レポーター遺伝子導入による間葉系幹細胞の未分化性維持と分化様式の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390062
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 松崎 有未 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (50338183)
• 研究分担者: 河村 佳見 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (20505044) ; 鈴木 禎史 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (70465003) ; 森川 暁 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (00424169) ; 馬渕 洋 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (50424172)
• キーワード: 間葉系幹細胞 / 再生医学 / 細胞・組織 / 移植・再生医療

研究概要

本研究課題にて我々はマウス間葉系幹細胞がPDGFRα+Sca-1+細胞分画中に濃縮されていることを明らかにし、Cre-loxPシステムを用い、PO・Wnt1プロモーターの神経堤細胞に対する特異性を利用し、これらプロモーターとレポーター遺伝子(GFPやβ-galactosidase)を掛け合わせたトランスジェニックマウスを作成し、成体における神経堤幹細胞を含む神経堤由来の細胞のトレーシングを行うことで、間葉系幹細胞の発生起源を明らかにする試みを行った。
1)PO-cre/CAG-EGFPマウスの骨髄を対象に、濃縮されたMSCs集団であるPDGFRα+Sca-1+分画をフローサイトメトリーで解析した結果、PDGFRα+Sca-1+細胞中約10%がGFP陽性であり、神経堤由来の間葉系幹細胞が存在することが明らかになった。
2)PO^+,PO^-両方の分画より分離したMSCsはどちらも脂肪、軟骨、骨等、間葉系細胞への分化能を持ち、両者には機能的な差が見られなかった。
3)初期の原腸胚形成期に沿軸中胚葉領域に発現するMespl遺伝子プロモーターの下流にcreを発現するトランスジェニックマウス(Saga et al.Development 126;3437-47,1999)を用い、成体における中胚葉幹細胞を含む沿軸中胚葉由来の細胞を同様に特異的に標識しトレーシングする試みを行った。
3)Mespl-cre/CAG-EGFPマウスをフローサイトメトリーサイトメーターにて解析した結果、PDGFRα+Sca-1+細胞中GFP陽性細胞は約15%であった。
4)MSCはMespl陽性陰性いずれの分画にも存在し、どちらの分画からも脂肪、軟骨、骨へ分化する間葉系幹細胞を分離することが可能であった(Niibe et al 2011)。
以上の結果から、成体マウス骨髄中には少なくとも、神経堤由来、沿軸中胚葉由来と其れ以外、という発生由来の異なる間葉系幹細胞が存在しているが、それぞれのMSCは全く同じ増殖能と分化能を示し、機能的な差が全く見られないことが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Neural Stem Cells Directly Differentiated from Partially Reprogrammed Fibroblasts Rapidly Acquire Gliogenic Competency (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui T, Takano M, Yoshida K, Ono S, Fujisaki C, Matsuzaki Y, Toyama Y, Nakamura M, Okano H, Akamatsu W
  • 雑誌名: Stem Cells
  • DOI: doi:10.1002/stem.1091
  • 査読あり
• [雑誌論文] RNA-Binding Protein Musashi1 Modulates Glioma Cell Growth through the Post-Transcriptional Regulation of Notch and PI(3) Kinase/Akt Signaling Pathways (2012)
  • 著者名/発表者名: Muto J, Imai T, Ogawa D, Nishimoto Y, Okada Y, Mabuchi Y, Kawase T, Iwanami A, Mischel PS, Saya H, Yoshida K, Matsuzaki Y, Okano H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7(3)
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0033431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioluminescent system for dynamic imaging of cell and animal behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara-Miyauchi C, Tsuji O, Hanyu A, Okada S, Yasuda A, Fukano T, Akazawa C, Nakamura M, Imamura T, Matsuzaki Y, Okano HJ, Miyawaki A, Okano H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 419(2) ページ: 188-93
  • DOI: doi:10.1016/j.bbrc.2012.01.141
  • 査読あり
• [雑誌論文] The dual origin of the peripheral olfactory system : placode and neural crest (2011)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Shibata S, Fukuda K, Sato M, Satoh E, Nagoshi N, Minematsu T, Matsuzaki Y, Akazawa C, Toyama Y, Nakamura M, Okano H
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: 4 ページ: 34
  • DOI: doi:10.1186/1756-6606-4-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional analysis of HOXD9 in human gliomas and glioma cancer stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabuse M, Ohta S, Ohashi Y, Fukaya R, Misawa A, Yoshida K, Kawase T, Saya H, Thirant C, Chneiweiss H, Matsuzaki Y, Okano H, Kawakami Y, Toda M
  • 雑誌名: Mol Cancer 巻: 10 ページ: 60
  • DOI: doi:10.1186/1476-4598-10-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a Novel Intronic Enhancer Responsible for the Transcriptional Regulation of Musashi1 in Neural Stem/Progenitor Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawase S, Imai T, Miyauchi-Hara C, Yaguchi K, Nishimoto Y, Fukami SI, Matsuzaki Y, Miyawaki A, Itohara S, Okano H
  • 雑誌名: Mol Brain 巻: 4(1) ページ: 14
  • DOI: doi:10.1186/1756-6606-4-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Greneration of stratified squamous epithelial progenitor cells from mouse induced pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(12)
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0028856
  • 査読あり
• [学会発表] フローサイトメトリーを用いた間葉計幹細胞の直接分離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: 次世代医学セミナー・ワークショップ
  • 発表場所: 福島県:福島県立医科大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] フローサイトメトリーによる高純度間葉系幹細胞の分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: 第40回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 千葉県:幕張メッセ(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] SP細胞の分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: 第28回ベックマンコールターセミナー
  • 発表場所: 東京都:慶應医学部信濃町キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-18
• [学会発表] フローサイトメトリーによるSP細胞の同定と分離技法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: ベックマンコールターセミナーIn-House Seminar : SP細胞-解析とソーティング
  • 発表場所: Canada : Metro Tronto Convention Centre(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] Mesenchymal stem cells & cGVHD (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: RIKEN RCAI SEMINAR
  • 発表場所: 神奈川県:理研鶴見研究所(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-02
• [学会発表] 幹細胞研究の骨軟部腫瘍学への応用:間葉系幹細胞の特徴と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: 第26回日本整形外科学会
  • 発表場所: 京都府:国立京都国際会館(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] Single Cell Isolation elucidates Heterogeneity within the Human Mesenchymal Stem/Progenitor Cell Compartment (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未、馬渕洋
  • 学会等名: ISSCR
  • 発表場所: カナダ:メトロトロントコンベンションセンター(ポスター)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Hematopoietic and MNSc. Donor MSCs trigger chronic gaft-versushost disease following minor antigen-mismatched bone marrow transplantation (2011)
  • 著者名/発表者名: 松崎有未
  • 学会等名: 第32回日本炎症再生医学会
  • 発表場所: 京都府:国立京都国際会館(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-03
• [備考]
  • URL: http://www.okano-lab.com/