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2021 年度 実績報告書

ヒト多能性幹細胞からの内耳血管条辺縁細胞分化誘導系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K24038
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

三枝 智香  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 共同研究員 (00280800)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2022-03-31
キーワードヒトiPS細胞 / 内耳 / 血管条 / 辺縁細胞 / 上皮細胞 / バリア機能 / イオン輸送 / 分化誘導
研究実績の概要

研究期間を通じてヒト多能性幹細胞(hiPSC)から内耳血管条辺縁細胞を分化誘導する系を構築した。最終年度においては、前年度までにほぼ構築されていた分化誘導系について、添加する栄養因子の濃度や基質の種類などを検討することで、系のブラッシュアップを行った。本研究で構築した系では、hiPSCを培養条件を変えながら60日間3D培養することで、辺縁細胞様細胞(induced marginal cell-like cells, iMC)を分化誘導することができた。iMCにおいては辺縁細胞の機能発現に必須である各マーカー遺伝子・タンパク質(タイトジャンクションタンパク質、チャネル、トランスポーター、ポンプタンパク質、転写因子など)の発現をqPCRや免疫染色で認めることができた。また、分化誘導した細胞と内在辺縁細胞の遺伝子発現様式を詳細に比較検討するために、iMCのシングルセル解析を行ったところ、タイトジャンクション遺伝子やイオン輸送関連遺伝子が同一のiMCで発現していることを確認できた。さらにFITC-Dextranを用いた透過実験により、iMC間にバリアが形成されていることを確認できた。このことから、本研究で分化誘導したiMCは内在辺縁細胞と同様のイオン輸送能やバリア機能を有していることが示唆された。一方、Ussing chamberを用いたNaK ATPaseの機能実験や電気生理学実験による機能解析は今後の課題として残っている。
本研究で確立したiMC分化誘導法はこの先、難聴の発症機構や薬剤スクリーニングに広く応用できる有用な分化誘導系であり、現在特許申請中である(特願2021-144125)。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Critical roles of FGF, RA, and WNT signaling in the development of human otic placode and subsequent lineages in a dish2022

    • 著者名/発表者名
      Saeki, T., Yoshimatsu, S., Ishikawa, M., Shin, JW., Hon, C-C., Shibata, S., Hosoya, M., Saegusa, C., Ogawa, K., Fujioka, M., Okano, H.
    • 雑誌名

      Regen Ther

      巻: 20 ページ: 165-186

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.04.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 感覚上皮と内リンパ嚢の免疫学的クロストーク:T細胞依存性感覚上皮特異的自己免疫性難聴トランスジェニックマウスが示すこと2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡正人、水足邦雄、三枝智香、神崎晶
    • 学会等名
      第1回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー感染症学会
  • [学会発表] ヒト多能性幹細胞からの血管条辺縁細胞分化誘導系の検討2021

    • 著者名/発表者名
      三枝智香、細谷誠、藤岡正人、小澤宏之
    • 学会等名
      第31回日本耳科学会
  • [学会発表] 当院の難聴遺伝外来における基礎・臨床一体型研究2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 正人、山野邉義晴、吉浜圭祐、細谷誠、三枝智香、小澤宏之、小崎健次郎、松永達雄
    • 学会等名
      第66回日本人類遺伝学会
  • [学会発表] Induced marginal cells of inner ear from human iPS cells as the disease models for hearing loss2021

    • 著者名/発表者名
      Chika Saegusa, Hiroyuki Ozawa, Hideyuki Okano, Masato Fujioka
    • 学会等名
      ISSCR Tokyo
    • 国際学会
  • [産業財産権] 内耳血管条辺縁細胞の製造方法、薬剤の評価方法、及び薬剤評価用細胞培養物2021

    • 発明者名
      三枝智香、藤岡正人、岡野栄之
    • 権利者名
      三枝智香、藤岡正人、岡野栄之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-144125
  • [産業財産権] 内耳有毛細胞の製造方法、薬剤の評価方法、及び細胞分化誘導用組成物2021

    • 発明者名
      佐伯翼、藤岡正人、三枝智香、細谷誠、岡野栄之他
    • 権利者名
      佐伯翼、藤岡正人、三枝智香、細谷誠、岡野栄之他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/21863
    • 外国
  • [産業財産権] 内耳前駆細胞の製造方法、内耳有毛細胞の製造方法、 薬剤の評価方法、及び内耳細胞分化誘導用組成物2021

    • 発明者名
      佐伯翼、藤岡正人、三枝智香、細谷誠、岡野栄之他
    • 権利者名
      佐伯翼、藤岡正人、三枝智香、細谷誠、岡野栄之他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/ 21862
    • 外国

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公開日: 2022-12-28  

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