【研究領域課題番号】18H02985 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ES細胞 / 間葉系幹細胞 / 歯根膜由来間葉系幹細胞 / 細胞治療 / 歯周組織再生 / 神経堤細胞 / 分化制御 / 歯周病 / 歯根膜細胞 / 分化誘導 / iPS細胞 / 再生医療 / 細胞分化 / ES/iPS細胞 / 細胞ソース / ヒトES細胞

【研究成果の概要】

本研究では、多能性幹細胞であるヒトES細胞から神経堤細胞に効率よく分化技術開発、さらには神経堤細胞から間葉系幹細胞に効率よく分化させる技術開発を実施した。神経堤細胞への分化誘導はある程度確立されているものの、更なる高効率を目指すために、各種細胞外マトリックスを用いた。とある細胞外マトリックスを用いることで、従来に比べて高効率に神経堤細胞を誘導できる培養条件を決定した。また、神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化は従来法を用いて実施した。本細胞とすでに私共で保持しているPDL-MSC細胞株のトランスクリープトーム解析の結果を比較検討することで歯周組織再生に適した細胞の遺伝子プロファイルの指標を得た。

【研究の社会的意義】

歯周病は、本邦において歯を失う最大の原因である。我々は、歯科領域で日常的に抜歯されている親知らずなどの不働歯から歯根膜由来間葉系幹細胞(PDL-MSC)を単離し、重度歯周病患者の治療に応用することで、その安全性と有効性を示してきた。本研究では、無限の増殖能を持つヒトES細胞に着目し、ES細胞から最終分化産物であるPDL-MSCを分化誘導するための手法とその過程を詳細に検討することにより、ES細胞由来PDL-MSCを臨床応用するための基礎医学的知見を得た。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】腎臓内科学

【研究領域課題番号】16H07177 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒトES細胞 / 転写調節因子 / リプログラミング / 腎臓再生 / 多能制幹細胞 / 転写因子 / 再生医療 / 腎尿細管細胞 / ヒト多能性幹細胞 / 肝細胞 / 尿細管細胞

【研究成果の概要】

我々は、TF-inducible hES細胞株から得られたデータのin silico解析から、腎前駆細胞及び腎臓Organoidへの分化誘導を促す転写因子群を明らかにした。4転写因子をヒトES細胞に導入後、2日で92%と高効率に腎前駆細胞を誘導することに成功した。さらにこの腎前駆細胞に別の4因子を添加し3次元培養を行う事で、14日間で足細胞、近位及び遠位尿細管からなる腎Organoidを分化誘導することに成功した。RNA-seq法での解析では、腎Organoidはヒト腎臓遺伝子発現プロファイルと類似した遺伝子発現パターンを示し、ヒト腎臓と近い性質を持った腎臓組織が誘導できていることが示された。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31

【配分額】2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)

【研究分野】循環器内科学

【研究領域課題番号】15209028 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ヒトES細胞 / 再生医学 / 前駆細胞 / 内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / VEGF / ナトリウム利尿ペプチド / アドレノメジュリン / ES細胞 / 再生医療 / 血管再生 / 血管新生

【研究成果の概要】

1.ヒトES細胞からの血管前駆細胞の同定:
ストローマ細胞株(OP9細胞)と共培養することで、Flk1^+TRA1^-VEcadherin^-PDGFRβ^+の細胞が分化誘導され、この細胞群が血管前駆細胞(VPC)の特性を有していた。
2.血管ホルモンの血管再生作用の発現とその分子機構の解析-血管再生への応用
2-a.発生工学的手法によるナトリウム利尿ペプチドの血管再生作用の発見と遺伝子治療への応用:ナトリウム利尿ペプチド(NP)システムの種々の遺伝子変異動物およびアデノウィルスを用いた遺伝子導入により、NPの血管再生作用を発見した。2-b.アドレノメジュリンの障害内皮再生作用及び血管再生作用の発見とその分子機構の解析:NPと同様に血管拡張作用を有するアドレノメジュリン(AM)がcAMP/プロテインキナーゼAの活性化と、PI_3キナーゼ/Akt系の活性化により血管再生作用を発揮することを明らかにした。また、AM単独過剰発現トランスジェニックマウスを開発し、in vivoでのAMの血管再生作用を証明した。2-c.アドレノメジュリンによるES細胞由来血管前駆細胞からの内皮細胞分化誘導作用の発見:AMがVEGFと協調し、マウスES細胞由来VPCの内皮細胞への分化を強力に促進することを明らかにした。
3.ヒトES細胞由来血管前駆細胞の生体移植とその治療応用の検討:
ヒトES細胞由来VPCより分化された発生初期内皮細胞および血管平滑筋細胞の生体移植により、皮膚潰瘍モデルおよび閉塞性動脈硬化モデルにおいてヒト血管が効率よく構築され血流回復治療効果が認められた。
4.ヒトES細胞由来血管前駆細胞を用いたヒト血管発生分化関連遺伝子発現のジーンプロファイリングとデータベース構築:
ヒトES細胞由来VPCを用いて、マイクロアレイ法にてヒト血管発生分化誘導に関与する遺伝子群を網羅的に解析し、データベースを構築することを試みた。
5.マウスES細胞由来VPCの人工血管への播種と拍動流負荷による血管細胞への分化誘導の試み:
ポリウレタン性多孔性の生体移植用の人工基材を開発し、マウスES細胞由来VPCを回転培養にて播種し、拍動流負荷装置で還流刺激を加えたところ、VPCはずり応力により内皮細胞が分化し、さらに伸展刺激により血管平滑筋細胞が分化増殖した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2003 - 2004

