研究課題名
ヒトiPSならびにES細胞を用いた安全かつ効率的な造血幹細胞分化法の開発
目 的
ヒトiPS(induced pluripotent stem cells)細胞の開発により線維芽細胞を始めとする自己細胞を用いた再生医療の実現が極めて現実的になってきてはいるものの、そのゴールとなる同細胞より安全かつ高効率に各種分化幹・前駆細胞を得る技術はまだ確立されていない。さらにヒトiPS細胞の作製においてはこれまでの報告において全て染色体DNAにランダムな遺伝子挿入がなされるレトロもしくはレンチウイルスベクターが用いられており、遺伝子挿入箇所に依存した重要遺伝子発現抑制による細胞機能不全や、癌関連遺伝子活性化に由来する発癌性誘導等の危険性に関しては全く明らかになっていない。すなわちiPS細胞を元に各種分化幹・前駆細胞を作製する場合に、これらの極めて重要な問題点を先ず解決することが急務であると考えられる。一方、造血幹・前駆細胞(以下造血幹細胞と略)においては血液疾患に対する造血細胞移植療法の細胞ソースとしてのみならず、多種細胞への分化能やその再生を補助する機能を有するという基礎的研究成果が報告されており、広範な再生医療に用いる細胞源としての有用性が期待されているものの、現在そのin vitroにおける高効率増幅法や具体的な他種細胞への分化法は開発されておらず、この点についても今後集約的研究の実施が急務であると考えられる。以上の現状を鑑み、本研究の目的は申請者らがこれまでに報告してきた遺伝子導入による非ヒト霊長類ES細胞よりの造血細胞高分化系を基本に、特にヒトiPS細胞ならびにヒトES細胞への遺伝子導入による安全かつ高効率な造血幹細胞分化法を確立することである。
概 要
ヒトiPS細胞の開発により自己細胞を用いた再生医療の実現が極めて現実的になってきたものの、同細胞より安全かつ高効率に分化幹(前駆)細胞を得る技術はまだ確立されていない。本研究では多種細胞への分化能を持つことが知られている造血幹細胞に焦点を当て、ヒトiPS細胞ならびにヒトES細胞への遺伝子導入により造血幹細胞への分化系を確立する。具体的には申請者らがこれまでに報告してきた遺伝子導入による非ヒト霊長類ES細胞よりの造血細胞高分化系を基本に、既に作成済みのヒト胎児肝臓cDNA発現レンチウイルスベクターライブラリーならびにマウスAGM領域由来造血幹細胞cDNAマイクロアレイ法等を駆使して新規造血幹細胞分化遺伝子を同定し遺伝子導入することで、ヒトiPS細胞およびES細胞よりの高効率造血幹細胞分化系を確立し、両者間の比較検討を詳細に行う。併せて本方法の安全性を担保する目的で染色体非挿入遺伝子導入ベクターを用いた検討を行う。