神経分化制御ぺプチドによるMuse細胞の神経分化誘導と神経再生医療への応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K10366
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 国際医療福祉大学 (2016-2018); 横浜市立大学 (2015)
• 研究代表者: 菅野 洋 国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (40244496)
• 研究分担者: 宮川 拓也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50596559) ; 田之倉 優 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任教授 (60136786)
• 研究協力者: 出澤 真理
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: MUSE細胞 / 幹細胞 / 神経分化誘導 / BCボックスモチーフ / 再生医療

研究成果の概要

MUSE細胞をラット皮膚由来前駆細胞よりMACS法にて分離後、神経分化誘導活性のある11種類のBC-box蛋白由来の機能性ペプチドであるBC-boxモチーフペプチドを細胞内へ導入し、神経特異蛋白の発現を解析した。11種類の機能性ペプチドは, 分化誘導するニューロンのタイプがそれぞれ異なっていた。BC-boxモチーフペプチドによる神経分化誘導メカニズムは、これらのペプチドがMUSE細胞へ導入されるとelongin Cと細胞内で結合し、その直後にJAK2をユビキチン化後分解し,更にSTAT3の阻害を解明し,このVHL-JAK/STATの転写経路がMUSE細胞の神経分化経路であることを示した。

自由記述の分野

脳神経外科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

MUSE細胞は多能性組織幹細胞であり, iPS細胞と同様な多分化能を有するが, iPS細胞のような癌形成能はなく安全であり,再生医療のドナー細胞として期待される。MUSE細胞は無処理のまま静脈内へ投与しても組織を修復する機能を有するが, 目的の細胞へ分化誘導後に投与した方が効率よく組織を修復する。ここではBCボックスモチーフ由来の神経分化誘導ペプチドを用いて, MUSE細胞から種々の神経細胞へ分化させる方法を提示し, かつ神経分化転写経路の一部を解明することに成功した。このことは,他の幹細胞にも応用ができる可能性が高く， 幹細胞を用いた神経再生医療を改良を加えた点で社会的意義も大きい。