ヒトES/iPS細胞からの内胚葉分化のための汎用的かつ高効率な新規足場材料の作製

创建用于人 ES/iPS 细胞内胚层分化的新型多功能高效支架材料

基本信息

批准号：
15K01322
负责人：
柳原佳奈
金额：
$ 3万
依托单位：
National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K01322/
关键词：
ヒト多能性幹細胞分化内胚葉細胞外マトリックス肝細胞

项目摘要

高品質なヒトES/iPS細胞由来肝細胞を得ることを目標とし、高効率な内胚様分化誘導法の開発を目的とする。そのために、ヒトES/iPS細胞から内胚様分化におけるECM成分と増殖因子の細胞内シグナルの相互作用を解明し、有効なECM成分を同定し、さらに同成分を修飾した新規足場材料構築し、内胚様分化効率を向上させる研究を開始した。初期分化段階である内胚様分化効率を向上できれば、肝細胞への分化効率を飛躍的に向上することができ、ヒトiPS細胞由来肝細胞分化における課題が解決できる。結果として、毒性評価、薬効評価、再生医療への産業応用を促進することができる。平成27年度は、まず、各細胞株の分化嗜好性を確認した。各hPSC細胞にアクチビンAならびにFGF-2を添加して培養を行ったところ、Tic細胞は、201B細胞に比べて高いFoxa2陽性率を示した。また、肝細胞へ分化誘導したところ、Tic細胞の培養上清にはアルブミン分泌が確認されたが、201B7細胞はほとんどアルブミン分泌が認められなかった。そこで、内胚葉由来組織への分化能の高いhPSCsを選択するための評価法の開発を試みた。また、無血清培地hESF9を用いて内胚葉分化における各種ECM・増殖因子を探索し、ECM成分であるフィブロネクチン(FN)、ラミニン(LA)、コラーゲン(Col)Ⅰ,Ⅲ,Ⅳや増殖因子：FGF2、activin A、BMP4、Wnt3aなどを添加して、未分化マーカー、各三胚葉初期分化マーカーの発現を解析した。その結果、未分化状態で肝細胞分化嗜好性と関連性のある遺伝子群が確認できた。また、ECMの中には、分化シグナルの伝達性を修飾するものがあることが明らかとなった。

目的是获得高质量的人ES/IPS细胞衍生的肝细胞，并开发一种高效的诱导胚胎分化的方法。为此，我们已经开始研究，以阐明ECM组件与人类ES/IPS细胞的隔离分化，确定有效的ECM组件，并构建具有改良成分的新脚手架材料的相互作用，并提高Endembryonic分化效率。如果可以显着提高偏分化的效率，即分化的早期阶段，则可以提高分化为肝细胞的效率，并且可以解决人IPS细胞衍生的肝细胞的分化问题。结果，可以促进毒性评估，药物疗效评估和再生医学中的工业应用。在2015财年，我们首先确认了每个细胞系的分化偏好。当将激活素A和FGF-2添加到每个HPSC细胞中时，TIC细胞显示出比201B细胞更高的FOXA2阳性速率。此外，当诱导分化为肝细胞时，白蛋白分泌在TIC细胞的培养物上清液中得到了证实，但在201B7细胞中几乎没有观察到白蛋白分泌。因此，我们试图开发一种评估方法，以选择具有高分化能力的HPSC为内胚层衍生的组织。此外，使用无血清培养基HESF9搜索了内胚层分化中的各种ECM和生长因子，并通过添加ECM成分纤连蛋白（FN），层粘连蛋白（LAMININ（LA），III，III，III，IIV和生长因子，III，III，III，IIV，AI，III，IIV，AI，III，IIV，AI，III，IIV，AI，III，IIV，激活因子：结果，Wnt3a等。我们证实了与未分化状态中与肝细胞分化偏好相关的一组基因。还揭示了某些ECMS修改了分化信号的传播性。