遺伝子導入したES細胞を用いた尿路組識構成細胞の誘導と尿路再建の可能性

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17591694
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 丸山 哲史 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (50305546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 祥敬 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助手 (60305539) ; 林 祐太郎 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (40238134) ; 郡 健二郎 名古屋市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30122047)
• Keywords: 移植・再生医療 / 再生医学 / バイオテクノロジー / マイクロアレイ / 臨床

Research Abstract

今回は、幹細胞を用いた再生医療の技術およびティッシュ・エンジニアリングの技術を相補的に利用し、尿路上皮および平滑筋組織を誘導し、機能的な尿路組織を再生することを第一の目標とする。まず尿路の発生、分化時期に発現する遺伝子群をピックアップする。特に、Hox、WntおよびBMP遺伝子群など、腎・尿管発生に重要な働きをしている様々なものが候補として考えられる。そこで平成17年度の計画はDNAマイクロアレイ法でその遺伝子群をピックアップし、ES細胞に遺伝子導入をして、目的の細胞に分化する可能性のある遺伝子導入ES細胞を確立することである。
まず、マウス胎児尿路サンプルの摘出を試みた。マウス発生初期に尿路系は形成されるが、その過程で将来、膀胱や下部尿路となる総排泄腔に相当する部位から組織を得た。抽出したmRNAから逆転写反応でcDNAを得た。対照として総排泄腔を形成した後の胎児および、尿路をすべて形成した胎児から膀胱に相当する組織を摘出し同様にcDNAを得た。
現在DNAマイクロアレイ法による発現遺伝子の確認中である。上記で得たcDNAと、発生や分化、ガン遺伝子など含めた数千の既知の遺伝子を乗せたチップとをハイブリダイゼーションさせ、対照と発現の強度の差を見ることを用いたDNAマイクロアレイ法により尿路形成初期に特出する発現遺伝子を網羅的に検出し、クラスター解析などを用い重要な遺伝子を選定することを試行中である。
次段階は、ES細胞に導入する遺伝子の作成。前項において選出した遺伝子の中で、より未分化な幹細胞から尿路上皮(移行上皮)やその周囲の組織(平滑筋など)の前駆細胞へ分化する際に発現していて、運命決定に重要と思われる、上述したような遺伝子数種類に的を絞る予定である。