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2013 年度 実施状況報告書

プラナリアとヒトの生体内多能性幹細胞の共通機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25670135
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関東北大学

研究代表者

出沢 真理  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50272323)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード多能性幹細胞 / 繊維芽細胞 / 間葉系幹細胞 / 結合組織 / 進化
研究概要

申請者の見出したMuse細胞は生体内にある多能性幹細胞であり、3胚葉性細胞への分化能と自己複製能を有する。体中の結合組織に散在性に存在し、組織修復作用を担っている。一方、原始的なプラナリアにも結合組織に多能性幹細胞neoblastが存在し、高い再生能を担っている。申請者は、結合組織にある、3胚葉性の細胞に分化する、などの共通点から、「5億年の進化の過程でプラナリアneoblastoが生体内多能性幹細胞システムとしてヒトMuse細胞として引き継がれている」のではないかという仮説のもと検証したところ、驚いたことにneoblast特異的抗体が、ヒトMuse細胞を特異的に認識することを発見した。プラナリアとヒトをつなぐ生体内多能性幹細胞の共通機構を探索する。
H25年の実績は1)プラナリアneoblast特異的抗体による免疫沈降産物を質量分析解析した結果から、250 kDaおよび、>250 kDa程度のHsDj1, 2 mRNAのスプライスバリアント、および後半のExonを主体とするshort formがあることを同定した。2)ヒトMuse細胞でHsDj2とneoblast特異抗体の局在が一部重なること、さらに新たにもう一つの因子が同じ局在を示す可能性を見出した。3) HsDj1、HsDj2の機能同定のためのRNAiベクターを構築し、HsDj2遺伝子の機能を調べた。それぞれのバリアントを、また全てのバリアントを抑制できるようなRNAiベクターを別個に構築した。導入効果は現在検証中である。

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

おおよそ当初の計画通りに進んでいる。ただ、培養細胞であるfibroblastsや骨髄間葉系幹細胞から分けられたMuse細胞と非Muse細胞での発現量、因子の細胞内局在では大きな差が見られない傾向があり、このために実験が少々難航している。培養細胞は生体内にある状態から大きく外れるため、むしろ組織レベルのin vivoでのHsDjの局在を検証するなど、アプローチを少し変更する必要があると考えている。

今後の研究の推進方策

平成25年度の結果を踏まえ実験系を構築する。
4)HsDj1、HsDj2のRNAiベクターの導入による機能抑性実験:H25年度に構築したHsDj1、HsDj2のRNAiベクターをヒトMuse細胞に導入し、HsDj1、HsDj2がヒトMuse細胞において多能性維持に関わっているかを検証する。Kuroda et al., PNAS 2010で発表したsingle cell suspension cultureにおける一細胞から特徴的な多能性細胞塊(クラスター)の形成の有無や形成率を求める。またAlkaline phosphatase陽性反応の有無の他に、Nanog, Oct3/4, Sox2, Cdx2などの多能性因子の発現の変化を定量PCR, single cell PCR、immunocytochemistry、Western blotで行う。さらに3胚葉性細胞への分化能と自己複製能を検討する。
5) HsDj1とHsDj2との相互作用の解析:H25年で同定したHsDj1複合体とHsDj2スプライシングバリアントに対してHsDj2抗体を用いて免疫沈降し、タンパク質複合体を質量分析解析することによって、HsDj2がHsDj1複合体と相互作用しているかどうかを調べる。
6) Muse細胞の休止状態(Dormancy)におけるHsDj1、HsDj2の機能同定と進化的な観点からの考察:同定したヒトMuse細胞に特異的なマーカー遺伝子候補に関して、対応するマウス遺伝子の抗体を用いて、マウス組織および間葉系細胞を免疫染色し、マウスMuse細胞同定を試みる。またプラナリア、イモリ、またより原始的なカイメンにおいて、in situ hybridizationを行い、どのような細胞が染色されるかを調べる。その共通点あるいは相違点に関して進化的な観点から考察をする。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 18件)

  • [雑誌論文] Mesenchymal stem cells and their subpopulation, pluripotent Muse cells, in basic research and regenerative medicine.2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuroda, M. Dezawa.
    • 雑誌名

      Anat Rec.