【配分額】45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)

【研究分野】宗教学

【研究領域課題番号】14310014 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳死 / 臓器移植 / クローン技術 / ヒト胚性幹細胞 / エンハンスメント / 宗教文化 / スピリチュアリティ / <いのち>の尊厳 / 死 / ターミナルケア / スピリチュアルケア / インハーンスメント / 遺伝子治療 / 新生児集中治療 / 生命倫理の日米比較 / ヒトES細胞 / 生命倫理 / 再生医療 / 幹細胞 / 国際宗教学宗教史学会 / 死生観 / スリランカ / インド / いのち / 人胚研究 / クローン / 人工生殖 / 生命科学

【研究成果の概要】

平成14年度〜平成17年度に科学研究費補助金基盤研究B(1)の助成を受けて実施した「脳死・臓器移植に関する比較宗教学的研究」の成果について報告する。本研究に関わった研究者チームの通称である「<いのち>の研究会」では、当初、脳死・臓器移植に焦点を当てて研究を推進し、香港、シンガポール、フィリピン、インド、スリランカ、アメリカなどにおいて、積極的なフィールドワークを展開した。それら異なった宗教文化をもつ国々における海外調査によって学び得た知識と体験は、じつに貴重なものであった。
しかし世界の生命倫理研究の趨勢から、脳死・臓器移植に加えて、クローン技術、人胚性幹細胞の再生利用、人工生殖、安楽死と尊厳死、人間改造など、広く生命倫理全般に関わる問題を扱うことが有意義であるとの見解に達し、各メンバーがその方針に沿って、それぞれの研究を推進した。
「<いのち>の研究会」の強みは、宗教学、医療、法医学、哲学、人類学など異なった分野を専門とする学者が学際的な見地から活発に意見交換することによって、偏りのない生命倫理を模索したことである。それぞれが学会や講演などにおいて意欲的に成果発表をしたことは言うまでもないが、第一線で活躍する海外の学者や日本国内の臨床医も、積極的に研究会に招くことによって、非常に含蓄のある議論が実現できた。
とくに2003年10月29日に東京の学士会館で開催した<いのち>のワークショップ『生命科学とスピリチュアリティー:生命倫理への新たなアプローチ』は、内外メディアの注目を集め、三百人以上の聴衆が参加することになった。このワークショップのために招いたアメリカのブッシュ大統領生命倫理諮問委員会メンバーのウィリアム・ハールバット・スタンフォード大学教授と公私両面において意見交換の場をもつことができたことは、特筆に値する。
科研費助成による本研究は、一応終止符を打つことになったが、「<いのち>の研究会」全員が、さらなる研究発展のために共同することを約している。それは、われわれが欧米先進国から導入された生命倫理を鵜呑みにするのではなく、アジア文化の中で育まれた固有の生命観に考慮を加えながら、商業主義に冒されず、しかも普遍性をもつ新しい生命倫理を樹立し、それを社会に向けて発信していくことを念願としているからである

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2005

【配分額】12,900千円 (直接経費: 12,900千円)

【研究分野】血液内科学

【研究領域課題番号】14657241 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

造血幹細胞 / 可塑性 / ヒトES細胞 / 血球細胞 / Tie2 / GFP / 再生医療 / 幹細胞 / 再生医学 / Notch / paraaortic-splanchnopleura(P-SP)領域 / 血管内皮細胞

【研究成果の概要】

GFPトランスジェニックマウス造血幹細胞分画を移植して、脳内からGFP陽性細胞を採取し、神経特異的マーカーであるNeuNやTrk-Rの発現を解析した。この実験では、脳内においてGFP陽性細胞を同定することができ、これらの細胞におけるNeuNおよびTrk-Rの発現を確認した。しかしながら、その発現時期を明確にすることはできなかったため、これらの分子の発現を誘導する転写因子の道程には至らず、したがって遺伝子発現プロファイルを解析し、幹細胞可塑性の分子メカニズムを解明するという当初の目標に到達することはできなかった。
しかし一方申請者らは、科学技術・学術審議会「特定胚及びヒトES細胞研究専門委員会」において、ヒトES細胞の研究計画について審議を受け、平成14年12月に文部科学大臣からの計画承認を受けた。その後、ヒトES細胞の培養に着手し、造血細胞をよりよく分化誘導する条件を検索している。現在までのところ、無血清条件で未分化状態を保ちながらヒトES細胞を維持できているが、血球細胞への分化については血清添加条件でのみ成功している。これと同時に、マウスES細胞を用いて、ES細胞から造血幹細胞への分化を決定する分子を、発現クローニング法により同定を試みている。すなわち、ES細胞にTie2プロモーターでドライブされるGFP発現ベクターを導入し、GFP陽性をESから造血幹細胞への分化方向中胚葉マーカーとして用いる。マウスAGM由来cDNA発現ライブラリーをOP-9ストローマ細胞に導入し、ES由来GFP発現細胞の出現を指標として、cDNAを単離することを試みる。このようにして、別な角度から再生医療への道筋を見いだしたいと考えている。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2002 - 2003

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)