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2018 年度 実施状況報告書

上皮-間葉系転換(EMT)を利用したダイレクトリプログラミング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K06826
研究機関岐阜大学

研究代表者

本橋 力  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 講師 (40334932)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードダイレクトリプログラミング / 上皮-間葉系転換 / EMT / 間葉系細胞 / 角化細胞 / 色素細胞 / 神経堤細胞
研究実績の概要

平成30年度においては、以下の2つの研究を行った。
研究1 EMT現象を用いた直接転換法の解析:転写因子SOX10を過剰発現させるだけでは神経堤細胞へ直接転換できなかったマウス角化細胞でも、SOX10と共にEMTに関係する転写因子を過剰発現させると神経堤細胞に直接転換できることをこれまで明らかにしてきた。この成果より、EMT現象が直接転換を促進する役割を果たしていると考え、EMTを介してマウス角化細胞を神経堤細胞以外の細胞へ直接転換することを試みた。マウス角化細胞の色素細胞への直接転換を検討するため、色素細胞マスター遺伝子m-MitfをEMT関連転写因子と共に過剰発現させた。しかし、この方法では既知の色素細胞培養条件を用いただけでは色素細胞に直接転換できなかった。そのため、培養環境や培養期間など様々な条件を検討したが、色素細胞に転換した兆候は観察されなかった。
研究2 EMT現象を促進する転写因子の新しい組み合わせの探索: 研究1で用いた転写因子によるEMT現象で生じる遺伝子発現変動を定量的PCRで解析したところ、通常のEMT現象で観察される変動よりも小さいことがわかった。そこで、研究1ではEMT現象が十分に起きなかったため直接転換しなかったのではないかと考え、EMTを促進する転写因子の新しい組み合わせを探索した。既に明らかにしているEMT関連転写因子を様々な組み合わせで角化細胞にレトロウィルスで過剰発現させ、EMT現象の発生とその強弱を調べた。フローサイトメーターで間葉系細胞マーカーSca-1とPDGFRαの発現の強弱を観察し、定量的PCRでE-CadherinとVimentinの発現の変動を調べているが、現在まで、EMTを促進する転写因子の組み合わせは明らかにできていない。次年度も引き続き探索を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

神経堤細胞への直接転換に用いた転写因子の組み合わせでは、角化細胞を神経堤細胞以外の細胞への直接転換には応用できなかった。これは当初から予想していたことではあったが、EMTを促進する転写因子の組み合わせの探索に、計画以上の時間がかかってしまっている。

今後の研究の推進方策

引き続きEMT現象を促進させる転写因子の組み合わせの探索を行う。現在使用している間葉系細胞マーカー以外のマーカーも利用した詳細なEMTの定量を行い、より効率的な探索を行う。この成果を元に、EMTを用いた角化細胞の色素細胞への直接転換を試みる。明らかにしたEMT関連転写因子を用いて角化細胞以外の細胞でもEMTが起こるかどうかも検討することで、多種類の細胞のEMTを用いた直接転換への応用もめざす。

次年度使用額が生じた理由

EMT現象を促進させる新しい転写因子の組み合わせの探索への着手が予定よりも遅れ、しかも計画以上の時間がかかってしまっている。そのため助成金を年度を跨いで使用する必要が生じた。次年度も引き続きEMT現象を促進させる転写因子の組み合わせの探索を重点的に行い、経費は前年度分からの繰越分を合わせて以下に示した項目に充てる予定である。
フローサイトメーター解析のための各種蛍光抗体、定量的遺伝子発現解析試薬、遺伝子発現制御システム、遺伝子導入関連物品(遺伝子導入試薬、電気的遺伝子導入機器、レトロウィルス発現関連試薬)、各種細胞培養のために必要な培養関連試薬・培地、実験用マウスなど動物飼育費。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Melanoblasts as multipotent cells in murine skin.2019

    • 著者名/発表者名
      Motohashi T, Kunisada T.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology.

      巻: 1879 ページ: 257-266

    • DOI

      DOI: 10.1007/7651_2018_144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct conversion of mouse embryonic fibroblasts into neural crest cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Motohashi T, Kunisada T.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology.

      巻: 1879 ページ: 307-321

    • DOI

      DOI: 10.1007/7651_2018_145

    • 査読あり
  • [学会発表] Direct conversion of mouse somatic cells into neural crest cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Motohashi
    • 学会等名
      第51回日本発生生物学会年会

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公開日: 2019-12-27  

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