      巻: 297(1) ページ: 98-110

    • DOI

      10.1002/ar.22798.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muse cells, a novel type of non-tumorigenic pluripotent stem cells, that reside in human mesenchymal tissues.2014

    • 著者名/発表者名
      Wakao S, Akashi H, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Spinal Surgery

      巻: 28(1) ページ: 17-23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human adipose tissue possesses a unique population of pluripotent stem cells with non-tumorigenic and low telomerase activities: potential implications in regenerative medicine.2014

    • 著者名/発表者名
      Ogura F, Wakao S, Kuroda Y, Tsuchiyama K, Bagheri M, Heneidi S, Chazenbalk G, Aiba S, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Stem Cells Dev.

      巻: 23(7) ページ: 717-28

    • DOI

      10.1089/scd.2013.0473

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Muse cells, a novel type of non-tumorigenic pluripotent stem cells, reside in human mesenchymal tissues.2014

    • 著者名/発表者名
      Wakao S, Akashi H, Kushida Y, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Pathology International

      巻: 64(1) ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/pin.12129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The elite and stochastic model for iPS cell generation:multilineage-differentiating stress enduring (Muse) cells are readily reprogrammable into iPS cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Wakao S, Kitada M, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Cytometry A

      巻: 83(1) ページ: 18-26

    • DOI

      10.1002/cyto.a.22069

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transplantation of bone marrow stromal cell-derived neural precursor cells ameliorates deficits in a rat model of complete spinal cord transection.2013

    • 著者名/発表者名
      Aizawa-Kohama M, Endo T, Kitada M, Wakao S, Sumiyoshi A, Matsuse D, Kuroda Y, Morita T, Riera JJ, Kawashima R, Tominaga T, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Cell Transplant.

      巻: 22(9) ページ: 1613-25

    • DOI

      10.3727/096368912X658791

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autologous engraftment of A9 dopaminergic neurons induced from mesenchymal stem cells in parkinsonian rhesus macaques.2013

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Wakao S, Kitada M, Ose T, Watabe H, Kuroda Y, Mitsunaga K, Matsuse D, Shigemoto T, Ito A, Ikeda H, Fukuyama H, Onoe H, Tabata Y, Dezawa M.
    • 雑誌名

      J. Clin. Invest.

      巻: 123(1) ページ: 272-84

    • DOI

      10.1172/JCI62516

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional melanocytes are readily reprogrammable from multilineage-differentiating stress-enduring (muse) cells, distinct stem cells in human fibroblasts.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiyama K, Wakao S, Kuroda Y, Ogura F, Nojima M, Sawaya N, Yamasaki K, Aiba S, Dezawa M.
    • 雑誌名

      J Invest Dermatol.

      巻: 133(10) ページ: 2425-35

    • DOI

      10.1038/jid.2013.172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel approach to collect satellite cells from adult skeletal muscles based on their stress tolerance.2013

    • 著者名/発表者名
      Shigemoto T, Kuroda Y, Wakao S, Dezawa M.
    • 雑誌名

      STEM CELLS Translational Medicine

      巻: 2(7) ページ: 488-98

    • DOI

      10.5966/sctm.2012-0130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation, culture and evaluation of Multilineage-differentiating Stress Enduring (Muse) cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Y, Wakao S, Kitada M, Murakami T, Nojima M, and Dezawa M.
    • 雑誌名

      Nature Protocols

      巻: 8(7) ページ: 1391-415

    • DOI

      10.1038/nprot.2013.076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment with basic fibroblast growth factor-incorporated gelatin hydrogel does not exacerbate mechanical allodynia after spinal cord contusion injury in rats.2013

    • 著者名/発表者名
      Furuya T, Hashimoto M, Koda M, Murata A, Okawa A, Dezawa M, Matsuse D, Tabata Y, Takahashi K, Yamazaki M.
    • 雑誌名

      J Spinal Cord Med.

      巻: 36(2) ページ: 134-9

    • DOI

      10.1179/2045772312Y.0000000030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional regeneration of laryngeal muscle using bone marrow-derived stromal cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Kanemaru SI, Kitani Y, Ohno S, Shigemoto T, Kojima T, Ishikawa S, Mizuta M, Hirano S, Nakamura T, Dezawa M.
    • 雑誌名

      Laryngoscope

      巻: 123(11) ページ: 2728-34

    • DOI

      10.1002/lary.24060

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ischemic Stroke Brain Sends Indirect Cell Death Signals to the Heart.2013

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa H, Tajiri N, Vasconcellos J, Kaneko Y, Mimura O, Dezawa M, Borlongan CV.
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 44(11) ページ: 3175-82

    • DOI

      10.1161/STROKEAHA.113.001714

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vasculogenesis in Experimental Stroke After Human Cerebral Endothelial Cell Transplantation.2013

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa H, Tajiri N, Shinozuka K, Vasconcellos J, Kaneko Y, Lee HJ, Mimura O, Dezawa M, Kim SU, Borlongan CV.
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 44(12) ページ: 3473-81

    • DOI

      10.1161/STROKEAHA.113.001943

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒト生体に内在する新たな多能性幹細胞 Muse細胞:細胞治療,予後の診断,創薬,病態解析への展開の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 雑誌名

      人工臓器

      巻: 42(1) ページ: 16-18

  • [学会発表] Discovery of intrinsic pluripotent stem cells, Muse cells in human mesenchymal tissues; are they a major player of regenerative homeostasis in the body?

