2015 Fiscal Year Annual Research Report
奇形腫病理の機械学習解析に基づくヒトｉＰＳ・ＥＳ細胞のクリティカルエピゲノム同定
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15H04715
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
梅澤 明弘 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, 副所長/再生医療センター長 (70213486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中井 謙太 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60217643)
秦 順一 公益財団法人実験動物中央研究所, その他部局等, 所長 (90051614)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 泌尿生殖器・内分泌 / ヒト幹細胞 / 人体バイオリソース / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト幹細胞を用いた再生医療技術を臨床・治療、疾患研究、創薬、検査等に対して早期の実用化を図り国民への技術還元を行うと共に、安全性・有効性をより高めるための革新的なヒト幹細胞に関する研究開発を持続的に行うことが求められている。本研究では、奇形腫の病理組織像に対して機械学習解析を行い、そのデータを基盤として、多能性幹細胞のクリティカルエピゲノムを同定することを目標とする。奇形腫形成の過程や、細胞間、移植部位それぞれの相互作用を始め、奇形腫を構成する自然法則を明らかにし、多能性幹細胞による奇形腫がどのように創成されているかを構成的アプローチによって有機的なシステムとして解明することを検討した。ヒト幹細胞、並びに分化誘導した細胞群に対し、illumina HumanMethylation450Kを使用した網羅的DNAメチル化解析、ChIP-on-chipを使用した網羅的ヒストンメチル化解析、網羅的遺伝子発現解析を行った。得られた解析結果のシグナル値を元にエピジェネティック・プロファイル評価システムにより解析するとともに、高品質バイオインフォマティックス解析系の構築に着手した。様々なエピゲノム解析によるプロファイリングの結果、細胞に発現するエピゲノム修飾が推定され、これに対応した分化指向性、腫瘍リスク率について検討した。また、ヒトES細胞、胎児性癌(EC)細胞、体性幹細胞の多群間比較解析を行うと共にヒト体性幹細胞の比較解析、継代数の異なるヒトES細胞株の比較解析、継代数の異なるヒト体性幹細胞の比較解析、ヒト体性幹細胞の腫瘍性向に関わる因子を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
奇形腫の画像解析は順調に行われており、それに付随する様々な解析データの蓄積も進んでいるため、概ね順調に進展していると判断された。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の研究を継続する。また、マウス等の動物において、分化の途中にある生殖細胞はいくつかの増殖因子と共に培養すると、短時間で多能性幹細胞へ戻ることが明らかになっている。このことから生殖細胞と多能性幹細胞は性質が異なっているにもかかわらず、容易に相互変換できる状態であることが分かる。始原生殖細胞の発生・分化やそのエピジェネティクス研究において、申請者は多くの業績を上げており、その情報を活用して、多能性幹細胞の網羅的なDNAメチル化解析によるエピジェネティック・プロファイルの蓄積とエピゲノム比較解析から未分化関連因子の同定と生殖細胞分化機構の解明を行う。さらにヒト多能性幹細胞へのフィードバックにより、ヒト幹細胞における未分化、分化、がん化のメカニズムの解析を行う。
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