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2013 年度 実績報告書

多能性幹細胞研究を応用した新規血管標的治療戦略の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24390197
研究機関京都大学

研究代表者

山下 潤  京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50335288)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード幹細胞 / 血管形成 / マイクロRNA / シグナル / キナーゼ
研究概要

研究代表者等は、ES細胞及びiPS細胞を用いた独自の系統的心血管細胞分化系を構築し、心血管分化再生に関する研究を行ってきた(Nature, 2000; Circulation, 2008他)。
研究代表者等は最近、下記1)-6)の血管分化・形成に関する新たな知見を見出した。1)cAMPによる内皮細胞動脈化機構(J Cell Biol, 2010)、2)PKAによる内皮細胞分化促進機構(Blood, 2009)、3)オピオイドのPKAを介した内皮分化・血管形成抑制作用(Blood, 2011;表紙)、4)成体におけるオピオイドの抗血管新生・抗腫瘍作用(未発表)、5)RSKファミリーの血管分化・形成抑制作用(未発表)、6)血管形成を制御する新しい内皮特異的マイクロRNA (miR)の同定(未発表)。
未発表である4)-6)の新しい分子標的を応用した新規血管制御治療戦略の開発を行うことを目的とした。
4)に関して、カッパオピオイド受容体シグナルが、VEGFを抑制することによって腫瘍血管新生を抑制することを示し、報告した(Yamamizu, Sci Rep, 3: 3213, 2013)。また新しい幹細胞分化機構解析方法として、CRISPR/Cas9によるゲノム編集法を遺伝子プロモーター部分の改変に用いることにより、cDNAクローニングなどの手順を経ることなく、簡便に遺伝子ノックアウトや過剰発現系を作製する方法を開発した。同システムを内皮細胞分化途上において用い、Flk1遺伝子を操作することにより、内皮細胞分化を制御できることを明らかにした(Matsunaga, Biochem Biophys Res Commun, 444; 158-163, 2014)。またヒトiPS細胞からの高効率内皮細胞分化誘導法を開発した(投稿準備中)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画していた項目4)5)6)に関して、4)は論文発表に至った。5)は現在論文投稿準備中。学会においては複数回発表し、学会の若手奨励賞を受けるなど成果を上げている。6)に関しては進捗が不十分であるが、新たにCRISPR/Cas9を用いた細胞分化制御法を報告した。さらに従来計画にはなかったヒトiPS細胞からの高効率内皮細胞分化誘導法の開発も進めており、計画以上の成果も上げている。

今後の研究の推進方策

5)に関して、論文投稿から論文化を行う。
新たに開発したCRISPR/Cas9による幹細胞における遺伝子ノックアウト/過剰発現系を用いて、新たな血管分化・形成制御機構を解明し、血管制御治療法の開発を進める。
ヒトiPS細胞を用いてヒトにおける内皮機能や意義の解明を行う。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 8件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Single-step generation of gene knockout-rescue system in pluripotent stem cells by promoter insertion with CRISPR/Cas9.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga T, Yamashita JK*
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 444 ページ: 158-163

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.01.037.7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kappa-Opioids inhibit tumor angiogenesis by suppressing VEGF signaling.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamizu K, Furuta S, Hamada Y, Yamashita A, Kuzumaki N, Narita M, Doi K, Katayama S, Nagase H, Yamashita JK, Narita M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3 ページ: 3213

    • DOI

      10.1038/srep03213

    • 査読あり
  • [学会発表] RSK4 suppresses endothelial cell fate through direct inhibition of PKA activity. (poster)

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga T.
    • 学会等名
      ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA.
  • [学会発表] 内皮細胞の分化制御機構におけるRSK4の役割

    • 著者名/発表者名
      松永 太一
    • 学会等名
      第33回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] RSK4による内皮細胞分化の新規抑制機構

    • 著者名/発表者名
      松永 太一
    • 学会等名
      第4回Molecular Cardiovascular Conference II
    • 発表場所
      小樽
  • [学会発表] 内皮細胞分化におけるRSK4の役割

    • 著者名/発表者名
      松永 太一
    • 学会等名
      第21回日本血管生物医学会学術大会
    • 発表場所
      豊中
  • [学会発表] Crispr/Cas9を用いたプロモーター配列挿入による簡便な誘導性遺伝子過剰発現系の構築とその幹細胞研究応用

    • 著者名/発表者名
      松永 太一
    • 学会等名
      第13回日本再生医療学会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] Efficient and Scalable Endothelial Cell Differentiation Method from Human Induced Pluripotent Stem Cells Based on 2-D Monolayer and Serum-Free Culture.