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      AsiaCORD meeting KOBE 2013
    • 発表場所
      神戸
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規に発見された組織恒常性を担う生体内多能性幹細胞:Muse細胞

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      日本医工学治療学会第29回学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] Intrinsic pluripotent stem cells, Muse cells, are a primary source of iPS cells in human fibroblasts

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      AAA's Annual Meeting at EB 2013
    • 発表場所
      ボストン(アメリカ)
  • [学会発表] Intrinsic pluripotent stem cells, Muse cells, are a primary source of iPS cells in human fibroblasts.

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      Seminar at Dept. Pediatrics/Human Development, College of Human Medicine, Michigan State University
    • 発表場所
      ミシガン州立大学(アメリカ)
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of Muse cells, intrinsic pluripotent stem cells in human mesenchymal tissues; are they a major player of regenerative homeostasis in our body?

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      NIH-Tohoku University Intl. Symposium
    • 発表場所
      仙台
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト生体に内在する多能性幹細胞Muse細胞:新たな概念 Regenerative homeostasisとstem cell failureの提唱

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第12回松本ボーンフォーラム
    • 発表場所
      信州大学
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト生体に内在する多能性幹細胞 Muse細胞:組織修復恒常性の役割

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第28回日本脊髄外科学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体内に内在する多能性幹細胞 Muse細胞とregenerative homeostasis

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第102回日本病理学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel type of pluripotent stem cells (Muse cells) that reside in adult human mesenchymal tissues and their potential for cell-based therapy

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      ASahct2013:International Symposium Anatomical Science for advance in health and clinical therapy
    • 発表場所
      仙台
  • [学会発表] 間葉系組織に存在する多能性幹細胞(Muse細胞)の可能性

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      BioJapan 2013
    • 発表場所
      横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of Muse cells, novel pluripotent stem cells that reside in human mesenchymal tissues: implications for new concepts of regenerative homeostasis and stem cell failure.

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      10th Annual Norwegian Stem Cell Networking Meeting
    • 発表場所
      オスロ(ノルウェー)
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of Muse cells, novel pluripotent stem cells that reside in human mesenchymal tissues: implications for new concepts of regenerative homeostasis and stem cell failure.

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      International Seminar Series of Norwegian Center for Stem Cell Research
    • 発表場所
      オスロ(ノルウェー)
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト生体に内在する新たな多能性幹細胞Muse細胞:組織修復恒常性の役割

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己細胞および細胞バンクを用いた神経・筋肉変性疾患の根本的治療法の開発

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      平成25年度医薬基盤研究所橋渡しセミナー(産学交流セミナー)
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト生体に内在する新たなタイプの多能性幹細胞Muse細胞の発見と再生医療への応用について

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第127回遠江医学会秋季大会
    • 発表場所
      浜松
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体に内在する非腫瘍性の多能性幹細胞 Muse細胞:ヒトは失われた機能を取り戻せるのか

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第7回若手医療薬科学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of intrinsic pluripotent stem cells, Muse cells, that reside in adult human mesenchymal tissues.

    • 著者名/発表者名
      Mari Dezawa
    • 学会等名
      Small RNAs to Stem Cells & Epigenetic Reprogramming Asia-2013 Meeting
    • 発表場所
      東京大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己細胞および細胞バンクを用いた神経・筋肉変性疾患の根本的治療法の開発

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      彩都産学官連携シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト生体に内在する多能性幹細胞 Muse細胞:再生医学と創薬の融合への道

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      第55回創薬薬理フォーラム
    • 発表場所
      東京
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体内修復機構を担うMuse細胞の拓く再生医療の道

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 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] 生体内修復機構を担う多能性幹細胞 Muse細胞の拓く再生医療の道

    • 著者名/発表者名
      出澤真理
    • 学会等名
      新学術領域「バイオアセンブラ」第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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