エピジェネティクスを応用した幹細胞の創製とそれを用いた再生医療実現の可能性

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18659600
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 長山 勝 The University of Tokushima, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30022867)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 里村 一人 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (80243715) ; 工藤 景子 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (70380029) ; 徳山 麗子 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (20380090)
• Keywords: 再生医療 / 成体幹細胞 / エピジェネティクス / 再分化 / 分化転換 / 神経細胞

Research Abstract

本研究では従来より再生医療実現のための幹細胞の供給源として期待されてきたES細胞や組織特異的幹細胞に変わる新たな細胞供給源の確保の可能性につき検討することを目的とした。そこで患者自身の身体を構成している最終分化した機能細胞がなお分化の可塑性を有している可能性に着目し、生体内においては本来最終分化した機能細胞を別の機能細胞に再分化させ、各種の臓器・組織の再生に必要な細胞を確保することを試みた。まず、マウスの皮下脂肪組織より脂肪細胞を分離し、通常単層培養において真に成熟した脂肪細胞であることを確認した。この細胞を骨芽細胞分化条件下で培養することにより,これらの細胞が骨芽細胞の形質を有していることを確認し、脂肪細胞の骨芽細胞への再分化が可能であることを確認した。さらに骨組織より骨芽細胞を分離し、通常単層培養にてこの細胞が真に骨芽細胞であることを確認し、ついで神経分化誘導因子を含む培養条件下で培養を行うと、神経細胞の特徴である細胞突起の形成・伸長を形態学的に認め、さらに神経分化マーカーおよび神経細胞特異的蛋白質発現を確認し得、骨芽細胞が神経細胞への再分化能を有する可能性が確認された。さらにこれらの再分化過程を予め脱メチル化剤である5-azacitidineにて処理することにより分化転換が時間的に促進されることを確認した。またこれらの細胞にGFPをトランスフェクションし、安定発現クローンを得た。これらを先に示した培養方法によりそれぞれ骨芽細胞、神経細胞へと分化させた後、免疫不全マウスの脳内および骨欠損部へ移植し、移植後にこれら細胞の局在分布につきGFPをマーカーとして蛍光顕微鏡を用いて組織学的に観察したところ、移植部位にGFPを発現する細胞が観察され、これらの細胞、および方法が再生医療実現につながる可能性が示唆された。今後もこれらの細胞を用いて再生医療実現の可能性に付き検討を進める予定である。