本研究では卵母細胞特異的リンカーヒストンH1であるH1fooを,山中4因子もしくは3因子と共に分化細胞に導入することで,従来の樹立方法と比較してより質の高いiPS細胞をマウスおよびヒト分化細胞から効率的に樹立することを目的として研究を進めてきた. 昨年度はレトロウイルスベクターを用いてOct4,Sox2,Klf4の3つの転写因子およびH1foo(以下OSKHと略記)をマウス尾部線維芽細胞に強制発現させることによりiPS細胞を樹立した.Nanog-GFPトランスジェニックマウスを用いた実験系において,H1fooを追加することによりNanog陽性iPS細胞の樹立効率が飛躍的に改善した.またH1fooはiPS細胞へのリプログラミング時に生じうる異常メチル化を抑制していた.OSKHを用いて樹立したiPS細胞は,OSKのみで樹立したiPS細胞と比較して,より高くかつクローン間で均一な分化能を有することを,胚様体形成能およびアグリゲーション法によるキメラマウス作製において確認した.これらの結果から,マウスの実験系においてH1fooは高品質のiPS細胞をより高効率に樹立するとの結論に至り,本研究成果を学術論文にまとめ,受理された. 本年度はヒトiPS細胞の樹立においてH1FOOの応用を試みた.センダイウイルスベクターを用いて4つの初期化因子にH1FOOを加えることで,マウスと同様にiPS細胞の樹立効率の改善を認めた.また樹立したiPS細胞は4因子のみで樹立した対照群と比較して,より良好かつ均一な多分化能を認め,質の高いヒトiPS細胞樹立においてもH1FOOが有効であることが明らかとなった.またヒトiPS細胞樹立時にH1FOOを加えることで,iPS細胞の樹立に有利に働くと考えられる幾つかの遺伝子の発現量が上昇していることを網羅的解析手法で明らかにした.
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