生体における秩序だったゲノムリプログラミング過程を内包する生殖系列発生機構の研究は、ｉＰＳ細胞誘導機構の研究を相補し、両機構の解明は、細胞の運命決定・機能維持機構解明において高い相乗効果を生み出し、再生医療の実現に貢献すると考えられます。本研究課題では、マウスES細胞及びiPS細胞から、始原生殖細胞様細胞を誘導し、その細胞を精巣に移植することにより、健常な精子、さらには子孫を作成することに成功しました。本研究により、多量の始原生殖細胞様細胞を培養ディッシュ上で作成出来ることになりました。これはゲノムリプログラミング機構解明の重要な基盤となります。

　体細胞のリプログラミングは個体内でも生理的および内因性に生じうることが徐々に明らかになってきました。本研究では、造血幹細胞が体細胞に遺伝子／蛋白を供給して幹細胞化を誘導し、障害を受けた組織の再生に貢献しているとの予備的実験成果に立脚して、この分子機序を明らかにします。また、体内でこのような幹細胞化を受け入れる特殊な細胞を定義し、単離することにより、造血幹細胞による組織再生の画期的治療法の開発を目指します。

　iPS細胞の発見は、一旦分化を遂げた細胞を他の細胞タイプへと転換させる技術に道を開きました。分化転換を直接生体内で行うことが出来れば、試験管内でのiPS化やその後の移植手術など複雑な過程を回避できるものと想定されます。本研究では、生体内での分化転換法を、神経堤細胞とよばれる神経の幹細胞をモデルとして確立することを目指します。この方法は神経以外の組織にも応用可能であり、次世代型の再生医療のモデルとして期待されます。

　皮膚細胞を一旦iPS細胞にフルリプログラミングした後に臓器細胞へ再分化させ、疾患臓器を再生させることが可能になりつつあります。一方、本研究では細胞リプログラミング技術を応用し、マウス皮膚細胞から直接、軟骨前駆細胞を作り出すことを目指します。この細胞は生体で均一な軟骨組織を作り、関節疾患に対する再生医療の材料を供給しうるものです。本手法では多能性の段階を経ずに目的の細胞を得るため、腫瘍化の可能性が低減し、均一な臓器組織を作りうると考えられます。

　本研究は、�T．細胞リプログラミング過程における転写プログラム変換の分子機構の解明、�U．細胞分化の諸過程における遺伝子発現変換プログラムの解明、�V．転写カスケードを用いて分化細胞から別の分化細胞へ転換させる自動プログラムの樹立とその機構解明、�W．転写因子の作用機構およびエピジェネティック制御の調節機構の解明、を目標とし、iPS細胞から特定の組織、器官を作製する技術の分子的基盤を与えることを目指します。