Control and characterization of cell differentiation and reprogramming by novel viral vectors

新型病毒载体对细胞分化和重编程的控制和表征

• 批准号: 22K15000
• 负责人: 金 ナレ
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15000/
• 关键词: ウイルスベクター; リボスイッチ; リプログラミング; 細胞分化; 多能性幹細胞

水疱性口内炎ウイルス（VSV）ベクターは、多能性幹細胞内で機能できるようウイルスに変異を加えると同時に、グアニンリボスイッチ（GuaM8HDV）を搭載し、グアニンの添加によってウイルスベクターに組み込んだ遺伝子の発現制御を可能とする。このVSVベクターを多能性幹細胞の細胞分化誘導、多能性維持、および細胞の初期化（リプログラミング）に適用する計画のうち、細胞分化誘導と多能性維持に関して実験を執り行った。細胞分化誘導に関して、マウスの胚性幹細胞（ES細胞）に、分化を誘導するための遺伝子（MyoD）を組み込んだVSVベクターを使用した実験では、分化誘導中に細胞数を維持することが難しかったことから、培養条件の改善を行った結果、分化誘導された細胞特性の違いから、グアニンの有無による外来遺伝子の制御が可能であることを示すことができた。多能性維持に関して、多能性を維持するための遺伝子（Nanog）を組み込んだVSVベクターを感染させたES細胞においても、培養中のグアニンの有無による細胞の状態の違いから、外来遺伝子の制御を証明することができた。この事象を詳細に調査するために、フローサイトメトリーを用いた実験系を立ち上げ、良好な結果が得られた。さらに、VSVベクターを取り込んだ細胞から、特定の条件でVSVベクターを除去できることがわかり、同様にフローサイトメトリーの実験系を適用し、細胞内からのウイルスの除去を確認した。これにより、VSVベクターによる細胞誘導とその後の除去が可能であることが示唆され、VSVベクターの応用範囲の拡大が期待される。

囊泡口腔炎病毒（VSV）载体突变病毒以在多能干细胞中起作用，并且还配备了鸟嘌呤核糖开关（GUAM8HDV），从而允许通过添加鸟嘌呤来表达基因的表达。在应用此VSV载体诱导细胞分化，维持多能和重编程的计划中，进行了有关细胞分化诱导和多能维持的实验。关于细胞分化诱导，在使用VSV载体的实验中，小鼠胚胎干细胞（ES细胞）结合了一个用于诱导分化的基因（MYOD），很难在分化诱导过程中维持细胞的数量，因此，由于培养条件的改善，我们能够证明外国基因可以通过属性或无等于差异来控制外国基因。关于维持多能量化，即使在感染了VSV载体的ES细胞中，该载体融合了用于维持多能量化的基因（NANOG），也可以证明外国基因的调节是由于细胞状态在培养中的存在或不存在的细胞状态所致。为了详细研究此事件，启动了使用流式细胞仪的实验系统，并获得了良好的结果。此外，发现可以从已与VSV载体合并的细胞中去除VSV载体，同样，使用流式细胞术实验系统来确认从细胞内部清除病毒。这表明可以进行VSV载体的细胞诱导和随后的去除，并且可以预期将扩大VSV载体的应用范围。