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2017 年度 実績報告書

ヒト多能性幹細胞から末梢神経への分化誘導カスケードの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K11035
研究機関京都大学

研究代表者

菅 三佳 (岸本三佳)  京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (00340448)

研究分担者 金 美海  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30506449)
古江 美保  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ヒト幹細胞応用開発室, 招へいプロジェクトリーダー (80257310)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード頭部神経堤細胞 / 分化誘導 / ヒトiPS細胞
研究実績の概要

ヒト多能性幹細胞由来末梢神経細胞のin vitro誘導のためには、ヒトを含む脊椎動物の神経堤初期発生のメカニズムを理解した上で細胞運命を制御し、再現性の高い分化誘導プロトコルを開発することが重要である。本研究では、特に頭部の末梢神経系の細胞を誘導するための外来遺伝子導入によらない、培地添加因子やECM成分の調製のみによるプロトコルの開発、ならびに誘導細胞の特性解析を目的としている。
まず、(1)未分化のヒトES細胞から神経堤幹細胞ならびに頭部神経堤を高効率に誘導し、その分化誘導課程における遺伝子発現について解析を進め、未分化のヒトES細胞から頭部神経堤を誘導する課程でBMP4などの成長因子を添加する濃度と時間を的確に制御することが重要であることを立証した。(2)また、数多いヒトiPS細胞株(細胞クローン)の中から、頭部末梢神経系細胞の誘導法開発に最も有用な細胞株を選択した。次に、(3)選択したヒトiPS細胞株を用いて、ヒトES細胞を用いて設定した誘導培養条件が適用できることを確認した。(4)ヒトiPS細胞株2株を用い、頭部神経堤細胞への誘導培養条件の最適化をおこなった。ヒトiPS細胞由来頭部神経堤細胞の特性解析として、生細胞位相差顕微鏡観察による形態評価ならびに免疫染色によるマーカー発現解析評価、リアルタイムPCR解析によるマーカー遺伝子発現評価を実施した。(5)ヒトiPS細胞由来頭部神経堤細胞から末梢神経を誘導し、生細胞位相差顕微鏡観察による形態評価ならびに免疫染色によるマーカー発現解析評価、リアルイムPCR解析によるマーカー遺伝子発現評価実施し、誘導された細胞の特性解析をおこなった。しかしながら末梢神経誘導効率が安定しないことから、誘導頭部神経堤細胞の剥離方法、播種方法の検討、末梢神経誘導培地ならびにECMについて再検討を実施した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High cell density suppresses BMP4-induced differentiation of human pluripotent stem cells to produce macroscopic spatial patterning in a unidirectional perfusion culture chamber.2018

    • 著者名/発表者名
      Tashiro S, Le MNT, Kusama Y, Nakatani E, Suga M, Furue MK, Satoh T, Sugiura S, Kanamori T, Ohnuma K.
    • 雑誌名

      J Biosci Bioeng.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2018.03.007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and expansion of human pluripotent stem cell-derived hepatic progenitor cells by growth factor defined serum-free culture conditions.2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda T, Takayama K, Hirata M, Liu YJ, Yanagihara K, Suga M, Mizuguchi H, Furue MK.
    • 雑誌名

      Exp Cell Res.

      巻: 352(2) ページ: 333-345

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.02.022.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来頭部神経堤様細胞を用いたin vitro発生毒性試験法の構築に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      菅三佳、 三村純代 、 劉有容、中野貴子、二川浩樹、古江―楠田美保
    • 学会等名
      日本動物代替法学会第30回大会
  • [学会発表] Noninvasive Live Cell Imaging Assays for Toxicity Prediction Using Neuroepithelial-like Stem Cells Derived from Human iPS Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Mika Suga, Hiroaki Kii, Naoko Ueda , Takako Nakano, Yu-Jung Liu, Takayuki Uozumi , Tomoro Dan, Yasujiro Kiyota, and Miho K. Furue
    • 学会等名
      SOT2018
    • 国際学会
  • [産業財産権] 神経幹細胞の製造方法、培地、サプリメント、サプリメントセット、 培地キット、及び細胞培養装置2017

    • 発明者名
      古江美保、菅三佳、紀伊宏昭、魚住孝之、清田泰次郎
    • 権利者名
      古江美保、菅三佳、紀伊宏昭、魚住孝之、清田泰次郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/019757

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公開日: 2022-12-28  

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