光操作技術による生体内間葉系幹細胞の集積に関する分子理解と歯槽骨関連疾患への応用

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04399
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 宝田 剛志 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 研究教授 (30377428)
• 研究分担者: 窪木 拓男 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00225195) ; 佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501) ; 戸村 道夫 大阪大谷大学, 薬学部, 教授 (30314321) ; 戸口田 淳也 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40273502) ; 渡辺 亮 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (60506765) ; 大野 充昭 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60613156)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 間葉系幹細胞 / 光操作

研究実績の概要

抜歯窩創傷治癒過程に必須な間葉系幹細胞に関する従来の研究は、培養条件下での解析や、外来性移植MSCの効果の検証が主である。しかしこの現状では、生体内MSCの「内在性」の組織修復システムを理解することは難しい。申請者らは、青光照射でDNA組み換え反応をコントロールできる光活性型Cre(Photoactivatable(PA)-Cre)に着目し、このPA-Cre技術と、テトラサイクリン誘導発現系システム（TetON/OFF）のActb locusへのノックイン技術（Aida et al, Genome biology, 2015）を組み合わせることで、平成30年度は、in vivoでのlight/Dox-dependentなDNA組み換え反応を可能とする遺伝子改変マウス（TRE-PA-Creマウス）の開発を目指した。平成29年度までにin vitroにおいて実験系の確認は済んでいたため、actb locusに対するhomology armを両端に有するTRE-PACre donorベクターを利用してノックインマウスの作製を試みた。PCR等によりactb locusへの挿入を確認できた個体を選別し、同マウスにtail veinよりtTA発現プラスミドと、レポーターであるLSL-tdTomatoプラスミドを導入することで、生体外からの光照射による肝臓でのDNA組み換え反応に成功した。つまり開発したTRE-PACreマウスがWORKすることが証明できた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究遂行に必須な研究ツールの開発が当初の計画通りに進んでいる。

今後の研究の推進方策

開発したTRE-PACreマウスがWORKすることが証明できたため、本年度は、TREPACreマウスとLSL-tdTOmatoマウスと、各種細胞特異的tTAマウスを交配することで、細胞種特異的な光組み換えマウスの開発を目指し、同マウスでの光依存的細胞ラベリング手法の開発を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Physiological role of urothelial cancer-associated one long noncoding RNA in human skeletogenic cell differentiation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa T, Nishida T, Ono M, Takarada T, Nguyen HT, Kurihara S, Furumatsu T, Murase Y, Takigawa M, Oohashi T, Kamioka H, Kubota S.
  • 雑誌名: J Cell Physiol. 巻: 233 ページ: 4825-4840
  • DOI: doi: 10.1002/jcp.26285.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Type IV collagen α6 chain is a regulator of keratin 10 in keratinization of oral mucosal epithelium. (2018)
  • 著者名/発表者名: Komori T, Ono M, Hara ES, Ueda J, Nguyen HTT, Nguyen HT, Yonezawa T, Maeba T, Kimura-Ono A, Takarada T, Momota R, Maekawa K, Kuboki T, Oohashi T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 ページ: 2612.
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-018-21000-0.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Core Binding Factor β Expression in Ovarian Granulosa Cells Is Essential for Female Fertility. (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee-Thacker S, Choi Y, Taniuchi I, Takarada T, Yoneda Y, Ko C, Jo M.
  • 雑誌名: Endocrinology. 巻: 159 ページ: 2094-2109
  • DOI: doi: 10.1210/en.2018-00011.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The MAPK Erk5 is necessary for proper skeletogenesis involving a Smurf-Smad-Sox9 molecular axis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Iezaki T, Fukasawa K, Horie T, Park G, Robinson S, Nakaya M, Fujita H, Onishi Y, Ozaki K, Kanayama T, Hiraiwa M, Kitaguchi Y, Kaneda K, Yoneda Y, Takarada T, Guo XE, Kurose H, Hinoi E.
  • 雑誌名: Development. 巻: 145 ページ: pii: dev164004.
  • DOI: doi: 10.1242/dev.164004.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radiobrominated benzimidazole-quinoline derivatives as Platelet-derived growth factor receptor beta (PDGFRβ) imaging probes. (2018)
  • 著者名/発表者名: Effendi N, Mishiro K, Takarada T, Makino A, Yamada D, Kitamura Y, Shiba K, Kiyono Y, Odani A, Ogawa K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 ページ: 10369
  • DOI: doi: 10.1038/s41598-018-28529-0.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 組織機能修復・再生・創薬を指向した間葉系幹細胞の幹細胞の階層性/系譜の分子理解 (2018)
  • 著者名/発表者名: 宝田 剛志
  • 学会等名: 第29回創薬・薬理フォーラム岡山
  • 招待講演
• [学会発表] Dissecting the hierarchy and lineage of mesenchymal stem cells by mouse genetics. (2018)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Takarada
  • 学会等名: International Symposium on Immunology and Tissue Regeneration in Okayama / 12th URA International Symposium