2019 年度研究成果報告書

ヒトiPSCミニ肝臓における細胞間相互作用因子の準網羅的な機能的スクリーニング

研究課題

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研究課題/領域番号	18K19589
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関	東京大学 (2019) 横浜市立大学 (2018)
研究代表者	関根圭輔東京大学, 医科学研究所, 准教授 (00323569)
研究期間 (年度)	2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード	iPS細胞
研究成果の概要	本研究では、ヒトiPSCミニ肝臓を対象にCRISPR/ CAS9法を用いて効率的な機能的スクリーニング系の構築を行った。効率よく遺伝子欠損を実施するため、ドキシサイクリン添加によりCas9の発現を誘導可能な遺伝子をヒトiPS細胞のAAVS1遺伝子座に相同組換えにより導入したiCrispr-iPS細胞を複数のiPSC株について樹立した。未分化iPSC残存に関与すると考えられた遺伝子のノックアウトiPSCを用いた機能解析を実施し未分化残存のし易さに関わる因子の同定に成功した。また、尿素サイクル異常症の原因でもある尿素サイクル関連遺伝子について複数のノックアウトiPSCを作製し機能検証を実施した。
自由記述の分野	幹細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究ではiPSCを用いて極めて効率よく遺伝子欠損細胞を作製し機能検証する手法を確立した。この技術を用いて、移植医療に用いる再生医療等製品における安全性の確保において極めて重要な未分化iPSCの残存に関わる因子を同定した。また、先天的な代謝性疾患の原因でもある尿素サイクル関連遺伝子について複数のノックアウトiPSCを作製し、尿素サイクルのそれぞれの酵素欠損によってバイパスされる代謝経路が異なる可能性が示唆された。今後、尿素サイクルに異常症に対する薬剤療法や代謝改善のための検証が可能になると期待される。以上のことから、本手法を用いることで様々な細胞における効率よい遺伝子機能の検証が期待される。