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2019 年度 実績報告書

化合物によるヒトiPS細胞の軟骨分化誘導法を応用した軟骨の発生・再生の戦略的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K16645
研究機関東京大学

研究代表者

河田 学  東京大学, 医学部附属病院, 登録研究員 (10803174)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード軟骨細胞 / ヒト多能性幹細胞 / 低分子化合物
研究実績の概要

申請者は、Wnt/β-cateninシグナルの活性化剤であるCHIR99021、及びレチノイン酸受容体(RAR)作動薬であるTTNPBという2種類の低分子化合物の組み合わせにより、recombinant proteinを用いた従来報告されている分化誘導法よりも、短期間で効率の良い誘導が可能なヒトiPS細胞の軟骨細胞への分化誘導法(以下、本誘導法を2 Compounds法 = 2C法と呼称する)を確立した。また2C法はその経時的な発現解析から、発生学的にも極めて妥当な軟骨分化誘導法であることが分かっている。
2C法の軟骨分化の分子メカニズムを明らかにするべく、本誘導法の各分化段階においてRAR及びβ-cateninのChIP-seqを各段階で実施した所、SOX9を始めとした各分化段階の代表的な転写因子群のenhancer領域にpeakを認め、中には両ChIP-seqで共通したpeak領域も見られた。以上のことから、レチノイン酸シグナル及びWnt/β-cateninシグナルは、軟骨分化・発生過程の各段階を規定する代表的な転写因子群のenhancer領域に作用し、一部は協調しながら分化の制御に直接的に関与していることが明らかとなった。
またヒトiPS細胞から2C法により分化誘導した軟骨細胞を用いてparticleを作成、免疫不全マウスの皮下に移植した所、ヒト組織特異的抗体陽性の硝子軟骨組織の生着を認めた。以上のことから、本誘導法により作成した軟骨細胞は、実際の生体内においても良好な硝子軟骨組織の形成能を有することが示された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Simple and Robust Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells toward Chondrocytes by Two Small-Molecule Compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Kawata Manabu、Mori Daisuke、Kanke Kosuke、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Chung Ung-il、Yano Fumiko、Masaki Hideki、Otsu Makoto、Nakauchi Hiromitsu、Tanaka Sakae、Saito Taku
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 13 ページ: 530~544

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.07.012

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chronological Changes in Anterior Knee Stability after Anatomical Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using Bone?Patellar Tendon?Bone and Hamstring Grafts2019

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Kohei、Taketomi Shuji、Inui Hiroshi、Yamagami Ryota、Nakazato Keiu、Takagi Kentaro、Kage Tomofumi、Kawata Manabu、Tanaka Sakae
    • 雑誌名

      The Journal of Knee Surgery

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1055/s-0039-1700809

    • 査読あり
  • [学会発表] 2種類の低分子化合物によるヒトiPS細胞の軟骨分化誘導法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      河田 学、齋藤 琢、矢野 文子、田中 栄
    • 学会等名
      第34回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [学会発表] 2種類の低分子化合物による、簡便で高効率なヒト多能性幹細胞の軟骨細胞への分化誘導法2019

    • 著者名/発表者名
      河田 学、齋藤 琢、矢野 文子、田中 栄
    • 学会等名
      第37回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 2種類の低分子化合物によるヒト多能性幹細胞の軟骨細胞への分化誘導法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      河田 学、齋藤 琢、田中 栄
    • 学会等名
      第5回日本骨免疫学会

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公開日: 2021-01-27  

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