2020 年度研究成果報告書

ナイーブ型多能性幹細胞と試験管内初期胚培養法の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	16H02465
研究種目	基盤研究(A)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	実験動物学
研究機関	京都大学
研究代表者	高島康弘京都大学, iPS細胞研究所, 講師 (70469930)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード	発生分化 / 幹細胞
研究成果の概要	ナイーブ型多能性幹細胞を用いて、トロホブラストの分化を最終分化まで一望できる分化モデルを確立した。胎盤細胞の表面抗原の同定、詳細な遺伝子発現解析、最適な細胞性栄養膜幹細胞維持方法の確立にも成功した。同様にハイポブラストを誘導する培養方法を確立した。ヒト着床前エピブラストとハイポブラストを共培養してできる二層性胚盤様構造(Bilaminoids)を作製することに成功した。エピブラストの基底膜や極性の構築、羊膜腔の誘導、原始線条遺伝子の誘導、前後軸の誘導を明らかにした。マーモセット胚から新規マーモセットES細胞の樹立に成功した。ヒトとマーモセットにおいてシグナルが保存されていることも明らかにした。
自由記述の分野	発生分化
研究成果の学術的意義や社会的意義	着床期の初期発生は、ヒト・非ヒト霊長類では不明な点が多く、マウスとも異なる。しかし、霊長類胚を用いた研究は、倫理面に対する問題を含み困難である。自身が報告したnaive型ヒト多能性幹細胞を用いて世界で初めて、栄養外胚葉から始まる胎盤細胞の分化モデルや二層性胚盤様構造(Bilaminoids)モデルを樹立した。ブラックボックスであったヒト初期発生を明らかにすることができ、今後幹細胞を用いたヒト初期発生研究分野を作りだす成果である。マーモセット胚を利用することで、非ヒト霊長類を用いた初期発生研究の基盤構築に成功した。霊長類研究の重要性を示すとともに不妊・発生異常にも貢献する意義が高い成果である。