| 研究実績の概要 |
着床前から着床期にかけての初期発生様式は、げっ歯類であるマウスと霊長類を比較した際、遺伝子制御と胚構造ともに異なる点があり、マウス以外のほ乳類を用いた初期発生研究も重要である。特に進化上ヒトに近い霊長類での解析はヒトの発生を知るために特に有用と考える。
申請者が2014年に樹立したヒトナイーブ型iPS細胞は、着床前胚盤胞のエピブラストに一致し、今までできなかった着床前のより早期の初期発生研究を可能とした。この細胞を用いて、今まではアプローチできなかったヒト初期発生のメカニズムに迫る。胚盤胞内部細胞塊から着床後エピブラスト、原始内胚葉、臓側内胚葉へ分化していく発生過程を試験管内で構築し、明らかにする。
本年度は、ヒトナイーブ型iPS細胞から栄養外胚葉へと分化させることに成功した。さらに、栄養外胚葉から長期保存が可能な細胞性栄養膜細胞を作製し、細胞性栄養膜細胞から胎盤を構成する合胞体栄養膜細胞と絨毛外栄養膜細胞へ分化させ、胎盤細胞への分化過程を模倣するモデルを構築できた。一方、プライム型のヒトiPS細胞から分化させた細胞は胎盤細胞にはならず、遺伝子発現としては羊膜細胞に近いことも分かり、論文として、報告した(Io et al., Cell Stem Cell 2021)。
またナイーブ型多能性幹細胞から誘導した原始内胚葉・栄養外胚葉を用いて、ヒト初期発生モデルを構築することに成功した。本モデルは原腸嵌入・羊膜腔の形成を認めた。網羅的遺伝子発現によって、ヒト胚の発生に非常に類似することが分かった。またヒトにおいても前後軸が存在することを示し、試験管内における新たなヒト初期発生研究を可能にした。
|