    • 著者名/発表者名
      Ikuno T, Masumoto H, Marui A, Ikeda T, Sakata R, Yamashita JK.
    • 学会等名
      ISSCR(International Society for Stem Cell Research) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA.
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹(iPS)細胞からの効率的な内皮細胞分化誘導法

    • 著者名/発表者名
      幾野 毅
    • 学会等名
      第34回日本炎症再生医学会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] Efficient endothelial cell differentiation protocol from human induced pluripotent stem cells based on monolayer and serum-free culture for realization of vascular regenerative medicine.Rapid Fire - Remodelling the vessel wall.

    • 著者名/発表者名
      Ikuno T, Masumoto H, Marui A, Ikeda T, Sakata R, Yamashita JK.
    • 学会等名
      ESC Congress2013
    • 発表場所
      Amsterdam, Netherlands.
  • [学会発表] ヒト人工多能性幹(iPS)細胞からの効率的かつ高収量な内皮細胞分化誘導法

    • 著者名/発表者名
      幾野 毅
    • 学会等名
      第4回Molecular Cardiovascular ConferenceII
    • 発表場所
      北海道
  • [学会発表] 無血清二次元単層培養によるヒトiPS細胞からの高効率高収量な内皮細胞分化誘導法

    • 著者名/発表者名
      幾野 毅
    • 学会等名
      第21回日本血管生物医学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
  • [学会発表] ヒトiPS細胞を用いた二次元単層培養による効率的内皮細胞分化誘導法

    • 著者名/発表者名
      幾野 毅
    • 学会等名
      第66回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] ES細胞/iPS細胞を用いた心血管分化研究とその応用

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      安全性評価研究会(特別講演)
    • 発表場所
      大阪
  • [学会発表] ES細胞・iPS細胞を用いた心血管分化再生研究

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      愛知Rising Force Meeting(特別講演)
    • 発表場所
      名古屋
    • 招待講演
  • [学会発表] ES細胞/iPS細胞を用いた多面的心臓再生治療戦略の開発

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      岐阜心不全研究会(特別講演)
    • 発表場所
      岐阜
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiple and integrative approaches to cardiovascular diseases with stem cell technology.

    • 著者名/発表者名
      Yamashita JK.
    • 学会等名
      International Conference on Endothelin 2013 (Special Guest Session)
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] Vascular cell differentiation and tissue regeneration.

    • 著者名/発表者名
      Yamashita JK.
    • 学会等名
      第86回日本生化学会国際シンポジウム「血管・リンパ管の発生・形成機構とシグナル伝達」
    • 発表場所
      横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞からの内皮細胞分化とその応用

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      日本血管生物医学会シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 招待講演
  • [学会発表] ES細胞・iPS細胞を用いた多面的心臓再生治療戦略の開発

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      奈良県立医科大学祭シンポジウム
    • 発表場所
      橿原
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いた多面的心血管再生治療戦略の開発

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      日本心血管内分泌代謝学会シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いた心血管分化再生に関する多面的研究

    • 著者名/発表者名
      山下 潤
    • 学会等名
      徳島脈管研究会(特別講演)
    • 発表場所
      徳島
    • 招待講演
  • [備考] 山下研究室|京都大学iPS細胞研究所/再生医科学研究所

    • URL

      http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/es02/index.htm

  • [産業財産権] 効率的な内皮細胞の誘導方法2013

    • 発明者名
      山下潤、幾野毅、松永太一
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-116428
    • 出願年月日
      2013-05-31

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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