、小柳明日香、緒方勇亮、須藤絵里子グレース、鈴木喜晴、赤澤智宏
    • 学会等名
      第38回日本炎症・再生医学会
  • [備考] 東京医科歯科大学 大学院保健衛生学研究科 分子生命情報解析学分野

    • URL

      http://akazawalab.com/publication/

  • [産業財産権] 移植効率を向上させるヒト間葉系幹細胞(MSC)の新鮮純化方法2017

    • 発明者名
      赤澤智宏、須藤絵里子グレース、馬渕洋
    • 権利者名
      赤澤智宏、須藤絵里子グレース、馬渕洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-095216

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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