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

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16645
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 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 / 多能性幹細胞 / 低分子化合物

研究成果の概要

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る、簡便かつ高効率なヒトiPS細胞の軟骨細胞への分化誘導法を確立した。
本誘導法の各分化段階における詳細な網羅的発現解析、及びATAC-seqやChIP-seqによる網羅的エピゲノム解析を通して、本誘導法の軟骨分化過程における分子メカニズムの一端を明らかにした。
またヒトiPS細胞から本誘導法を用いて作成した分化誘導細胞を用いて、免疫不全マウスへの各種移植実験を行い、生体における良好な硝子軟骨組織の形成能を有していることを示した。

自由記述の分野

整形外科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により得られた解析結果や知見をベースとして、軟骨分化過程に関わる様々なシグナルに注目した解析を実施していくことが可能である。また本誘導法を元にして、より軟骨分化能や軟骨成熟を促進する化合物や、半月板細胞等の他の運動器系統細胞への分化を促進する化合物を化合物ライブラリーを活用して同定していく研究等を発展させることが期待される。