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山中因子のin vivo導入により患者由来細胞を人工多能性幹（iPS）細胞へin situ改変することで難治性疾患を治療する再生医療は有望な治療戦略として注目されている。その一方で、安全かつ効率的な遺伝子導入方法の確立が課題として残されている。そこで本研究は、ゲノム挿入の危険がなく安全かつ効率的にiPS細胞を誘導できるRNAレプリコンに着目し、高分子ミセルを用いてRNAレプリコンを宗達することで生体内でiPS細胞をすることを目的とした。具体的には、RNAに親和性の高い柔軟性ポリカチオンによるRNAレプリコンを酵素分解から保護する機能に加え、細胞質への送達のための機能性アミノ酸を搭載
した高分子ミセルを開発し、その投与により生体内で標的細胞に山中因子を発現させることで、iPS細胞をin situ誘導する方法を検証した。本年度は以下の2つの項目：1）培養細胞への山中因子の導入および機能評価、2）実験動物への山中因子の導入および機能評価を行った。1）に関して、昨年度同定した有望なミセルに山中因子を発現するRNAレプリコンを内包し、培養細胞における山中因子発現効率および幹細胞マーカーの発現効率を測定した。その結果、培養細胞に効率的に山中因子を導入できること、および幹細胞マーカーの発現を促進できることを明らかにした。2）に関して、ミセルを皮下投与し、各種臓器における外胚葉、中胚葉、内胚葉および奇形腫の形成を観察した。その結果、奇形腫の形成を回避できること、および肝臓や腎臓において外胚葉、中胚葉、内胚葉の形成を促進できることを明らかにした。よって、RNAレプリコン内包ミセルの基盤を確立するとともに、生体内でiPS細胞を産生できる可能性を見出した。
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